配管内部検査システム及び方法
【課題】配管内部を視覚的に確認可能とする。
【解決手段】配管内部検査システムは、洗浄対象配管内部の洗浄水で流されるカプセル、リーダ、情報処理装置を有する。カプセル内部には、洗浄対象配管内部を連続的に撮影する撮影装置、撮影装置からの画像データ及びその撮影時刻が蓄えられる記録装置、電源装置、洗浄対象配管内の各リーダと通信するタグが封入されている。各リーダは、カプセルが通過するごとに、タグとの通信時刻をカプセル通過時刻として保存する。情報処理装置は、起点とするリーダとその隣のリーダの各カプセル通過時に対応する撮影時刻の撮影画像データの間の一連の撮影画像データと第１のリーダとの間の距離を、一連の撮影画像データのうちの、連続する撮影画像データが表す撮影画像間の変化に基づき求める。
【解決手段】配管内部検査システムは、洗浄対象配管内部の洗浄水で流されるカプセル、リーダ、情報処理装置を有する。カプセル内部には、洗浄対象配管内部を連続的に撮影する撮影装置、撮影装置からの画像データ及びその撮影時刻が蓄えられる記録装置、電源装置、洗浄対象配管内の各リーダと通信するタグが封入されている。各リーダは、カプセルが通過するごとに、タグとの通信時刻をカプセル通過時刻として保存する。情報処理装置は、起点とするリーダとその隣のリーダの各カプセル通過時に対応する撮影時刻の撮影画像データの間の一連の撮影画像データと第１のリーダとの間の距離を、一連の撮影画像データのうちの、連続する撮影画像データが表す撮影画像間の変化に基づき求める。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、プラント運行前等に配管内部を視覚的に確認する技術に係り、特に、配管内部の位置をより精度良く特定可能な配管内部検査システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラント等の配管は、アルカリ水または純水を、配管内で循環させてから屋外の洗浄用プールに放出することにより洗浄される。これにより、配管内の汚れ及び異物が除去される。
【０００３】
ところで、特許文献１には、カメラピグに搭載されたカメラで配管の内部を撮影することによって配管の欠陥を検知する技術が記載されている。この技術によれば、配管内をカメラピグが進行している間、カメラによる撮影画像と時計の出力（撮像時刻）の画像とが画像合成装置により合成され、合成後の画像データが記録装置に格納される。その一方において、配管のランチャ及びレシーバの外壁に装着された加速度センサで、カメラピグが各配管溶接部を通過する際の振動（打撃による振動）が検出されると、その検出時刻、すなわち、各配管溶接部の通過時刻が記録される。配管の欠陥が撮影されたときには、その撮影画像に画像として記録された撮像時刻と各配管溶接部の通過時刻との照合により、その欠陥が発生した配管溶接部を特定する。
【０００４】
また、特許文献２には、配管内を走行するピグの位置を配管外部から検知するための技術が記載されている。この技術によれば、アンテナを有するピグロケータが配管の点検口等に設置され、このピグロケータのアンテナで、配管内のピグの電磁波発信器から発信される電磁波を検出する。ピグロケータで検出される、電磁波の強度が最大になったときに、そのピグロケータの真下をピグが通過したと判断する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２５７５１５号公報
【特許文献２】特開２００１−２３５０８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１記載の技術では、配管溶接部と配管溶接部との間の位置（すなわち、打撃位置以外の位置）におけるカメラピグの通過を検知することが困難である。このため、配管溶接部と配管溶接部との間については、撮影画像の撮影位置を特定することが困難である。同様に、特許文献２記載の技術でも、ピグロケータの配置位置以外の位置におけるピグの通過を感知することが困難である。
【０００７】
ところが、洗浄処理後の配管内部の確認においては、その観察位置をより詳細に特定可能であることが望まれる。
【０００８】
そこで、本発明は、配管内の観察位置をより精度良く特定可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、
プラントの配管内部を検査する配管内部検査システムであって、
前記配管の内部を撮影するための撮影装置と記録装置とＲＦＩＤタグとを有し、前記配管の内部を洗浄するための液体とともに前記配管の内部を進行するカプセルと、
前記配管の内部の位置に設けられ、前記カプセルが通過するごとに、前記ＲＦＩＤタグとの通信を行い、当該通信を行った時刻に関する第１の通過時間情報を保持する第１のリーダと、
前記配管の内部の、前記第１のリーダと異なる位置に設けられ、前記カプセルが通過するごとに、前記ＲＦＩＤタグとの通信を行い、当該通信を行った時刻に関する第２の通過時間情報を保持する第２のリーダと、
情報処理装置と、
を備え、
前記撮影装置は、前記カプセルの進行中、前記配管の内部を撮影し、当該撮影により得られた画像データ及び当該撮影の時刻に関する撮影時間情報を前記記録装置に保存し、
前記情報処理装置は、
前記記録装置から前記画像データ及び前記撮影時間情報を、前記第１のリーダから前記第１の通過時間情報を、前記第２のリーダから前記第２の通過時間情報を取得するデータ取得手段と、
前記撮影時間情報のなかから、前記第１及び第２の通過時間情報に対応する撮影時間情報を検索し、当該検索により得られた２つの撮影時間情報が示す時刻の間の時刻を示す撮影時間情報に対応付けられた一連の画像データの各画像データの撮影位置と前記第１のリーダとの間の距離を、当該一連の画像データのうちの、連続する画像データが表す撮影画像間の変化に基づき算出する位置算出手段と、
を備えることを特徴とする配管内部検査システムを提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、配管内の観察位置をより精度よく特定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る実施形態について説明する。
【００１２】
まず、本実施の形態に係る配管内部検査システム及びこれが適用可能な配管洗浄設備の概略構成について説明する。ここでは、プラントの一例として原子力発電所を挙げる。
【００１３】
図１に示すように、このプラントは、原子炉建屋１２、タービン建屋１０を有している。プラント建設時、原子炉建屋１２またはタービン建屋１０内の配管・機器を洗浄するための洗浄設備が設けられる。原子炉建屋１２またはタービン建屋１０に据え付けられた配管・機器は系統単位に洗浄されるが、ここでは、タービン建屋１０内の配管・機器を洗浄対象とする場合を例に挙げる。
【００１４】
この配管洗浄設備には、（１）洗浄対象配管１１の洗浄に用いられる水が蓄えられるタンク１７、（２）洗浄に使用された洗浄水が排出される仮設排水プール１６、（３）洗浄対象配管１１の一方の接続口フランジ１１Ａと仮設排水プール１６とに連結された第１の仮設配管１４Ａ、（４）タンク１７内の水を洗浄対象配管１１に適当な流速（例えば、２ｍ／ｓ以上）で供給し、洗浄対象配管１１を通過した後の洗浄用水を仮設排水プール１６に排出させる複数の仮設ポンプ１３、（５）第１の仮設配管１４Ａから分岐し、仮設ポンプ１３を介して、洗浄対象配管１１の他方の接続口フランジ１１Ｂに連結された第２の仮設配管１４Ｂ、（５）第１及び第２の仮設配管１４Ａ,１４Ｂの各部に設けられた開閉バルブ、を有している。なお、各仮設ポンプは、洗浄対象配管１１側に仮設ストレーナ１５、洗浄水タンク１７側に開閉バルブを有している。
【００１５】
このような配管洗浄設備により、タンク１７から供給された水を、洗浄対象配管１１内で循環させ、洗浄終了後に排水プール１６に排出させることができる。
【００１６】
一方、配管内部検査システムには、図３に示すように、洗浄対象配管１１内部の水で流される流線型のＲＦＩＤタグ搭載カプセル２１、洗浄対象配管１１に適当な間隔で設けられた座３２,３３から洗浄対象配管１１内部に挿入されたリーダ３４、情報処理装置（不図示）、を有している。洗浄作業時にリーダ３４を取り付ける座３２,３３としては、例えば、温度計等を取り付ける座、予備座等の既存の座を利用することができる。ただし、洗浄対象配管１１内における洗浄水の流れ及びカプセル２００の進行を妨げないように、座３２,３３内部の空間から各リーダ３４を突出させすぎないことが好ましい。
【００１７】
カプセル２１は密閉されており、その内部には、図２に示すように、洗浄対象配管１１内部を連続的に撮影するための撮影装置（小型デジタルカメラまたは小型ビデオカメラ）２３、洗浄対象配管１１内の各リーダ３４と通信するＲＦＩＤタグ２２、撮影装置２３からの撮影画像データとその撮影時刻が蓄えられる着脱可能な記憶装置２４、撮影装置２３等に電源を供給する内蔵電源２５、が封入されている。なお、撮影装置２３として小型デジタルカメラを用いる場合には、洗浄対象配管１１内部が適当な距離おきに撮影されるように、例えば、洗浄水の流速が速いほどシャッター間隔を短くする等、洗浄水の流速(すなわち、カプセル２１の移動速度)を考慮してシャター間隔を設定することが望ましい。
【００１８】
さらに、カプセル２１の外周には、水中でカプセル２１を安定な姿勢で推進させるための水中翼２６が複数枚形成されている。カプセル２１は、これらの水中翼２６によって、水中の流れによるその回転が防止されるため、安定な姿勢で洗浄対象配管１１内部を推進してゆくことができる。
【００１９】
このような構成により、カプセル２１は洗浄対象配管１１内部を安定した姿勢で進行し、その間、カプセル２１に搭載された撮影装置２３が、洗浄対象配管１１内部を撮影しながら、得られた撮影画像データとその撮影時刻とを逐次記憶装置２４に蓄積してゆく。なお、記憶装置２４は、洗浄対象配管内部を循環した後に回収されたカプセル２１から取り出され、情報処理装置に装着される。これにより、蓄積された撮影画像データ及びその撮影時刻が記憶装置２４から情報処理装置に読み込まれる。
【００２０】
各リーダ３４は、例えば洗浄対象配管１１の内部側に向けたアンテナコイルを有しており、このアンテナコイルの通信範囲をカプセル２１が通過するごとに、カプセル２１内のＲＦＩＤタグ２２からタグＩＤ信号を受信し、その受信時刻をカプセル通過時刻として保存する。ここで、カプセル通過時刻を情報処理装置に転送するため、情報処理装置と各リーダは接続されている。なお、カプセルと同様、着脱可能な記憶装置にカプセル通過時刻が保存され、その記憶装置から情報処理装置がカプセル通過時刻を読み出してもよい。
【００２１】
このような構成により、リーダ３４が、カプセル２１内のＲＦＩＤタグ２２からのタグＩＤ受信によりカプセル２１の通過を検知することができため、カプセル２１は、洗浄対象配管１１内を進行中に打撃音を発生させる必要がない。このため、洗浄対象配管１１内部にカプセルを接触させる必要がなく、洗浄対象配管１１内部を傷つける可能性をより低減させることができる。
【００２２】
情報処理装置は、カプセルの進行中、洗浄対象配管１１内の撮影により逐次得られる撮影画像データ及びその撮影時刻が保存される一方で、洗浄対象配管１１に配置された各リーダ３４におけるカプセル通過時刻が保存されるため、それらの情報（一連の撮影画像データ、それらの撮影時刻、各リーダ３４におけるカプセル通過時刻）に基づいて、各撮影画像データを撮影したときのカプセル位置（以下、撮影画像データの撮影位置）を特定する。それを実現するため、情報処理装置は、図４に示す機能構成を実現する。
【００２３】
情報処理装置は、装着された記憶媒体（例えば、回収されたカプセルの撮影装置から取り外された記憶装置２４等）からデータを読み出すデータ読出部４８、撮影画像データの撮影位置の算出に必要なデータが格納されるデータ記憶部４６、データ記憶部４６内の格納データに基づき撮影画像データの撮影位置を算出する撮影位置算出部４５、撮影位置算出部４５の算出結果及びデータ記憶部４６内の格納データに基づき表示装置上に確認用画面４１を表示させる表示処理部４７、を実現する。ここでは、洗浄対象配管１００の設計データ（３Ｄ−ＣＡＤデータ）、カプセル１１内の記憶装置に蓄積された撮影画像データ及びその撮影時刻、各リーダ３４におけるカプセル通過時刻が、データ読出部４８により外部記憶装置から読み出され、撮影画像データの撮影位置の算出に必要なデータとしてデータ記憶部４６に格納されていることとする。
【００２４】
なお、情報処理装置は、ハードディスクからメモリにプログラムをロードし、これを実行可能な通常のコンピュータとしてのハードウエア構成を有するものであり、図４に示した機能構成は、プログラムの実行により実現される。
【００２５】
この情報処理装置が実行する撮影位置算出処理の説明に先立ち、この撮影位置算出処理に利用される、カプセル進行距離の算出原理について説明しておく。
【００２６】
撮影画像データの撮影時刻と各リーダ３４におけるカプセル通過時刻との対応付けにより、一連の撮影画像データのなかから、各リーダ３４の配置位置で得られた撮影画像データを取り出すことができる。その他の各撮影画像データ（２つのリーダの間の位置で撮影された撮影画像データ）については、以下のように、他の撮影画像データとの比較により、その撮影位置が算出可能である。
【００２７】
図５において、符号５１は時刻（ｔ-１）における撮影画像を示し、符号５２は時刻（ｔ）における撮影画像を示している。また、符号５３は撮影画像５１内のＩＣタグを示し、符号５４は撮影画像５２内のＩＣタグを示している。図５に示すように、移動中のカプセル２１の撮影装置２３で、異なる時刻に撮影された２つの画像を比較すると、同一対象物であっても、その画像内での大きさ、すなわち対象物の画素数が異なる。ここで、カメラの縦方向画角をθ、カメラの縦方向の全画素数をＰ、対象物の実長をＤ、画像内の対象物の画素数をｐｉｃとすると、対象物までの距離をＬは、以下の数式（１）により表わされる。
【００２８】
Ｌ＝（Ｐ／ｐｉｃ）・（Ｄ／ｔａｎθ） … （１）
ここで、ＩＣリーダの設置間隔およびその実長は既知であり、常に画像内に最低1つは映るように設置するものとし、図５でいう対象物は、ＩＣリーダであるものとする。なお、複数のＩＣリーダが画像内に映っていても、一番近くのＩＣリーダが最も大きく映るため、遠方のＩＣリーダは隠れてしまう。従って、常に1つのＩＣリーダが画像内には、存在するものとする。
【００２９】
次に、図６を用いて、カプセルの位置を算出する手順を説明する。まず、撮影位置算出部４５は、起点リーダ３４の通過時に、位置の初期化（Ｘ＝０）をし（Ｓ６００）、定数として、カメラ画角（θ）、カメラ画像内の縦方向画素（Ｐ）、ＩＣタグの実長（Ｄ）と（Ｓ６０１）、初めのＩＣタグまでの距離（Ｌ）をデータ記憶部４６から読込む（Ｓ６０２）。次に、時刻（ｔ）において、得られた画像を二値化処理し（Ｓ６０３）、ＩＣタグ長さの画像内の画素数（ｐｉｃ）を算出する（Ｓ６０４）。さらに、その画素数（ｐｉｃ）を用い、進行距離（ΔＬ）を以下の数式（２）により、算出する（Ｓ６０５）。
【００３０】
ΔＬ＝Ｌ−（Ｐ／ｐｉｃ）・（Ｄ／ｔａｎθ） … （２）
上記ΔLを用い、現在位置を更新（Ｘ＋ΔＬ→Ｘ）し、記録する（Ｓ６０６）。それと同時に、ＩＣタグまでの距離も更新し（Ｌ−ΔＬ→L）し、記録する（Ｓ６０７）。なお、ＩＣタグを通過した際は、次のＩＣタグまでの距離（Ｌ）を読込み（Ｓ６０８）、以上の作業を繰り返す。
【００３１】
このようにして、各リーダと、その対応区間内の各撮影位置との間の距離情報が得られたら、表示処理部４７は、それらの距離情報に基づき、配管内部の様子を確認するための図４の確認用画面４１を表示装置に表示する。
【００３２】
この確認用画面４１内にはカプセル位置表示部４２と撮影画像表示部４３とが含まれている。
【００３３】
表示処理部４７は、データ記憶部４６から撮影画像データを撮影時刻順に順次読み出し、それらの撮影画像データが表す配管内部画像を撮影画像表示部４３内に順次表示する。
【００３４】
また、表示処理部４７は、データ記憶部４６から３Ｄ−ＣＡＤデータを読み出し、この３Ｄ−ＣＡＤデータに基づき、各座の位置（各リーダ３４の位置）４５が示された配管経路図４４をカプセル位置表示部４２内に表示する。
【００３５】
さらに、表示処理部４７は、表示中の撮影画像データに対応付けられた距離情報及びリーダ識別情報をデータ記憶部４６から読み出し、これらの情報に基づき、表示中の撮影画像データの撮影位置に関する情報を、この配管経路図４４上に表示する。ここでは、リーダ識別情報が示すリーダの位置から、距離情報が示す距離だけ離れた位置（表示中の撮影画像データの撮影位置）の座標情報を算出し、この座標情報４８を表示するとともに、この座標情報に対応する、配管経路図４４上の位置にカプセル位置アイコン４７を表示する。さらに、ここでは、配管経路図４４上の、カプセル位置アイコン４７を挟む２つのリーダ間の区間に、カプセル存在区間アイコン４６も表示する。
【００３６】
これにより、ユーザは、撮影画像表示部４３内の撮影画像により配管内部の様子を目視で確認しながら、カプセル位置表示部４２内の配管経路図４４上におけるアイコン４６,４７の位置等から、表示中の撮影画像の撮影位置を目視で把握することができる。したがって、例えば、図４に示したように、仮に表示中の撮影画像内に異物の画像４９が含まれていた場合には、ユーザは、配管経路図４４上のアイコン４６,４７の位置及び座標情報４８から、洗浄対象配管内部における、その異物の位置を一目で精度よく把握することができる。このため、ユーザは、すみやかに、洗浄対象配管から異物を除去するための対策をとることができる。
【００３７】
このように、本実施の形態に係る撮影位置算出処理によれば、隣り合う２つのリーダの間に位置する撮影装置で撮影された撮影画像データも、その撮影位置（撮影時における撮影装置の位置）を特定し、それを、ユーザに提示することができる。このため、ユーザは、撮影画像データの参照によって配管内部を観察している間に、その位置も、より精度良く把握することができる。
【００３８】
ところで、以上においては、撮影画像の特徴間距離（ＩＣタグの縦方向画素数）が撮影位置に応じて変化することを利用して、各撮影画像の撮影位置を算出しているが、かならずしも、このようにする必要はない。例えば、測定対象物にスリット光を照射し、測定対象物の表面に形成される線状パターンの位置から、測定対象物と撮影装置との間の距離を算出してもよい。
【００３９】
以下、図７及び図８により、そのようにする場合について説明する。ただし、図２のカプセルを用いる上述の場合との相違点を主として説明し、共通点については説明を省略する。
【００４０】
図７に示すように、この場合に用いられるカプセル７１には、図２に示したカプセル２１の構成に加え、さらに、画素の行方向（図８のＸ方向）の線状に整形されたレーザ光をカプセル進行方向Ｍに向けて出射するスリットレーザ光源７２が内蔵されている。このスリットレーザ光源７２は、図８に示すように、画素の列方向（Ｙ方向）に適当な間隔ｄだけ撮影装置２３から離れた位置に配置されている。このスリットレーザ光源７２には、撮影装置２３等に電源を供給する内蔵電池２５’から電源が供給されている。その他の構成は、図２に示したカプセル２１と同様である。
【００４１】
図８に示すように、このレーザ光が測定対象物８３に照射されると、その表面にはＸ方向の線状パターン８４が形成される。撮影画像８５に、Ｘ方向に沿う仮想的な中心線８７を定義し、この中心線８７と線状パターン８４の画像（線状パターン画像）８６との間の画素数をｐｉｃ１、撮影画像８５のＹ軸方向画素数の半値をｐｉｃ２、撮影装置２３のＹ方向の視野角をαとおくと、撮影装置２３から測定対象物８３までの距離Ｌは、以下の数式（３）により表される。
【００４２】
Ｌ＝(ｄ／ｔａｎ(α／２))・(ｐｉｃ２／ｐｉｃ１) … (３)
そこで、情報処理装置は、撮影画像データのｐｉｃ１と数式（３）とから距離Ｌを求め、この距離Ｌと直前の撮影画像データから求めた距離Ｌとの差分△Ｌをカプセル進行距離として算出して、その加算値を、リーダ３４から撮影位置までの距離として算出する。
【００４３】
なお、Ｌは必ずしも算出可能ではなく、画像内に線状パターンが投影されない場合もあるため、線状パターンが投影される間のみ移動距離を算出する。
【００４４】
具体的には、前述のＳ６００〜Ｓ６０２において、情報処理装置は、特徴点抽出及び特徴点間隔Ｄの算出の代わりに、処理対象データからの線状パターン画像８６の抽出、線状パターン画像８６のＮ点と中心線８７との間の画素数ｐｉｃ１の算出、数式（３）による距離Ｌの算出・保存を実行する。また、繰り返し実行されるＳ６０４〜Ｓ６１１のうちのＳ６０４〜６０９において、処理対象データからの線状パターン画像８６の抽出、線状パターン画像８６のＮ点と中心線８７との間の画素数ｐｉｃ１の算出、数式（３）による距離Ｌの算出・保存、処理対象データから求めた距離Ｌと１つ前の撮影画像データから求めた距離Ｌとの差分（カプセル進行距離）ΔＬの算出を実行する。そのほかについては前述の場合と同様な処理が実行され、最終的には、図４の表示画面と同様な表示画面がユーザに提示される。このため、前述の場合と同様な効果を得ることができる。
【００４５】
また、カプセルに加速度センサを搭載し、その出力を利用して、各撮影画像の撮影位置を算出してもよい。以下、そのようにする場合について説明する。ただし、図２のカプセルを用いる上述の場合との相違点を主として説明し、共通点については説明を省略する。
【００４６】
図９に示すように、この場合に用いるカプセル９１には、加速度を検出するアンプ内蔵加速度センサ９２が内蔵され、この加速度センサ９２の検出データは記憶装置２４’に保存される。ここでは、低周波の動きも検出する直流応答型センサを、この加速度センサ９２として用いている。そして、この加速度センサ９２には、撮影装置２３等に電源を供給する内蔵電池２５’’から電源が供給される。その他の構成は、図２に示したカプセル２１と同様である。
【００４７】
加速度センサ９２は、重力成分も検出するため、重力成分Ｇｐを除去する必要がある。３Ｄ−ＣＡＤデータを得られる、水平面からの配管の傾斜をθ、重加速度をＧとおくと、この重力成分Ｇｐは、以下の数式（４）により表される。
【００４８】
Ｇｐ＝Ｇ・ｓｉｎθ … （４）
加速度センサの出力信号Ａとすると、リーダ３４からのカプセル進行距離Ｌは、以下の数式(５)により表される。
【００４９】
L=∫∫（Ａ−Ｇｐ） … （５）
なお、重積分時間は、リーダ３４を通過してから現在位置までとする。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態に係る配管内部検査システム及びこれが適用可能な配管洗浄設備の概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るＲＦＩＤタグ搭載カプセルの内部構成を示した図である。
【図３】洗浄対象配管の部分断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る表示画面を示した図である。
【図５】本発明の第一実施形態に係る、カプセル進行距離の算出原理を説明するための図である。
【図６】本発明の第一実施形態に係る、カプセル進行距離の算出処理のフローチャートである。
【図７】本発明の第二の実施形態に係るカプセルの内部構造を示した図である。
【図８】図７のカプセルを用いた場合における、カプセル進行距離の算出原理を説明するための図である。
【図９】本発明の第三実施形態に係る、カプセルの内部構造を示した図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０：タービン建屋、１１…洗浄対象配管、１２：原子炉建屋、１３：仮設ポンプ、１４Ａ,１４Ｂ：仮設配管、１５：仮設ストレーナ、１６：仮設排水プール、１７：タンク、２１,７１,９１：カプセル、２２：ＲＦＩＤタグ、２３：撮影装置、２４,２４’：記憶装置、２５,２５’,２５’’：内蔵電池、２６：水中翼、３２：座、３３：予備座、３４：リーダ、７２：スリットレーザ光源、９２：加速度センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、プラント運行前等に配管内部を視覚的に確認する技術に係り、特に、配管内部の位置をより精度良く特定可能な配管内部検査システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラント等の配管は、アルカリ水または純水を、配管内で循環させてから屋外の洗浄用プールに放出することにより洗浄される。これにより、配管内の汚れ及び異物が除去される。
【０００３】
ところで、特許文献１には、カメラピグに搭載されたカメラで配管の内部を撮影することによって配管の欠陥を検知する技術が記載されている。この技術によれば、配管内をカメラピグが進行している間、カメラによる撮影画像と時計の出力（撮像時刻）の画像とが画像合成装置により合成され、合成後の画像データが記録装置に格納される。その一方において、配管のランチャ及びレシーバの外壁に装着された加速度センサで、カメラピグが各配管溶接部を通過する際の振動（打撃による振動）が検出されると、その検出時刻、すなわち、各配管溶接部の通過時刻が記録される。配管の欠陥が撮影されたときには、その撮影画像に画像として記録された撮像時刻と各配管溶接部の通過時刻との照合により、その欠陥が発生した配管溶接部を特定する。
【０００４】
また、特許文献２には、配管内を走行するピグの位置を配管外部から検知するための技術が記載されている。この技術によれば、アンテナを有するピグロケータが配管の点検口等に設置され、このピグロケータのアンテナで、配管内のピグの電磁波発信器から発信される電磁波を検出する。ピグロケータで検出される、電磁波の強度が最大になったときに、そのピグロケータの真下をピグが通過したと判断する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２５７５１５号公報
【特許文献２】特開２００１−２３５０８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１記載の技術では、配管溶接部と配管溶接部との間の位置（すなわち、打撃位置以外の位置）におけるカメラピグの通過を検知することが困難である。このため、配管溶接部と配管溶接部との間については、撮影画像の撮影位置を特定することが困難である。同様に、特許文献２記載の技術でも、ピグロケータの配置位置以外の位置におけるピグの通過を感知することが困難である。
【０００７】
ところが、洗浄処理後の配管内部の確認においては、その観察位置をより詳細に特定可能であることが望まれる。
【０００８】
そこで、本発明は、配管内の観察位置をより精度良く特定可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、
プラントの配管内部を検査する配管内部検査システムであって、
前記配管の内部を撮影するための撮影装置と記録装置とＲＦＩＤタグとを有し、前記配管の内部を洗浄するための液体とともに前記配管の内部を進行するカプセルと、
前記配管の内部の位置に設けられ、前記カプセルが通過するごとに、前記ＲＦＩＤタグとの通信を行い、当該通信を行った時刻に関する第１の通過時間情報を保持する第１のリーダと、
前記配管の内部の、前記第１のリーダと異なる位置に設けられ、前記カプセルが通過するごとに、前記ＲＦＩＤタグとの通信を行い、当該通信を行った時刻に関する第２の通過時間情報を保持する第２のリーダと、
情報処理装置と、
を備え、
前記撮影装置は、前記カプセルの進行中、前記配管の内部を撮影し、当該撮影により得られた画像データ及び当該撮影の時刻に関する撮影時間情報を前記記録装置に保存し、
前記情報処理装置は、
前記記録装置から前記画像データ及び前記撮影時間情報を、前記第１のリーダから前記第１の通過時間情報を、前記第２のリーダから前記第２の通過時間情報を取得するデータ取得手段と、
前記撮影時間情報のなかから、前記第１及び第２の通過時間情報に対応する撮影時間情報を検索し、当該検索により得られた２つの撮影時間情報が示す時刻の間の時刻を示す撮影時間情報に対応付けられた一連の画像データの各画像データの撮影位置と前記第１のリーダとの間の距離を、当該一連の画像データのうちの、連続する画像データが表す撮影画像間の変化に基づき算出する位置算出手段と、
を備えることを特徴とする配管内部検査システムを提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、配管内の観察位置をより精度よく特定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る実施形態について説明する。
【００１２】
まず、本実施の形態に係る配管内部検査システム及びこれが適用可能な配管洗浄設備の概略構成について説明する。ここでは、プラントの一例として原子力発電所を挙げる。
【００１３】
図１に示すように、このプラントは、原子炉建屋１２、タービン建屋１０を有している。プラント建設時、原子炉建屋１２またはタービン建屋１０内の配管・機器を洗浄するための洗浄設備が設けられる。原子炉建屋１２またはタービン建屋１０に据え付けられた配管・機器は系統単位に洗浄されるが、ここでは、タービン建屋１０内の配管・機器を洗浄対象とする場合を例に挙げる。
【００１４】
この配管洗浄設備には、（１）洗浄対象配管１１の洗浄に用いられる水が蓄えられるタンク１７、（２）洗浄に使用された洗浄水が排出される仮設排水プール１６、（３）洗浄対象配管１１の一方の接続口フランジ１１Ａと仮設排水プール１６とに連結された第１の仮設配管１４Ａ、（４）タンク１７内の水を洗浄対象配管１１に適当な流速（例えば、２ｍ／ｓ以上）で供給し、洗浄対象配管１１を通過した後の洗浄用水を仮設排水プール１６に排出させる複数の仮設ポンプ１３、（５）第１の仮設配管１４Ａから分岐し、仮設ポンプ１３を介して、洗浄対象配管１１の他方の接続口フランジ１１Ｂに連結された第２の仮設配管１４Ｂ、（５）第１及び第２の仮設配管１４Ａ,１４Ｂの各部に設けられた開閉バルブ、を有している。なお、各仮設ポンプは、洗浄対象配管１１側に仮設ストレーナ１５、洗浄水タンク１７側に開閉バルブを有している。
【００１５】
このような配管洗浄設備により、タンク１７から供給された水を、洗浄対象配管１１内で循環させ、洗浄終了後に排水プール１６に排出させることができる。
【００１６】
一方、配管内部検査システムには、図３に示すように、洗浄対象配管１１内部の水で流される流線型のＲＦＩＤタグ搭載カプセル２１、洗浄対象配管１１に適当な間隔で設けられた座３２,３３から洗浄対象配管１１内部に挿入されたリーダ３４、情報処理装置（不図示）、を有している。洗浄作業時にリーダ３４を取り付ける座３２,３３としては、例えば、温度計等を取り付ける座、予備座等の既存の座を利用することができる。ただし、洗浄対象配管１１内における洗浄水の流れ及びカプセル２００の進行を妨げないように、座３２,３３内部の空間から各リーダ３４を突出させすぎないことが好ましい。
【００１７】
カプセル２１は密閉されており、その内部には、図２に示すように、洗浄対象配管１１内部を連続的に撮影するための撮影装置（小型デジタルカメラまたは小型ビデオカメラ）２３、洗浄対象配管１１内の各リーダ３４と通信するＲＦＩＤタグ２２、撮影装置２３からの撮影画像データとその撮影時刻が蓄えられる着脱可能な記憶装置２４、撮影装置２３等に電源を供給する内蔵電源２５、が封入されている。なお、撮影装置２３として小型デジタルカメラを用いる場合には、洗浄対象配管１１内部が適当な距離おきに撮影されるように、例えば、洗浄水の流速が速いほどシャッター間隔を短くする等、洗浄水の流速(すなわち、カプセル２１の移動速度)を考慮してシャター間隔を設定することが望ましい。
【００１８】
さらに、カプセル２１の外周には、水中でカプセル２１を安定な姿勢で推進させるための水中翼２６が複数枚形成されている。カプセル２１は、これらの水中翼２６によって、水中の流れによるその回転が防止されるため、安定な姿勢で洗浄対象配管１１内部を推進してゆくことができる。
【００１９】
このような構成により、カプセル２１は洗浄対象配管１１内部を安定した姿勢で進行し、その間、カプセル２１に搭載された撮影装置２３が、洗浄対象配管１１内部を撮影しながら、得られた撮影画像データとその撮影時刻とを逐次記憶装置２４に蓄積してゆく。なお、記憶装置２４は、洗浄対象配管内部を循環した後に回収されたカプセル２１から取り出され、情報処理装置に装着される。これにより、蓄積された撮影画像データ及びその撮影時刻が記憶装置２４から情報処理装置に読み込まれる。
【００２０】
各リーダ３４は、例えば洗浄対象配管１１の内部側に向けたアンテナコイルを有しており、このアンテナコイルの通信範囲をカプセル２１が通過するごとに、カプセル２１内のＲＦＩＤタグ２２からタグＩＤ信号を受信し、その受信時刻をカプセル通過時刻として保存する。ここで、カプセル通過時刻を情報処理装置に転送するため、情報処理装置と各リーダは接続されている。なお、カプセルと同様、着脱可能な記憶装置にカプセル通過時刻が保存され、その記憶装置から情報処理装置がカプセル通過時刻を読み出してもよい。
【００２１】
このような構成により、リーダ３４が、カプセル２１内のＲＦＩＤタグ２２からのタグＩＤ受信によりカプセル２１の通過を検知することができため、カプセル２１は、洗浄対象配管１１内を進行中に打撃音を発生させる必要がない。このため、洗浄対象配管１１内部にカプセルを接触させる必要がなく、洗浄対象配管１１内部を傷つける可能性をより低減させることができる。
【００２２】
情報処理装置は、カプセルの進行中、洗浄対象配管１１内の撮影により逐次得られる撮影画像データ及びその撮影時刻が保存される一方で、洗浄対象配管１１に配置された各リーダ３４におけるカプセル通過時刻が保存されるため、それらの情報（一連の撮影画像データ、それらの撮影時刻、各リーダ３４におけるカプセル通過時刻）に基づいて、各撮影画像データを撮影したときのカプセル位置（以下、撮影画像データの撮影位置）を特定する。それを実現するため、情報処理装置は、図４に示す機能構成を実現する。
【００２３】
情報処理装置は、装着された記憶媒体（例えば、回収されたカプセルの撮影装置から取り外された記憶装置２４等）からデータを読み出すデータ読出部４８、撮影画像データの撮影位置の算出に必要なデータが格納されるデータ記憶部４６、データ記憶部４６内の格納データに基づき撮影画像データの撮影位置を算出する撮影位置算出部４５、撮影位置算出部４５の算出結果及びデータ記憶部４６内の格納データに基づき表示装置上に確認用画面４１を表示させる表示処理部４７、を実現する。ここでは、洗浄対象配管１００の設計データ（３Ｄ−ＣＡＤデータ）、カプセル１１内の記憶装置に蓄積された撮影画像データ及びその撮影時刻、各リーダ３４におけるカプセル通過時刻が、データ読出部４８により外部記憶装置から読み出され、撮影画像データの撮影位置の算出に必要なデータとしてデータ記憶部４６に格納されていることとする。
【００２４】
なお、情報処理装置は、ハードディスクからメモリにプログラムをロードし、これを実行可能な通常のコンピュータとしてのハードウエア構成を有するものであり、図４に示した機能構成は、プログラムの実行により実現される。
【００２５】
この情報処理装置が実行する撮影位置算出処理の説明に先立ち、この撮影位置算出処理に利用される、カプセル進行距離の算出原理について説明しておく。
【００２６】
撮影画像データの撮影時刻と各リーダ３４におけるカプセル通過時刻との対応付けにより、一連の撮影画像データのなかから、各リーダ３４の配置位置で得られた撮影画像データを取り出すことができる。その他の各撮影画像データ（２つのリーダの間の位置で撮影された撮影画像データ）については、以下のように、他の撮影画像データとの比較により、その撮影位置が算出可能である。
【００２７】
図５において、符号５１は時刻（ｔ-１）における撮影画像を示し、符号５２は時刻（ｔ）における撮影画像を示している。また、符号５３は撮影画像５１内のＩＣタグを示し、符号５４は撮影画像５２内のＩＣタグを示している。図５に示すように、移動中のカプセル２１の撮影装置２３で、異なる時刻に撮影された２つの画像を比較すると、同一対象物であっても、その画像内での大きさ、すなわち対象物の画素数が異なる。ここで、カメラの縦方向画角をθ、カメラの縦方向の全画素数をＰ、対象物の実長をＤ、画像内の対象物の画素数をｐｉｃとすると、対象物までの距離をＬは、以下の数式（１）により表わされる。
【００２８】
Ｌ＝（Ｐ／ｐｉｃ）・（Ｄ／ｔａｎθ） … （１）
ここで、ＩＣリーダの設置間隔およびその実長は既知であり、常に画像内に最低1つは映るように設置するものとし、図５でいう対象物は、ＩＣリーダであるものとする。なお、複数のＩＣリーダが画像内に映っていても、一番近くのＩＣリーダが最も大きく映るため、遠方のＩＣリーダは隠れてしまう。従って、常に1つのＩＣリーダが画像内には、存在するものとする。
【００２９】
次に、図６を用いて、カプセルの位置を算出する手順を説明する。まず、撮影位置算出部４５は、起点リーダ３４の通過時に、位置の初期化（Ｘ＝０）をし（Ｓ６００）、定数として、カメラ画角（θ）、カメラ画像内の縦方向画素（Ｐ）、ＩＣタグの実長（Ｄ）と（Ｓ６０１）、初めのＩＣタグまでの距離（Ｌ）をデータ記憶部４６から読込む（Ｓ６０２）。次に、時刻（ｔ）において、得られた画像を二値化処理し（Ｓ６０３）、ＩＣタグ長さの画像内の画素数（ｐｉｃ）を算出する（Ｓ６０４）。さらに、その画素数（ｐｉｃ）を用い、進行距離（ΔＬ）を以下の数式（２）により、算出する（Ｓ６０５）。
【００３０】
ΔＬ＝Ｌ−（Ｐ／ｐｉｃ）・（Ｄ／ｔａｎθ） … （２）
上記ΔLを用い、現在位置を更新（Ｘ＋ΔＬ→Ｘ）し、記録する（Ｓ６０６）。それと同時に、ＩＣタグまでの距離も更新し（Ｌ−ΔＬ→L）し、記録する（Ｓ６０７）。なお、ＩＣタグを通過した際は、次のＩＣタグまでの距離（Ｌ）を読込み（Ｓ６０８）、以上の作業を繰り返す。
【００３１】
このようにして、各リーダと、その対応区間内の各撮影位置との間の距離情報が得られたら、表示処理部４７は、それらの距離情報に基づき、配管内部の様子を確認するための図４の確認用画面４１を表示装置に表示する。
【００３２】
この確認用画面４１内にはカプセル位置表示部４２と撮影画像表示部４３とが含まれている。
【００３３】
表示処理部４７は、データ記憶部４６から撮影画像データを撮影時刻順に順次読み出し、それらの撮影画像データが表す配管内部画像を撮影画像表示部４３内に順次表示する。
【００３４】
また、表示処理部４７は、データ記憶部４６から３Ｄ−ＣＡＤデータを読み出し、この３Ｄ−ＣＡＤデータに基づき、各座の位置（各リーダ３４の位置）４５が示された配管経路図４４をカプセル位置表示部４２内に表示する。
【００３５】
さらに、表示処理部４７は、表示中の撮影画像データに対応付けられた距離情報及びリーダ識別情報をデータ記憶部４６から読み出し、これらの情報に基づき、表示中の撮影画像データの撮影位置に関する情報を、この配管経路図４４上に表示する。ここでは、リーダ識別情報が示すリーダの位置から、距離情報が示す距離だけ離れた位置（表示中の撮影画像データの撮影位置）の座標情報を算出し、この座標情報４８を表示するとともに、この座標情報に対応する、配管経路図４４上の位置にカプセル位置アイコン４７を表示する。さらに、ここでは、配管経路図４４上の、カプセル位置アイコン４７を挟む２つのリーダ間の区間に、カプセル存在区間アイコン４６も表示する。
【００３６】
これにより、ユーザは、撮影画像表示部４３内の撮影画像により配管内部の様子を目視で確認しながら、カプセル位置表示部４２内の配管経路図４４上におけるアイコン４６,４７の位置等から、表示中の撮影画像の撮影位置を目視で把握することができる。したがって、例えば、図４に示したように、仮に表示中の撮影画像内に異物の画像４９が含まれていた場合には、ユーザは、配管経路図４４上のアイコン４６,４７の位置及び座標情報４８から、洗浄対象配管内部における、その異物の位置を一目で精度よく把握することができる。このため、ユーザは、すみやかに、洗浄対象配管から異物を除去するための対策をとることができる。
【００３７】
このように、本実施の形態に係る撮影位置算出処理によれば、隣り合う２つのリーダの間に位置する撮影装置で撮影された撮影画像データも、その撮影位置（撮影時における撮影装置の位置）を特定し、それを、ユーザに提示することができる。このため、ユーザは、撮影画像データの参照によって配管内部を観察している間に、その位置も、より精度良く把握することができる。
【００３８】
ところで、以上においては、撮影画像の特徴間距離（ＩＣタグの縦方向画素数）が撮影位置に応じて変化することを利用して、各撮影画像の撮影位置を算出しているが、かならずしも、このようにする必要はない。例えば、測定対象物にスリット光を照射し、測定対象物の表面に形成される線状パターンの位置から、測定対象物と撮影装置との間の距離を算出してもよい。
【００３９】
以下、図７及び図８により、そのようにする場合について説明する。ただし、図２のカプセルを用いる上述の場合との相違点を主として説明し、共通点については説明を省略する。
【００４０】
図７に示すように、この場合に用いられるカプセル７１には、図２に示したカプセル２１の構成に加え、さらに、画素の行方向（図８のＸ方向）の線状に整形されたレーザ光をカプセル進行方向Ｍに向けて出射するスリットレーザ光源７２が内蔵されている。このスリットレーザ光源７２は、図８に示すように、画素の列方向（Ｙ方向）に適当な間隔ｄだけ撮影装置２３から離れた位置に配置されている。このスリットレーザ光源７２には、撮影装置２３等に電源を供給する内蔵電池２５’から電源が供給されている。その他の構成は、図２に示したカプセル２１と同様である。
【００４１】
図８に示すように、このレーザ光が測定対象物８３に照射されると、その表面にはＸ方向の線状パターン８４が形成される。撮影画像８５に、Ｘ方向に沿う仮想的な中心線８７を定義し、この中心線８７と線状パターン８４の画像（線状パターン画像）８６との間の画素数をｐｉｃ１、撮影画像８５のＹ軸方向画素数の半値をｐｉｃ２、撮影装置２３のＹ方向の視野角をαとおくと、撮影装置２３から測定対象物８３までの距離Ｌは、以下の数式（３）により表される。
【００４２】
Ｌ＝(ｄ／ｔａｎ(α／２))・(ｐｉｃ２／ｐｉｃ１) … (３)
そこで、情報処理装置は、撮影画像データのｐｉｃ１と数式（３）とから距離Ｌを求め、この距離Ｌと直前の撮影画像データから求めた距離Ｌとの差分△Ｌをカプセル進行距離として算出して、その加算値を、リーダ３４から撮影位置までの距離として算出する。
【００４３】
なお、Ｌは必ずしも算出可能ではなく、画像内に線状パターンが投影されない場合もあるため、線状パターンが投影される間のみ移動距離を算出する。
【００４４】
具体的には、前述のＳ６００〜Ｓ６０２において、情報処理装置は、特徴点抽出及び特徴点間隔Ｄの算出の代わりに、処理対象データからの線状パターン画像８６の抽出、線状パターン画像８６のＮ点と中心線８７との間の画素数ｐｉｃ１の算出、数式（３）による距離Ｌの算出・保存を実行する。また、繰り返し実行されるＳ６０４〜Ｓ６１１のうちのＳ６０４〜６０９において、処理対象データからの線状パターン画像８６の抽出、線状パターン画像８６のＮ点と中心線８７との間の画素数ｐｉｃ１の算出、数式（３）による距離Ｌの算出・保存、処理対象データから求めた距離Ｌと１つ前の撮影画像データから求めた距離Ｌとの差分（カプセル進行距離）ΔＬの算出を実行する。そのほかについては前述の場合と同様な処理が実行され、最終的には、図４の表示画面と同様な表示画面がユーザに提示される。このため、前述の場合と同様な効果を得ることができる。
【００４５】
また、カプセルに加速度センサを搭載し、その出力を利用して、各撮影画像の撮影位置を算出してもよい。以下、そのようにする場合について説明する。ただし、図２のカプセルを用いる上述の場合との相違点を主として説明し、共通点については説明を省略する。
【００４６】
図９に示すように、この場合に用いるカプセル９１には、加速度を検出するアンプ内蔵加速度センサ９２が内蔵され、この加速度センサ９２の検出データは記憶装置２４’に保存される。ここでは、低周波の動きも検出する直流応答型センサを、この加速度センサ９２として用いている。そして、この加速度センサ９２には、撮影装置２３等に電源を供給する内蔵電池２５’’から電源が供給される。その他の構成は、図２に示したカプセル２１と同様である。
【００４７】
加速度センサ９２は、重力成分も検出するため、重力成分Ｇｐを除去する必要がある。３Ｄ−ＣＡＤデータを得られる、水平面からの配管の傾斜をθ、重加速度をＧとおくと、この重力成分Ｇｐは、以下の数式（４）により表される。
【００４８】
Ｇｐ＝Ｇ・ｓｉｎθ … （４）
加速度センサの出力信号Ａとすると、リーダ３４からのカプセル進行距離Ｌは、以下の数式(５)により表される。
【００４９】
L=∫∫（Ａ−Ｇｐ） … （５）
なお、重積分時間は、リーダ３４を通過してから現在位置までとする。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態に係る配管内部検査システム及びこれが適用可能な配管洗浄設備の概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るＲＦＩＤタグ搭載カプセルの内部構成を示した図である。
【図３】洗浄対象配管の部分断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る表示画面を示した図である。
【図５】本発明の第一実施形態に係る、カプセル進行距離の算出原理を説明するための図である。
【図６】本発明の第一実施形態に係る、カプセル進行距離の算出処理のフローチャートである。
【図７】本発明の第二の実施形態に係るカプセルの内部構造を示した図である。
【図８】図７のカプセルを用いた場合における、カプセル進行距離の算出原理を説明するための図である。
【図９】本発明の第三実施形態に係る、カプセルの内部構造を示した図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０：タービン建屋、１１…洗浄対象配管、１２：原子炉建屋、１３：仮設ポンプ、１４Ａ,１４Ｂ：仮設配管、１５：仮設ストレーナ、１６：仮設排水プール、１７：タンク、２１,７１,９１：カプセル、２２：ＲＦＩＤタグ、２３：撮影装置、２４,２４’：記憶装置、２５,２５’,２５’’：内蔵電池、２６：水中翼、３２：座、３３：予備座、３４：リーダ、７２：スリットレーザ光源、９２：加速度センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントの配管内部を検査する配管内部検査システムであって、
前記配管の内部を撮影するための撮影装置と記録装置とＲＦＩＤタグとを有し、前記配管の内部を洗浄するための液体とともに前記配管の内部を進行するカプセルと、
前記配管の内部の位置に設けられ、前記カプセルが通過するごとに、前記ＲＦＩＤタグとの通信を行い、当該通信を行った時刻に関する第１の通過時間情報を保持する第１のリーダと、
前記配管の内部の、前記第１のリーダと異なる位置に設けられ、前記カプセルが通過するごとに、前記ＲＦＩＤタグとの通信を行い、当該通信を行った時刻に関する第２の通過時間情報を保持する第２のリーダと、
情報処理装置と、
を備え、
前記撮影装置は、前記カプセルの進行中、前記配管の内部を撮影し、当該撮影により得られた画像データ及び当該撮影の時刻に関する撮影時間情報を前記記録装置に保存し、
前記情報処理装置は、
前記記録装置から前記画像データ及び前記撮影時間情報を、前記第１のリーダから前記第１の通過時間情報を、前記第２のリーダから前記第２の通過時間情報を取得するデータ取得手段と、
前記撮影時間情報のなかから、前記第１及び第２の通過時間情報に対応する撮影時間情報を検索し、当該検索により得られた２つの撮影時間情報が示す時刻の間の時刻を示す撮影時間情報に対応付けられた一連の画像データの各画像データの撮影位置と前記第１のリーダとの間の距離を、当該一連の画像データのうちの、連続する画像データが表す撮影画像間の変化に基づき算出する位置算出手段と、
を備えることを特徴とする配管内部検査システム。
【請求項２】
請求項１記載の配管内部検査システムであって、
前記位置算出手段は、
対応する１組以上の特徴点を、前記連続する画像データが表す前記撮影画像からそれぞれ抽出し、当該撮影画像間における、前記対応する特徴点間の距離の変化に基づき前記距離を算出することを特徴とする配管内部検査システム。
【請求項３】
請求項１記載の配管内部検査システムであって、
前記カプセルは、さらに、レーザ光を照射するレーザ光源を有し、
前記位置算出手段は、前記連続する画像データが表す撮影画像内における、前記レーザ光の照射により物体の表面に形成されるパターンの画像の位置の変化に基づき前記距離を算出することを特徴とする配管内部検査システム。
【請求項４】
プラントの配管内部を検査する配管内部検査システムであって、
前記配管の内部を撮影するための撮影装置と加速度センサと記録装置とＲＦＩＤタグとを有し、前記配管の内部を洗浄するための液体とともに前記配管の内部を進行するカプセルと、
前記配管の内部の位置に設けられ、前記カプセルが通過するごとに、前記ＲＦＩＤタグとの通信を行い、当該通信を行った時刻に関する第１の通過時間情報を保持する第１のリーダと、
前記配管の内部の、前記第１のリーダと異なる位置に設けられ、前記カプセルが通過するごとに、前記ＲＦＩＤタグとの通信を行い、当該通信を行った時刻に関する第２の通過時間情報を保持する第２のリーダと、
情報処理装置と、
を備え、
前記撮影装置は、前記カプセルの進行中、前記配管の内部を撮影し、当該撮影により得られた画像データと、当該撮影の時刻に関する撮影時間情報と、前記加速度センサが検出した加速度と、を前記記録装置に保存し、
前記情報処理装置は、
前記記録装置から前記画像データ及び前記撮影時間情報を、前記第１のリーダから前記第１の通過時間情報を、前記第２のリーダから前記第２の通過時間情報を取得するデータ取得手段と、
前記撮影時間情報のなかから、前記第１及び第２の通過時間情報に対応する撮影時間情報を検索し、当該検索により得られた２つの撮影時間情報が示す時刻の間の時刻を示す撮影時間情報に対応付けられた一連の画像データの各画像データの撮影位置と前記第１のリーダとの間の距離を、当該一連の画像データのそれぞれに対応付けられた加速度情報に基づき算出する位置算出手段と、
を備えることを特徴とする配管内部検査システム。
【請求項５】
請求項４記載の配管内部検査システムであって、
前記位置算出手段は、前記加速度情報から、当該加速度情報に含まれる重力成分を、前記配管の傾斜角度に基づき除き、当該重力成分が除かれた前記加速度情報に基づき前記距離を算出することを特徴とする配管内部検査システム。
【請求項６】
請求項１記載の配管内部検査システムであって、
前記情報処理装置は、
前記一連の画像データを、当該一連の画像データの各画像データに対応付けられた撮影時間情報が表す時刻の順に順次表示し、当該表示中の画像データの前記撮影位置を表す撮影位置情報を、当該撮影位置と前記第１のリーダとの間の前記距離とに基づき表示する表示処理手段を備える、
ことを特徴とする配管内部検査システム。
【請求項７】
請求項４記載の配管内部検査システムであって、
前記情報処理装置は、
前記一連の画像データを、当該一連の画像データの各画像データに対応付けられた撮影時間情報が表す時刻の順に順次表示し、当該表示中の画像データの前記撮影位置を表す撮影位置情報を、当該撮影位置と前記第１のリーダとの間の前記距離とに基づき表示する表示処理手段を備える、
ことを特徴とする配管内部検査システム。
【請求項８】
請求項６記載の配管内部検査システムにおいて、
前記表示処理手段は、
前記プラントの設計データに基づき前記配管の経路図を表示し、前記撮影位置情報として、前記表示中の画像データの撮影位置に対応する、当該経路図上の位置にアイコンを表示することを特徴とする配管内部検査システム。
【請求項９】
請求項７記載の配管内部検査システムにおいて、
前記表示処理手段は、
前記プラントの設計データに基づき前記配管の経路図を表示し、前記撮影位置情報として、前記表示中の画像データの撮影位置に対応する、当該経路図上の位置にアイコンを表示することを特徴とする配管内部検査システム。
【請求項１０】
プラントの配管内部を検査する配管内部検査方法であって、
前記配管の内部を撮影するための撮影装置と記録装置とＲＦＩＤタグとを有するカプセルを、前記ＲＦＩＤタグと通信する第１及び第２のリーダが設けられた配管の内部に、当該配管の内部を洗浄するための液体とともに供給し、
前記カプセルが前記配管内部を進行する間、前記撮影装置が、前記配管の内部を撮影しながら、当該撮影により得られた画像データと当該撮影の時刻に関する撮影時間情報を前記記録装置に保存し、
前記第１及び第２のリーダは、前記カプセルが通過するごとに、前記ＲＦＩＤタグとの通信を行い、当該通信を行った時刻に関する通過時間情報を保持し、
情報処理装置が、前記撮影時間情報のなかから、前記第１及び第２のリーダの通過時間情報に対応する撮影時間情報を検索し、当該検索により得られた２つの撮影時間情報が示す時刻の間の時刻を示す撮影時間情報に対応付けられた一連の画像データの各画像データの撮影位置と前記第１のリーダとの間の距離を、当該一連の画像データのうちの、連続する画像データが表す撮影画像間の変化に基づき算出する
を備えることを特徴とする配管内部検査方法。
【請求項１】
プラントの配管内部を検査する配管内部検査システムであって、
前記配管の内部を撮影するための撮影装置と記録装置とＲＦＩＤタグとを有し、前記配管の内部を洗浄するための液体とともに前記配管の内部を進行するカプセルと、
前記配管の内部の位置に設けられ、前記カプセルが通過するごとに、前記ＲＦＩＤタグとの通信を行い、当該通信を行った時刻に関する第１の通過時間情報を保持する第１のリーダと、
前記配管の内部の、前記第１のリーダと異なる位置に設けられ、前記カプセルが通過するごとに、前記ＲＦＩＤタグとの通信を行い、当該通信を行った時刻に関する第２の通過時間情報を保持する第２のリーダと、
情報処理装置と、
を備え、
前記撮影装置は、前記カプセルの進行中、前記配管の内部を撮影し、当該撮影により得られた画像データ及び当該撮影の時刻に関する撮影時間情報を前記記録装置に保存し、
前記情報処理装置は、
前記記録装置から前記画像データ及び前記撮影時間情報を、前記第１のリーダから前記第１の通過時間情報を、前記第２のリーダから前記第２の通過時間情報を取得するデータ取得手段と、
前記撮影時間情報のなかから、前記第１及び第２の通過時間情報に対応する撮影時間情報を検索し、当該検索により得られた２つの撮影時間情報が示す時刻の間の時刻を示す撮影時間情報に対応付けられた一連の画像データの各画像データの撮影位置と前記第１のリーダとの間の距離を、当該一連の画像データのうちの、連続する画像データが表す撮影画像間の変化に基づき算出する位置算出手段と、
を備えることを特徴とする配管内部検査システム。
【請求項２】
請求項１記載の配管内部検査システムであって、
前記位置算出手段は、
対応する１組以上の特徴点を、前記連続する画像データが表す前記撮影画像からそれぞれ抽出し、当該撮影画像間における、前記対応する特徴点間の距離の変化に基づき前記距離を算出することを特徴とする配管内部検査システム。
【請求項３】
請求項１記載の配管内部検査システムであって、
前記カプセルは、さらに、レーザ光を照射するレーザ光源を有し、
前記位置算出手段は、前記連続する画像データが表す撮影画像内における、前記レーザ光の照射により物体の表面に形成されるパターンの画像の位置の変化に基づき前記距離を算出することを特徴とする配管内部検査システム。
【請求項４】
プラントの配管内部を検査する配管内部検査システムであって、
前記配管の内部を撮影するための撮影装置と加速度センサと記録装置とＲＦＩＤタグとを有し、前記配管の内部を洗浄するための液体とともに前記配管の内部を進行するカプセルと、
前記配管の内部の位置に設けられ、前記カプセルが通過するごとに、前記ＲＦＩＤタグとの通信を行い、当該通信を行った時刻に関する第１の通過時間情報を保持する第１のリーダと、
前記配管の内部の、前記第１のリーダと異なる位置に設けられ、前記カプセルが通過するごとに、前記ＲＦＩＤタグとの通信を行い、当該通信を行った時刻に関する第２の通過時間情報を保持する第２のリーダと、
情報処理装置と、
を備え、
前記撮影装置は、前記カプセルの進行中、前記配管の内部を撮影し、当該撮影により得られた画像データと、当該撮影の時刻に関する撮影時間情報と、前記加速度センサが検出した加速度と、を前記記録装置に保存し、
前記情報処理装置は、
前記記録装置から前記画像データ及び前記撮影時間情報を、前記第１のリーダから前記第１の通過時間情報を、前記第２のリーダから前記第２の通過時間情報を取得するデータ取得手段と、
前記撮影時間情報のなかから、前記第１及び第２の通過時間情報に対応する撮影時間情報を検索し、当該検索により得られた２つの撮影時間情報が示す時刻の間の時刻を示す撮影時間情報に対応付けられた一連の画像データの各画像データの撮影位置と前記第１のリーダとの間の距離を、当該一連の画像データのそれぞれに対応付けられた加速度情報に基づき算出する位置算出手段と、
を備えることを特徴とする配管内部検査システム。
【請求項５】
請求項４記載の配管内部検査システムであって、
前記位置算出手段は、前記加速度情報から、当該加速度情報に含まれる重力成分を、前記配管の傾斜角度に基づき除き、当該重力成分が除かれた前記加速度情報に基づき前記距離を算出することを特徴とする配管内部検査システム。
【請求項６】
請求項１記載の配管内部検査システムであって、
前記情報処理装置は、
前記一連の画像データを、当該一連の画像データの各画像データに対応付けられた撮影時間情報が表す時刻の順に順次表示し、当該表示中の画像データの前記撮影位置を表す撮影位置情報を、当該撮影位置と前記第１のリーダとの間の前記距離とに基づき表示する表示処理手段を備える、
ことを特徴とする配管内部検査システム。
【請求項７】
請求項４記載の配管内部検査システムであって、
前記情報処理装置は、
前記一連の画像データを、当該一連の画像データの各画像データに対応付けられた撮影時間情報が表す時刻の順に順次表示し、当該表示中の画像データの前記撮影位置を表す撮影位置情報を、当該撮影位置と前記第１のリーダとの間の前記距離とに基づき表示する表示処理手段を備える、
ことを特徴とする配管内部検査システム。
【請求項８】
請求項６記載の配管内部検査システムにおいて、
前記表示処理手段は、
前記プラントの設計データに基づき前記配管の経路図を表示し、前記撮影位置情報として、前記表示中の画像データの撮影位置に対応する、当該経路図上の位置にアイコンを表示することを特徴とする配管内部検査システム。
【請求項９】
請求項７記載の配管内部検査システムにおいて、
前記表示処理手段は、
前記プラントの設計データに基づき前記配管の経路図を表示し、前記撮影位置情報として、前記表示中の画像データの撮影位置に対応する、当該経路図上の位置にアイコンを表示することを特徴とする配管内部検査システム。
【請求項１０】
プラントの配管内部を検査する配管内部検査方法であって、
前記配管の内部を撮影するための撮影装置と記録装置とＲＦＩＤタグとを有するカプセルを、前記ＲＦＩＤタグと通信する第１及び第２のリーダが設けられた配管の内部に、当該配管の内部を洗浄するための液体とともに供給し、
前記カプセルが前記配管内部を進行する間、前記撮影装置が、前記配管の内部を撮影しながら、当該撮影により得られた画像データと当該撮影の時刻に関する撮影時間情報を前記記録装置に保存し、
前記第１及び第２のリーダは、前記カプセルが通過するごとに、前記ＲＦＩＤタグとの通信を行い、当該通信を行った時刻に関する通過時間情報を保持し、
情報処理装置が、前記撮影時間情報のなかから、前記第１及び第２のリーダの通過時間情報に対応する撮影時間情報を検索し、当該検索により得られた２つの撮影時間情報が示す時刻の間の時刻を示す撮影時間情報に対応付けられた一連の画像データの各画像データの撮影位置と前記第１のリーダとの間の距離を、当該一連の画像データのうちの、連続する画像データが表す撮影画像間の変化に基づき算出する
を備えることを特徴とする配管内部検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−１３２７４０（Ｐ２００７−１３２７４０Ａ）
【公開日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３２４８４６（Ｐ２００５−３２４８４６）
【出願日】平成１７年１１月９日（２００５．１１．９）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月９日（２００５．１１．９）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]