マルチメディア監視制御システム Multi-media Monitor Control System ＊1 福田知樹 Fukuda Tomoki 秋元啓二＊ 2 Akimoto Keiji ＊4 山宮明男 Yamamiya Akio 武井一徳＊ 3 Takei Kazunori あらまし本システムは，道路，河川，地域等の空間監視や，ビル・工場等建屋内の状況監視および各種構造物・設備（機械・電気設備等）の状態監視の分野に適用される。従来行っていた計測情報や状態情報に，映像情報や音声情報を加えることによって，現場に取り付けたカメラ映像を見ながら，遠隔においても臨場感のある監視制御を可能とした，操作性に優れた監視制御システムである。現場に設置されたカメラと監視局に設置されている制御装置と監視制御端末は， SDH（Synchronous Digital Hierarchy）等のネットワークを介して接続される。この監視制御端末上で計測・状態データと動画像や音声を連携させることによって，より高度なヒューマン・マシンインタフェースを実現し，容易で安全な運用を可能としたシステムである。 Abstract By adding video and audio information to traditionally gathered measurement and status information in the field of space monitoring such as roads, rivers and regions, of condition monitoring of inside structures such as buildings and factories, and of status monitoring of a variety of constructions/equipment (machinery/electric installations, etc), this system enables monitor and control even from a remote place, just as if operators are at the scene, by looking at images taken by the camera placed on site. This is an easy-to-operate monitor and control system. The on-site cameras are connected to control systems, and monitoring and control terminals at Monitoring Office via networks such as SDH (Synchronous Digital Hierarchy). Measurement/status data and motion pictures and sounds are coordinated onto the monitor and control terminal to allow higher-grade human-machine interface. This is an easy-to-operate and secure system. ＊１富士通 1 トランスポート事業本部第 1 複合システム統括部社会システム部＊２社会システム事業部第 2 公共システム部＊３社会システム事業部ハードウェア開発部＊４社会システム事業部ソフトウェア開発部 FUJITSU DENSO REVIEW Vol.10 No.1 43 マルチメディア監視制御システム 1. まえがメディア化」を基本となるシステムとして開発をき行った。近年，国（建設省等），自治体等による情報ハイこれによって，水管理･道路管理などの特定のウェイ構想の推進によって，光ファイバ網の整備が分野に限らず，電力設備監視や侵入監視などの多進められ，高速･大容量情報伝送を可能とする環境岐にわたる分野において，画像との複合システムが整ってきた。の構築を容易とした。この結果，我々が携わってきた社会公共システム 2）基本構成とオプション構成に分け，最小機能のの監視制御の分野においても，このインフラを利用画像連携から，オプション追加構成で画像蓄積やした新しいアプリケーションの商談が活発になり， IP ネットワークへの動画像配信等システム規模顧客の導入機運も高まってきた。に合わせた構築を可能とした。この市場状況を踏まえ，従来のテレメータ等によるセンサベースの監視・制御データに，映像・音声情報を加え，これらを連携させ一元的に扱うシステ 2.2 システム構成図 1 にシステム全体のイメージを示す。マルチメディア監視制御システムの基本は，監視制御端末と監視制御装置によって構成される。ムの開発が急務となった。そこで，当社は，富士通 1 と協力し，これらに柔軟に対応し，経済的に構築可能なマルチメディア監視制御の基本システムを開発した。オプションとして，画像蓄積サーバ装置等を組み込める構成とした。今回の開発では，標準的なネットワークとして建注1）設省仕様の 42 号（SDH ）に適合し，ネットワーク２．システム概要内の映像切替制御と，ネットワークに接続される注2） 2.1 システムの位置づけ CCTV カメラの制御を直接行うことができるよう 1）社会公共システムにおける監視制御の「マルチ災害現場 NTSC 信号事務所（KU-SAT キャプチャ装置カメラ映像等）に考慮した。監視制御端末 SW-HUB 統合局 WEB/蓄積サーバ監視制御端末監視局映像建設省 WAN 自治体電力ルータ監視制御装置交換機現場監視制御端末他監視局 RAS NTT 公衆回線， INS 回線等内線交換網等建設省 WAN 自治体電力近隣自治体 SDHRING ネットワーク事務所監視制御端末職員宅ダイヤルアップによる接続出張所出張所カメラ図１全体システムのイメージ図（大規模）注１）Synchronous Digital Hierarchy 注２）Closed Cricuit Television 44 FUJITSU DENSO REVIEW Vol.10 No.1 事務所マルチメディア監視制御システム表１マルチメディア監視制御システムの機能概要項目 CCTVカメラ CCTVカメラ台数 TM/TC-IF 伝送ネットワークカメラ選択関係の制御機能 C C T V カメラ T の M 機 / 能 T C 映像配信カメラ手動プリセット制御ダイレクトズームパトロール静止画取込み映像とデータの同時表示データ収集制御出力分割表示外部配信内容・建設省で推進しているCCTVカメラ制御プロトコルに適用・制御対象となるCCTVカメラは63台／系統（ネットワーク内で切替えられる） 1系統内のカメラ台数はネットワークに依存する。・監視制御装置として映像16∼32入力に対応。・RS-232C （V24）呼出方式または1：1サイクリック方式・伝送ネットワークはSDH仕様に適合し，SDHのMPEG2映像の切替制御とトータルアラームの監視を行う。・その他既存ネットワークに関しては別途検討・地図上／リスト形式／履歴から選択・手動旋回（上／下／左／右），ズーム（望遠／広角），焦点（遠／近）・カメラ照明・ワイパ電源・プリセットリスト（あらかじめ設定が必要）から選択・プリセットビューアから選択・映像画面においてマウスでクリックした点が表示中心となるように制御し，かつズーム拡大を行う。・各CCTVカメラの選択と位置を自動でコントロール（あらかじめ設定が必要）し，映像による巡回監視を行う。・選択したカメラ映像を手動または一定間隔で静止画（JPEG）で取り込む。・CCTVカメラの映像とセンサデータ（計測値と状態監視）を同時に表示する。・TM/TC子局からデータ収集し，状態信号の判定や計測値の上下限判定を行う。・異常時に警報を出力する。・制御対象設備に合わせて，ON／OFF，全開／全閉等の制御出力を行う。・映像合成部において4入力または9入力映像を合成し，1映像で分割出力する。・入力映像の切替えを行う。・映像切替部を制御し，外部表示（大型ディスプレイ装置やTV共聴装置等）への配信を行う。監視制御装置子映像切替部（16:16）（32:32）映像合成部（4:1）（9:1）監視制御端末装置 RS ディスプレイ（LCD/CRT） S D H 等 RS RS シリアル変換部子シリアル変換部 LAN ルータスイッチングハブ本体（FMV） NTSC ビデオ LAN キャプチャ（10/100BaseT）カード TM/TC サーバ TM/TC IF部データ処理部図２監視制御装置と監視制御端末装置の機器構成図なお，建設省が進めている CCTV 制御の統一化表１にマルチメディア監視制御システムの機能概に準拠したプロトコルに適合することで，制御対象要を示す。の CCTV カメラのマルチベンダー化が可能となっ 2.3 機能構成図２に，監視制御装置と監視制御端末装置の機器た。注3）統合局，監視局等の多地点から，LAN ／ WAN を経由して CCTV カメラ制御が行われる。注３）Local Area Network/Wide Area Network 構成図を示す。 2.3.1 監視制御端末装置の基本性能表２に，監視制御端末装置の機能概要を示す。 FUJITSU DENSO REVIEW Vol.10 No.1 45 マルチメディア監視制御システム表２監視制御端末装置の機能概要項目ディスプレイ部ハードウェア本体部ソフトウェア表３監視制御装置の機能概要内容 CRTまたはLCD （RGBで接続） XGA （1024×768フルカラー仕様） CPU：Pentium 350MHz 相当以上メモリ：256MB （最低128MB）ハードディスク：4GB以上その他：必要に応じて外部（MO/DAT）装置を接続。ビデオキャプチャカード：当社指定のキャプチャカードにより，動画入力する。 OS：WindowsNT*4.0 以上アプリケーション：マルチメディア監視ソフトパッケージを搭載し，従来のセンサデータと動画像や音声を連携した監視制御の操作。 CCTVカメラ制御・ゲート監視制御・監視データ表示とこれらの連携表示。 CCTVカメラの映像を静止画に変換し，内部に保存。 CCTVカメラを自動でコントロールし，パトロール監視。＊米国Microsoft Corporationの登録商標。項目内容標準：入力16×出力16のマトリックススイッチャー映像切替部方式による映像切替オプション：入力32×出力32 標準：入力4映像をディジタル合成し，1映像として出力映像合成部オプション：入力9映像，出力1映像 LAN （TCP/IP）をシリアル(RS-232C）にプロトコルシリアル変換部変換し，映像切替部，映像合成部ならびにネットワーク（SDH）へ出力ルータ／スイッルータ：監視制御装置や端局の他工事事務所を連携。チングハブスイッチングハブ：LAN （10/100BaseT）の接続。 TM/TC 従来のセンサを主体とした計測制御収集子局との -IF部接続を行い、監視制御端末とはLANで接続。 TM/TC データ TM/TC-IF部で収集された計測監視データの処理サーバ処理部（定時／正時等）を行う。 SDH 網内の画像（MPEG ２）のデｨジタル信号を切替える。 2.3.2 表３に，監視制御装置の機能概要を示す。 1） CCTV カメラ制御操作カメラに対して以下の制御を行う。 q ズーム w 焦点 e 旋回 r ワイパー t 1）シリアル変換（LAN ←→ RS） LAN プロトコルと RS 手順の相互変換を行う。 2）画像の分配切替画像監視制御端末からの指示によって，入照明力した NTSC を，画像スィッチャーを用いまた，カメラの撮像位置を登録するためのて多方向へ分配出力する。図３に，映像とデータの同時表示の画面例プリセット登録（プリセット）を行うことができる。登録項目には以下のものがある。 q ズーム w 焦点 e カメラ方向監視制御装置の基本性能を示す。 3） TM ／ TC サーバ機能 TM ／ TC のインタフェース接続とデータ処理を行う。 2）パトロール制御操作 4）映像の４画面または９画面合成あらかじめ指定された順序でカメラ画像をスキャンして表示する。監視制御端末で表示する画像を，４分割または９分割した端末画面のそれぞれに合成し 3）状態表示て表示する。図４は，４分割表示の画面例である。カメラおよびネットワーク稼働状態を表示 2.3.3 する。 4）設備制御操作（ゲートの例）オプション機能 1）画像ゲートウェイ装置ゲートの開閉制御は，開度・状態と画像を見ながら操作する。 MPEG ２画像をリアルタイムに TCP ／ IPLAN に配信し，汎用端末 (パソコン)の Web 5）画像配信出力設定操作ブラウザ等で監視画像の表示ができるように注4）画像配信出力を設定し，NTSC の入力を多方向へ分配出力させる。 2）画像蓄積サーバ装置 6）ネットワーク（SDH 網）内の画像切替制御注４）National Television System Committee 46 する｡動画像や静止画像の蓄積を行い，端末からの要求により必要な場所，時刻等の画像を検 FUJITSU DENSO REVIEW Vol.10 No.1 マルチメディア監視制御システム索配信する｡ 2.4 度の数値データと開度状態信号ならびに映像によシステムの特長る河川流状況監視やゲート動作状況監視）。本システムには以下の特長がある。 3）従来のカメラ自動切替えを，より高度化してプ 1）操作端末は従来の CCTV 監視で使用していた専用卓から，汎用パソコンを用いて省スペースと操作性の向上を実現した。リセット制御とカメラ切替えの連携による映像パトロール機能を実現した。 4）報告書等に用いる映像を静止画で取り込み， 2）監視画面は従来型データに加え，映像情報も同 JPEG 形式での保存／切出を可能とした。一画面で表示し，より視覚的で容易に判断できる 5） SDH ネットワーク(SDH-RING)に接続される１ように考慮した（ゲート監視制御の例：水位・開台の CCTV カメラを数か所の監視局で制御した図３映像とデータの同時表示の画面例図４ 4 分割表示の画面例 ⃝フルモーションの映像を単画面、4 分割の任意の分割数にて表示できます。 ⃝映像上のカメラコントロー ⃝マップ形式、またはリスト形式のポップアップウィンドウにより簡単にカメラ選択が行えます。また履歴リストにより最近選択したカメラ一覧からの選択も可能です。ルリモコンから、様々なカメラ制御が行えます。 ⃝頻繁に監視するポイントをパソコンに記憶させることが可能です。 ⃝記憶した監視ポイントはアイコン化され、次回からはそのアイコンをクリックするだけで記憶している監視ポイントまで自動的にカメラ制御が行われます。 ⃝プロジェクタやプラズマディスプレイなどの外部表示機器に対して、出力する映像をコントロールできます。 ⃝各地点に設置されている現場カメラのリアルタイム映像をモニタに表示します。 ⃝設定スケジュールに沿った監視画面の自動切替により、疑似パトロール監視が行えます。 ⃝光ファイバ網などの伝送路を介して接続された各施設の遠隔制御にも対応できます。 ⃝メニューバーの ON/OFF、タイトルバーの ON/OFF を自由に切替えできます。図５道路監視用の操作説明例 FUJITSU DENSO REVIEW Vol.10 No.1 47 マルチメディア監視制御システムり，１か所の監視局で多数のカメラ映像を集中監の的確な把握が簡単に行えるようになり，操作員の視できるようにした。負荷が軽減し，より迅速な対応ができるようになった。３．適用システム事例 4. マルチメディア監視制御システムを導入したシス今回のマルチメディア監視制御システムは，これテム事例について，以下に紹介する。図５に，道路監視用の操作説明例を示す。 3.1 むすびゲート監視制御システムまでに当社が開発してきた社会公共システムの各種監視制御分野に画像・音声を付加し「マルチメディ河川に設けられたゲートの監視制御を行うシステア化」させるための基本コンポーネントとなるシスムであり，これまでは計測情報と状態情報をもとにテムであり，経済的かつ高機能，高品質のシステムゲートの監視および制御操作等を実施していた。を実現したと考えている。このため，監視制御を実施するにはある程度のス今後も，SDH から IP ネットワークへの対応など，キル（水位から河川状況を判断等）が必要とされて多様化する市場ニーズに対して迅速かつ低コストにいたが，マルチメディア監視制御システムを導入してシステムのグレードアップを図って行く所存であたことによって，画像を見ながらの監視制御ができる。るため，次のことが可能となった。 q 制御操作を迅速に行える。 w 基本操作を習得するだけで，操作が行える。これまでのシステムと比較すると，より確実に監視制御を行うことができるようになった。 3.2 道路監視システム道路に敷設された光回線ネットワークを使用し，道路上に一定間隔で設置されたカメラで，道路を走行している車両の走行状態を監視するシステムである。マルチメディア監視制御システムを導入したことによって，複数ポイントの同時監視やプリセット制御機能／パトロール監視機能による道路周辺あるい［開発者］左から，武井，秋元，福田，山宮はトンネル内の異常状態の早期発見および異常内容 48 FUJITSU DENSO REVIEW Vol.10 No.1