JP2019167771A - Operation room monitoring system for caisson construction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ニューマチックケーソン工法に代表されるようなケーソン工法における作業室監視システムに関し、特にGPS信号の届かないケーソン底部の作業室内における作業者や掘削機等の移動体の空間位置を把握して監視するシステムに関する。 The present invention relates to a work room monitoring system in a caisson method represented by a pneumatic caisson method, and in particular, grasps a spatial position of a moving body such as an operator or an excavator in a work room at the bottom of a caisson where a GPS signal does not reach. Related to monitoring systems.
この種の技術として、例えば特許文献1に記載されているように、ケーソン底部の作業室(ケーソン函とも称される。)内の掘削機を地上の遠隔操作室側の操作盤にて遠隔操作する一方、作業室内に設置した監視カメラの画像を遠隔操作室のモニターにて監視するようにしたものが知られている。
As this type of technology, for example, as described in
また、別の技術として、例えば特許文献2に記載されているように、ケーソン底部の作業室内の掘削機にレーザ測距センサ等の計測手段を搭載し、天井スラブの下面または刃口部の内周面と地盤との接触位置を作業室の全周にわたって計測するようにしたものが知られている。
As another technique, for example, as described in
しかしながら、特許文献1,2に記載された技術では、いずれも作業室内が無人であることが前提とされており、例えば有人操作の掘削機による掘削や他の作業者が常駐している場合等の安全対策が全く考慮されておらず、なおも改善の余地が残されている。
However, in the techniques described in
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、GPS信号の届かないケーソン底部の作業室内における作業者や掘削機等の移動体の空間位置を把握して監視し、必要に応じて警報を発して安全性を確保できるようにした監視システムを提供するものである。 The present invention has been made paying attention to such problems, and grasps and monitors the spatial position of a moving body such as an operator or an excavator in the work room at the bottom of the caisson where GPS signals do not reach, and if necessary. A monitoring system that can ensure safety by issuing an alarm is provided.
本発明は、請求項1に記載のように、ニューマチックケーソン工法に代表されるようなケーソン工法におけるケーソン底部の作業室内での状況を監視するシステムであることを前提としている。 The present invention is based on the premise that the present invention is a system for monitoring the situation in the working room at the bottom of the caisson in the caisson method as represented by the pneumatic caisson method.
その上で、上記作業室内の複数の移動体に個別に設けられたUWB無線通信のための信号を発する発信機と、上記作業室内の複数箇所に設置されて当該作業室内に測位エリアを形成すると共に、上記発信機からの信号を受信するUWB無線通信のための受信機と、上記各受信機での受信情報に基づいて測位演算を行って、上記測位エリア内での上記各移動体の位置を特定する測位演算部と、上記作業室内に設けられた警報手段と、上記測位エリアに対応する座標画面を有していて、上記測位演算部からの位置情報に基づいて上記各移動体の位置を可視表示すると共に、上記各移動体の位置情報に応じて上記警報手段に作動指令を付与する監視制御手段と、を備えていることを特徴とする。 In addition, transmitters that individually provide signals for UWB wireless communication provided to a plurality of moving bodies in the work chamber, and positioning areas are formed in the work chamber that are installed at a plurality of locations in the work chamber. In addition, a receiver for UWB wireless communication that receives a signal from the transmitter, and a positioning calculation based on information received at each receiver, the position of each mobile unit within the positioning area A positioning calculation unit for specifying the position, an alarm means provided in the work chamber, and a coordinate screen corresponding to the positioning area, and the position of each moving body based on position information from the positioning calculation unit And a monitoring control means for giving an operation command to the alarm means in accordance with the position information of each moving body.
上記UWB無線通信とは〈Ultra Wide Band〉の略称で、超広域帯無線通信方式のことを言う。また、好ましい態様としては、上記作業室内の複数の移動体には、掘削機等の重機以外にも、当然のことながら上記作業室内の作業者も含まれる。さらに、上記重機としては、例えば作業室の天井設置のガイドレールに沿って移動するタイプのほか、地面上を自走するタイプのものも含まれる。 The UWB wireless communication is an abbreviation of <Ultra Wide Band> and refers to a super wide band wireless communication system. As a preferred mode, the plurality of moving bodies in the work chamber naturally includes workers in the work chamber in addition to heavy machinery such as an excavator. Further, the heavy machinery includes, for example, a type that moves along the guide rail installed on the ceiling of the work room, and a type that self-runs on the ground.
上記複数の受信機は、互いに同期可能なように例えば有線LAN等にて相互に接続されているものとし、その場合には、上記測位演算部はいずれか一つの受信機に組み込まれる。そうでない場合には、上記測位演算部は上記監視制御手段に組み込まれていても良い。 The plurality of receivers are connected to each other by, for example, a wired LAN so that they can be synchronized with each other. In this case, the positioning calculation unit is incorporated in any one receiver. Otherwise, the positioning calculation unit may be incorporated in the monitoring control means.
好ましい態様としては、上記監視制御手段は、上記各移動体の位置に加えて、上記作業室内の固定構造物を表示するようになっていて、上記固定構造物に対する上記各移動体の位置情報に応じて、上記警報手段に作動指令を付与するようになっている。 As a preferable aspect, the monitoring control means displays a fixed structure in the work chamber in addition to the position of each moving body, and includes position information of each moving body with respect to the fixed structure. In response, an operation command is given to the alarm means.
より好ましい態様としては、上記警報手段による警報は、上記移動体同士または上記移動体と上記固定構造物との接近距離に応じて段階的に発せられるようになっている。 As a more preferable aspect, the alarm by the alarm means is issued stepwise according to the approach distance between the moving bodies or between the moving body and the fixed structure.
さらに好ましい態様としては、上記移動体同士または上記移動体と上記固定構造物との接近距離に応じて上記警報手段による警報を発するタイミングは、上記監視制御手段で可変設定可能となっている。 As a more preferable aspect, the timing at which an alarm is issued by the alarm means according to the approach distance between the mobile bodies or between the mobile body and the fixed structure can be variably set by the monitoring control means.
別の好ましい態様としては、上記重機には掘削機が含まれていて、上記掘削機には、上記作業室内の掘削領域の形状を非接触式で計測する計測手段が搭載されていると共に、上記計測手段による計測結果が上記監視制御手段に取り込まれるようになっていて、上記作業室内の掘削領域の形状を上記座標画面に可視表示可能となっている。 As another preferred embodiment, the heavy machine includes an excavator, and the excavator is equipped with a measuring means for measuring the shape of the excavation area in the work chamber in a non-contact manner, and The measurement result by the measuring means is captured by the monitoring control means, and the shape of the excavation area in the work chamber can be displayed visually on the coordinate screen.
別の好ましい態様としては、上記警報手段は、少なくとも音または光により上記作業室内に警報を発するものとなっている。 As another preferred embodiment, the alarm means issues an alarm in the work chamber at least by sound or light.
したがって、本発明では、例えば作業室内の重機同士、あるいは重機と作業者がが互いに接近したような場合には、警報手段を作動させて警報を発することになる。 Therefore, in the present invention, for example, when the heavy machines in the work room, or when the heavy machine and the worker approach each other, the warning means is activated to issue a warning.
本発明によれば、ケーソン底部の作業室内での重機や作業者等の移動体の位置を画面表示にて監視しつつ、例えば重機同士、あるいは重機と作業者が互いに接近したような場合には、警報手段を作動させて警報を発し、もって作業者の注意力を喚起するので、ケーソン底部の作業室内での安全性の向上に寄与できる。 According to the present invention, while monitoring the position of a moving machine such as a heavy machine or a worker in the work room at the bottom of the caisson on the screen display, for example, when heavy machines or heavy machines and workers approach each other Since the alarm means is activated to issue an alarm, and the operator's attention is aroused, it is possible to contribute to the improvement of safety in the work room at the bottom of the caisson.
図1〜13本発明に係るケーソン工法における作業室監視システムを実施するためのより具体的な第1の形態を示し、特に図1はニューマチックケーソン工法でのケーソン底部における作業室内の概略構造を示している。 1 to 13 show a more specific first embodiment for carrying out the work room monitoring system in the caisson method according to the present invention, and particularly FIG. 1 shows a schematic structure of the work room at the bottom of the caisson in the pneumatic caisson method. Show.
図1において、1はケーソン躯体の底部である環状の刃口部躯体を示す。この刃口部躯体1は、天井スラブ2と刃口部3と、を備えていて、それらと掘削底面4とで囲まれた領域が作業室5となっている。作業室5と天井スラブ2よりも上方の空間とは、マテリアルシャフト6や図示外のマンシャフトで接続されている。
In FIG. 1,
作業室5内には例えば掘削機(ケーソンショベル)に代表される重機7が配置される。この重機7は、天井スラブ2に敷設した図示外のガイドレールに沿って走行するようになっている。なお、図1では、一台の重機7のみ図示しているが、当然のことながら作業室5内に複数台の重機7が投入されることもある。また、レール走行式の重機7以外にも、地面上を例えば履帯等にて自由に自走できる自走式の掘削機等の重機が投入されることもある。さらに、マテリアルシャフト6の直下には、そのマテリアルシャフト6を通しての排土のために排土バケット8が置かれている。
In the
作業室5内には、UWB無線通信(Ultra Wide Bandの略称で、超広域帯無線通信方式のことを言う。)のための受信機として少なくとも二つのアンカー9が所定距離隔てて配置される。なお、作業室5の広さにもよるが、アンカー9は三つ以上配置することが望ましい。これらのアンカー9同士は、互いに同期して双方向通信が可能なように例えば有線LAN環境によって相互に接続されると共に、パーソナルコンピュータ(PC)にて構成された監視制御手段としての監視用端末装置10にHUB等を介して接続される。この監視用端末装置10は、例えば地上の監視室等に設置されて、遠隔監視に供される。なお、上記アンカー9はセンサとも称される。
In the
本実施の形態では、図1に示すように、作業室5内のうち天井スラブ2に俯瞰するかたちで二つのアンカー9が設置される。そのため、図2に示すように、作業室5の平面視での対角線上に二つのアンカー9が位置していて、X−Y−Zの座標軸を持つ三次元の測位エリアを作業室5内に形成している。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, two
その一方、図1に示した重機7には、UWB無線通信のための発信機として少なくとも長手方向に三つで一組のタグ11a,11b,11cが設置されると共に、非接触式の計測手段として二次元のレーザ測距センサ12が搭載されている。また、重機7には警報手段としての車載型警報装置13が搭載されている。この車載型警報装置13としては、音と光で警報を発することが可能なものが使用され、ここでは、例えばランプ点灯(点滅を含む)とブザー鳴動とが連動した警報が可能な「パトライト」(登録商標)が使用される。なお、レーザ測距センサ12の機能については後述する。
On the other hand, in the
また、作業室5内の作業者MもそれぞれにUWB無線通信のための発信機としてのタグ14と、警報装置としての携行型警報装置15と、を一つずつ携行している。この携行型警報装置15としては、例えば無線LAN通信等にて作動指令を与えることで、音(アラーム)と振動(バイブレーション)で警報を発することが可能な腕時計タイプのものや、音(アラーム)と振動(バイブレーション)に加えて光(ライトの点灯)で警報を発することが可能なものが使用される。この携行型警報装置15の代表的なものとしては、例えば、株式会社東京信友社製の商品名である「シルウォッチ」や「キューブライト」を挙げることができる。
In addition, each worker M in the
作業室5内の各タグ11a,11b,11c,14は、複数のアンカー9のいずれもが受信可能な固有のID信号と共にパルス信号を所定の周期で常時発信していて、これらの複数のタグ11a,11b,11c,14は、先に述べた複数のアンカー9と共に、UWB無線通信を利用した測位システムを形成している。
Each
UWB無線通信を用いた三次元の測位システムは公知であり、例えば複数のタグ11a,11b,11c,14のうち、いずれかが発信した固有のパルス信号をそれぞれのアンカー9が受信して、各アンカー9毎の受信角度や、各アンカー9間での受信時間差等をもとに、アンカー9の数に応じた複数点の測位演算を行うことで、該当するタグ11a,11b,11c,14のX−Y−Zの三次元の座標位置を特定するべく当該座標位置をリアルタイムで算出するものである。
A three-dimensional positioning system using UWB wireless communication is publicly known. For example, each
三次元の測位演算に必要な測位演算機能部(測位演算部)は、二つのアンカー9のうちいずれか一方、例えばアンカー9Aに組み込まれている。そのため、測位演算部が組み込まれたアンカー9Aはマスターアンカー(またはマスターセンサ)と称され、他方のアンカー9Bはスレーブアンカー(またはスレーブセンサ)と称される。そして、算出された各タグ11a,11b,11c,14の三次元の座標位置情報は、リアルタイムで監視用端末装置10に取り込まれる。
A positioning calculation function unit (positioning calculation unit) necessary for three-dimensional positioning calculation is incorporated in one of the two
なお、固有のパルス信号を発信するタグ11a,11b,11c,14は、数十個程度まで同時使用することが可能である。また、上記の測位原理からして、アンカー9の数が多いほど測位精度が高くなる。
The
図3は監視制御手段としての監視用端末装置10の詳細を示している。この監視用端末装置10は、概略的には、位置座標表示機能部16と、警報装置連動機能部17と、断面情報表示機能部18のほか、表示手段としてのモニター(ディスプレイ)19を備えている。そして、モニター19上でのモード選択操作に応じて監視画面の表示を選択した時には、図2に示した測位エリアに対応した図4のようなX−Y二次元の座標画面20が表示可能となっている。
FIG. 3 shows details of the monitoring
なお、上記のモニター19は、キーボード等の入力手段とは別に、タッチ操作による入力が可能なタッチパネルを兼ねていても良い。その場合には、キーボード等の入力手段と同様にモニター19からも必要な情報の入力が可能となる。また、モニター19は複数併用することも可能である。
The
図4に示したX−Y二次元の座標画面20は、二つのアンカー9によるX−Y−Zの座標軸を持つ三次元の測位エリアのうちX−Y二次元の測位エリアと所定の縮尺比で対応している。したがって、この座標画面20の表示時においては、当該座標画面20上に作業室5内の各タグ11a,11b,11c,14の位置が予め定めた所定の大きさのマーク(アイコン)をもってリアルタイムで可視表示される。
The XY two-dimensional coordinate
より具体的には、重機7に搭載された三つで一組のタグ11a,11b,11cの位置情報に基づいて、重機7の長さ方向での基準点の位置が求められ、その基準点の位置、大きさおよび向きが例えば重機7のマーク21で座標画面20に表示される。同様に、作業者Mが携行するタグ14の位置情報に基づいて、作業者Mの位置が座標画面20にマーク22で表示される。なお、上記重機7の長さ方向での基準点の位置の算出にあたっては、予め設定してあるオフセット量のオフセット処理が実行される。
More specifically, the position of the reference point in the length direction of the
したがって、重機7や作業者Mが作業室5内で移動すれば、重機7に搭載されているタグ11a,11b,11cまたは作業者Mが携行しているタグ14が移動することにほかならず、それに応じて座標画面20上のそれぞれのマーク21,22の位置も移動することになる。なお、上記のマーク21,22の形状は、重機7や作業者M等の移動体に付帯しているタグ11a,11b,11c,14の位置を直感的に認識しやすくするための一例にすぎず、例えば単純にタグ11a,11b,11c,14の位置を示すだけであるならば、「○」印、「□」印、「×」印あるいは「△」印等のマークであっても良い。
Therefore, if the
図1に示した重機7には、先にも述べたように、前端位置と後端位置および中間位置の三箇所にそれぞれにタグ11a,11b,11cが設置される。そして、各タグ11a,11b,11cの三次元位置情報に基づいて所定の演算を行うことにより、重機7の長手方向の基準点の位置に応じて、重機7の大きさおよび向きが特定され、座標画面20上にマーク21で表示されることになる。なお、作業室5内の環境によっては、重機7に前後二つのタグを設けることでも足りることになるが、位置精度の向上を図る上では、上記のように前後方向で三つのタグ11a,11b,11cを並べて設けることが好ましい。
As described above, the
その一方、図1に示したマテリアルシャフト6とその直下に置かれた排土バケット8は、平面視的には移動しない定位置固定式の固定構造物とみなすことができる。その一方、排土バケット8が置かれているマテリアルシャフト6の直下の位置では、重機7や作業者Mが排土バケット8に接触するのを防止する上で、危険領域とみなしていわゆる立入禁止エリアとすることが望ましい。そこで、排土バケット8の近くには、上記と同様に例えば音と光で警報を発することが可能な警報手段として据置型警報装置23が配置される。据置型警報装置23としては、先に説明した車載型警報装置13と同様のものが使用される。
On the other hand, the
さらに、本実施の形態では、図4に示した監視用端末装置10の座標画面20上において、図5にも示すように、マテリアルシャフ6の投影形状の外側に、半径r1の円形の重度立入禁止エリア24が設定される。さらに、その重度立入禁止エリア24の外側に半径r2(r2>r1)の軽度立入禁止エリア25が設定される。
Furthermore, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, on the coordinate
これらの重度立入禁止エリア24と軽度立入禁止エリア25は、排土バケット8を含むマテリアルシャフト6の平面的な位置情報を一時的に取得した上で、監視用端末装置10側での描画のための入力操作によりマテリアルシャフト6の投影形状と同心円状に設定される。これらの重度立入禁止エリア24と軽度立入禁止エリア25は、原則として移動しないエリアであることから、いわゆる静的立入禁止エリアとみなすことができる。また、座標画面20上での重度立入禁止エリア24および軽度立入禁止エリア25の設定により、作業室5内の固定構造物としての排土バケット8を含むマテリアルシャフト6の位置が間接的ながら可視表示されていることになる。もちろん、座標画面20での描画処理によりマテリアルシャフト6の投影形状を可視表示しても良い。
The heavy
なお、マテリアルシャフト6の平面的な位置情報を取得するには、例えばマテリアルシャフト6の直下の排土バケット8の近くにタグを一時的に置くことで対処する。また、重度立入禁止エリア24および軽度立入禁止エリア25の半径r1,r2の大きさは、監視用端末装置10側での操作により任意に変更可能である。
In addition, in order to acquire planar position information of the
そして、重度立入禁止エリア24および軽度立入禁止エリア25と、重機7および作業者Mとの位置関係を、図3に示した監視用端末装置10の位置座標表示機能部16が常時監視している。これらの重度立入禁止エリア24または軽度立入禁止エリア25に、作業者Mが携行しているタグ14が侵入した場合には、監視用端末装置10の警報装置連動機能部17が機能し、直ちに据置型警報装置23や携行型警報装置15に作動指令を出力して、それらの警報装置15,23を作動させて警報を発することになる。
The positional coordinate
例えば、静的立入禁止エリアである軽度立入禁止エリア25に作業者Mが侵入した場合には、作業者Mが携行している携行型警報装置15と排土バケット8の近くに置かれている据置型警報装置23をそれぞれ作動させる。作業者Mが携行している携行型警報装置15では、音(アラーム)と振動(バイブレーション)、あるいは、それらに光(ライトの点灯)を加えて、10秒間程度警報を発するものとする。また、排土バケット8の近くに置かれている据置型警報装置23では、例えば黄色のライトの点灯とブザーの鳴動をもって警報を発するものとする。さらに、監視用端末装置10におけるモニター19の座標画面20では、軽度立入禁止エリア25の内側の配色を黄色に切り替えて表示する。
For example, when the worker M enters the light entry prohibited
また、例えば、静的立入禁止エリアである重度立入禁止エリア24に作業者Mが侵入した場合にも同様とする。ただし、排土バケット8の近くに置かれている据置型警報装置23では、注意喚起効果を高めるために、例えば赤色のライトの点灯とブザーの鳴動をもって警報を発するものとする。さらに、監視用端末装置10におけるモニター19の座標画面20では、重度立入禁止エリア24の内側の配色を赤色に切り替えて表示する。つまり、少なくとも据置型警報装置23でのライト点灯色を黄色から赤色に変更することにより、接近距離に応じた段階的な警報が可能となる。
Further, for example, the same applies when the worker M enters the heavy off-
このような静的立入禁止エリアでの携行型警報装置15による警報の発報手順を図6のフローチャートに示している。また、据置型警報装置23による警報の発報手順は後述する図10に示している。また、携行型警報装置15および据置型警報装置23での発報のタイミングは、重度立入禁止エリア24と軽度立入禁止エリア25の半径r1,r2を座標画面20上で変更することで容易に変更可能である。
FIG. 6 is a flowchart showing the alarm issuing procedure by the
以上のような重度立入禁止エリアと重度立入禁止エリアは、移動体である重機7の周囲についても同様に設定される。
The severe entry prohibition area and the severe entry prohibition area as described above are similarly set around the
図7は、図4のモニター19の座標画面20の一部を切り出して拡大した状態を示していて、例えば作業室5内に複数の重機7がある場合を想定すると、座標画面20上では、重機7のマーク21の長手方向の基準点を中心点として、半径r11の重度立入禁止エリア26が設定される。さらに、その重度立入禁止エリア26の外側に所定半径r12(r12>r11)の軽度立入禁止エリア27が同心状に設定される。これらの重度立入禁止エリア26と軽度立入禁止エリア27は、移動体である重機7の長手方向の基準点をもとに、監視用端末装置10側での描画のための入力操作により同心円状に設定される。なお、重度立入禁止エリア26および軽度立入禁止エリア27の半径r11,r12の大きさは、監視用端末装置10での操作により任意に変更可能である。
7 shows a state where a part of the coordinate
これらの重機7の周囲の重度立入禁止エリア26と軽度立入禁止エリア27は、移動体である重機7の移動に伴って同心状のままで座標画面20上を移動することになる。そのため、これらの重機7の周囲の重度立入禁止エリア26と軽度立入禁止エリア27は、排土バケット8を含むマテリアルシャフト6側の静的立入禁止エリアと異なり、動的立入禁止エリアとみなすことができる。これらの重度立入禁止エリア26と軽度立入禁止エリア27は、作業室5内の重機7ごとに個別に設定される。
The heavy
そして、重度立入禁止エリア26および軽度立入禁止エリア27と、重機7および作業者Mとの位置関係を、図3に示した監視用端末装置10の位置座標表示機能部16が常時監視している。これらの重度立入禁止エリア26または軽度立入禁止エリア27に、別の重機7の基準点または作業者Mが携行しているタグ14が侵入した場合には、監視用端末装置10の警報装置連動機能部17が機能し、直ちに双方の重機7の車載型警報装置13に作動指令を出力して、それらの車載型警報装置13を作動させることになる。
The positional coordinate
例えば、作業室5内に複数の重機7が存在している場合であって、特に図8に示すように、重機7同士が互いに逆向きである場合には、重機7同士が接触する可能性があり、このような重機7同士の接触は回避しなければならない。
For example, in the case where there are a plurality of
そこで、図7の関係を前提に、例えば図9に示すように、一方の重機7の軽度立入禁止エリア27に別の重機7が侵入した場合には、双方の重機7に搭載されている車載型警報装置13をそれぞれ作動させ、例えば黄色のライトの点灯とブザーの鳴動をもって警報を発するものとする。同時に、監視用端末装置10の座標画面20上においては、双方の軽度立入禁止エリア27の内側の配色を黄色に切り替えて表示する。
Therefore, on the assumption of the relationship of FIG. 7, for example, as shown in FIG. 9, when another
また、例えば、一方の重機7の重度立入禁止エリア26に別の重機7が侵入した場合には、双方の重機7に搭載されている車載型警報装置13をそれぞれ作動させ、例えば赤色のライトの点灯とブザーの鳴動をもって警報を発するものとする。同時に、監視用端末装置10の座標画面20上においては、双方の重度立入禁止エリア26の内側の配色を赤色に切り替えて表示する。このように少なくとも車載型警報装置13でのライト点灯色を黄色から赤色に変更することにより、接近距離に応じた段階的な警報が可能となる。
Further, for example, when another
その一方、例えば、重機7の軽度立入禁止エリア27に作業者Mが侵入した場合には、作業者が携行している携行型警報装置15と重機7に搭載されている車載型警報装置13をそれぞれ作動させ、携行型警報装置15では、音(アラーム)と振動(バイブレーション)、あるいは、それらに光(ライトの点灯)を加えて10秒間程度警報を発するものとする。また、重機7に搭載されている車載型警報装置13では、例えば黄色のライトの点灯とブザーの鳴動をもって警報を発するものとする。同時に、監視用端末装置10の座標画面20上においては、軽度立入禁止エリア27の内側の配色を黄色に切り替えて表示する。
On the other hand, for example, when the worker M enters the light
また、例えば、重機7の重度立入禁止エリア26に作業者Mが侵入した場合には、作業者Mが携行している携行型警報装置15と重機7に搭載されている車載型警報装置13をそれぞれ作動させ、携行型警報装置15では、音(アラーム)と振動(バイブレーション)、あるいは、それらに光(ライトの点灯)を加えて10鋲間程度警報を発するものとする。また、重機7に搭載されている車載型警報装置13では、例えば赤色のライトの点灯とブザーの鳴動をもって警報を発するものとする。同時に、監視用端末装置10の座標画面20上においては、重度立入禁止エリア26の内側の配色を赤色に切り替えて表示する。
Further, for example, when the worker M enters the heavy
このような動的立入禁止エリアでの車載型警報装置13による警報の発報手順は図10に示す通りである。また、携行型警報装置15による警報の発報手順はを図6にに示した通りである。また、図10から明らかなように、重度立入禁止エリア26に侵入した作業者Mまたは重機7がその重度立入禁止エリア26のほか軽度立入禁止エリア27から退出するならば、その時点で車載型警報装置13の作動は停止することになる。
The alarm issuing procedure by the in-
図1に示した重機7に搭載されている二次元のレーザ測距センサ12は、図11に示すように、作業室5内の掘削面をスキャニングして、掘削面の形状を計測することができるようになっている。計測によって取得した情報は監視用端末装置10に送信されて蓄積される。そして、レーザ測距センサ12にて取得した情報と、重機7の位置情報とに基づいて所定の演算を行うことにより、図12に示すように、掘削完了地面の形状や残土量を監視用端末装置10のモニター19に可視表示することができるようになっている。さらに、必要に応じて、掘削に関与した例えば履帯タイプの重機37の位置を重ねて表示したり、あるいは図13に示すように、立体形状にて可視表示することができるようになっている。これらの機能は、図3に示した監視用端末装置10のモード切替により、断面情報表示機能部18によって実行される。
As shown in FIG. 11, the two-dimensional
このように、本実施の形態の作業室監視システムによれば、作業室5内での状況を監視用端末装置10で遠隔監視できる一方で、作業室5内での軽度立入禁止エリア25,27または重度立入禁止エリア24,26への重機7または作業者Mの接近に対して警報を発することにより、作業室5内での安全性の向上に大きく寄与することができる。
As described above, according to the work room monitoring system of the present embodiment, the situation in the
また、必要に応じて、掘削完了地面の形状や残土量を可視表示することができるため、利便性にも優れたものとなる。 Moreover, since the shape of the excavation completion ground and the amount of remaining soil can be visually displayed as needed, it is excellent in convenience.
ここで、上記の実施の形態では、重機7に車載型警報装置13を、排土バケット8の近くに据置型警報装置23を、それぞれ配置する場合について説明したが、これらは一例にすぎず、警報装置の配置位置は特に限定されるものではない。例えば、車載型警報装置13や据置型警報装置23に代えて、天井スラブ2の複数箇所に車載型警報装置13や据置型警報装置23と同等の警報装置を配置するようにしても良い。
Here, in the above-described embodiment, the case where the vehicle-mounted
1…刃口部躯体
5…作業室
6…マテリアルシャフト(固定構造物)
7…重機(移動体)
8…排土バケット(固定構造物)
9…アンカー(UWB無線通信のための受信機)
9A…マスターアンカー(測位演算部)
9B…スレーブアンカー
10…監視用端末装置(監視制御手段)
11a,11b,11c…タグ(UWB無線通信のための発信機)
12…レーザ測距センサ(計測手段)
13…車載型警報装置(警報手段)
14…タグ(UWB無線通信のための発信機)
15…携行型警報装置(警報手段)
19…モニター
20…座標画面
23…据置型警報装置(警報手段)
M…作業者(移動体)
DESCRIPTION OF
7 ... Heavy machinery (moving body)
8 ... Soil removal bucket (fixed structure)
9 ... Anchor (receiver for UWB wireless communication)
9A ... Master anchor (positioning calculation unit)
9B ...
11a, 11b, 11c... Tag (transmitter for UWB wireless communication)
12 ... Laser distance sensor (measuring means)
13 ... On-vehicle alarm device (alarm means)
14 ... Tag (transmitter for UWB wireless communication)
15 ... Portable alarm device (alarm means)
19 ...
M ... Worker (moving body)
Claims (7)
上記作業室内の複数の移動体に個別に設けられたUWB無線通信のための信号を発する発信機と、
上記作業室内の複数箇所に設置されて当該作業室内に測位エリアを形成すると共に、上記発信機からの信号を受信するUWB無線通信のための受信機と、
上記各受信機での受信情報に基づいて測位演算を行って、上記測位エリア内での上記各移動体の位置を特定する測位演算部と、
上記作業室内に設けられた警報手段と、
上記測位エリアに対応する座標画面を有していて、上記測位演算部からの位置情報に基づいて上記各移動体の位置を可視表示すると共に、上記各移動体の位置情報に応じて上記警報手段に作動指令を付与する監視制御手段と、
を備えていることを特徴とするケーソン工法における作業室監視システム。 A system for monitoring the situation in the work room at the bottom of the caisson in the caisson method,
A transmitter that emits a signal for UWB wireless communication provided individually to a plurality of moving bodies in the work chamber;
A receiver for UWB wireless communication that is installed at a plurality of locations in the work chamber to form a positioning area in the work chamber, and receives a signal from the transmitter;
A positioning calculation unit that performs a positioning calculation based on the reception information at each receiver, and identifies the position of each moving body within the positioning area;
Alarm means provided in the work chamber;
A coordinate screen corresponding to the positioning area is provided, and the position of each moving body is visibly displayed based on the position information from the positioning calculation unit, and the alarm means according to the position information of each moving body Monitoring control means for giving an operation command to
A work room monitoring system in the caisson method characterized by comprising:
上記各移動体の位置に加えて、上記作業室内の固定構造物を表示するようになっていて、
上記固定構造物に対する上記各移動体の位置情報に応じて、上記警報手段に作動指令を付与するようになっていることを特徴とする請求項1または2に記載のケーソン工法における作業室監視システム。 The monitoring control means includes
In addition to the position of each moving body, a fixed structure in the work chamber is displayed,
The work room monitoring system in the caisson method according to claim 1 or 2, wherein an operation command is given to the alarm means in accordance with position information of each moving body with respect to the fixed structure. .
上記掘削機には、上記作業室内の掘削領域の形状を非接触式で計測する計測手段が搭載されていると共に、
上記計測手段による計測結果が上記監視制御手段に取り込まれるようになっていて、
上記作業室内の掘削領域の形状を上記座標画面に可視表示可能となっていることを特徴とする請求項2〜5のいずれか一つに記載のケーソン工法における作業室監視システム。 The heavy machinery includes an excavator,
The excavator is equipped with measurement means for measuring the shape of the excavation area in the working chamber in a non-contact manner,
The measurement result by the measuring means is taken into the monitoring control means,
The work room monitoring system in the caisson method according to any one of claims 2 to 5, wherein the shape of the excavation area in the work room can be visually displayed on the coordinate screen.
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