CN1083040C - 共用图像信息的工厂建设方法和使用期间检查方法 - Google Patents

Abstract

工厂建设和使用期间检查方法，起重机操作员和现场作业人员备有图像信息收集和显示装置、及声音输入输出装置；共用拍摄的图像信息和声音指示信息进行作业；由和工厂建设现场或使用期间检查的远程监督室共用多个作业现场的图像信息和声音信息，一边使整个工厂的并行作业工程互相协调配合，把设计数据和远程监督室的图像信息和声音信息发送到起重机操作现场；通过通信卫星与工程总部的远程监督室共用在工厂建设现场的远程监督室内收集的作业现场的图像信息和声音信息一边对设计数据库进行评价，进行设计修改和器材重新布置；一边发送远程监督室的图像信息和声音信息。

Description

共用图像信息的工厂建设方法和使用期间检查方法

本发明涉及像轻水冷却原子能发电厂那样需要高级技术、建设费用高的工厂的缩短建设工期的方法、或者在使用期间内缩短工厂定期检查时间的方法。

本发明涉及这样一种方法：在现场作业监督人员、现场作业人员和起重机操作人员之间、作业现场和测试(サイト)远程监督室的测试建设作业监督人员之间，测视建设现场和工程远程监督室的工程监督人员之间，共用(共享)图像信息共同进行工厂建设或者使用期间内的工厂定期检查作业。

在轻水冷却原子能发电厂建设中，一旦开工，就进行连续挖掘，一直挖到岩盘为止，在其上面进行中央垫层和外周垫层施工，然后分别在垫层上进行混凝土制原子反应堆安装容器(RCCV)、厂房外周部分施工，接着，进行原子反应堆压力容器(RPV)往原子反应堆安装容器内的安装和配管系统安装施工、以及设备往厂房外周部分的安装和配管系统安装施工。当这些施工结束后，进行系统试验、装载燃料、起动试验，开始营业运转。柏崎、刈羽原子能发电站的6号机、7号机，从开工到营业运转的施工期限是60个月左右。

燃气轮机联合发电厂的建设工期为36个月左右，比原子能发电厂的60个月建设工期少24个月左右，原子能发电厂的建设由于系统复杂，物资量大，所以建设费用高。原子能发电厂，作为防止地震措施，其基础采用直接制作在岩盘上的结构，因此挖掘工期一般较长，工期一长，在此期间筹集建设费所付出的利息就多，并且通过营业运转所获得的利润就减少，所以，对建设原子能发电厂是不利的。因此，一般来说，不能筹集巨额初期投入资金的供电企业，尽管由于原子能发电厂的运转经费低，从总体上看能降低电力制造费用，也不选择建设原子能发电厂的方案。若能缩短建设周期，则即使初期投入资金多也能很快回收，这样一来，建设单位就愿意建设原子能发电厂。

最近，在超高层大楼建设中，随着地下建筑物规模的增大和深度的增加，也已采用这样一种施工方法，即以一层地板为分界线，地上和地下工程并行施工，合理而安全地缩短工期。其施工方法采用倒序建法(先拱后墙法)。

因此，存在这样的问题：日本国内就业人口数，根据人口统计预计本世纪未达到高峰，以后将转向减少。并且，在即将大规模建设原子能发电厂的中国，虽然就业人口数多，但大部分是非熟练劳动者，难于保证提供像原子能发电厂这样需要高级建设技术的建设所必须的劳动者。

考虑到由非熟练劳动者、年龄大的人员和女劳动者进行工程施工，必须采用这样的建设方式：像美国福特汽车公司那样在汽车装配中采用传送带流水作业方式，使用非熟练劳动者能够大量生产，或者减少体力劳动的部分，创造容易作业的施工环境。

现在，半导体技术进步很快，已可以购买到廉价的超小型高功能计算机，很容易进行包括图像在内的多媒体信息传输而且费用很低。建设作业或者使用期间的定期检查作业大都以共同作业方式进行，信息的共用对提高作业效率是很重要的。这时若共用图像信息，则被作为话题的目标物体识别就容易进行，因此有助于提高作业效率。获得图像信息，在过去从技术上和价格上都是很困难的，最近随着电子技术的进步已经可以实现。该图像信息技术对增大监督人员的能力是很有效的，能够使用许多非熟练劳动者共同作业，能够提高作业效率。

现在，为了缩短冷却水冲却原子能发电厂的定期检查时间，提高运转率，正在进行技术开发，过去需要花费60天以上的定期检查时间，今后将缩短到约20天。在原子能发电厂的核反应堆系统定期检查期间，时间最长的主要关键过程是燃料处理作业、控制杆驱动机构处理作业。为了缩短这些作业的时间，采取并行作业，通过更换备件而改为定期检查时间以后的作业、提高处理作业机的速度等方法，能大幅度缩短定期检查时间。并且，安排作业方法是：把过去以1天为单位的作业工程管理方法更改为以小时为单位的管理方法，采用三班制24小时连续作业方法，从而取消了作业等待时间，今后，提高现场作业监督人员、现场作业人员和起重机操作人员共同作业效率已成为重要技术课题。

在轻水冷却原子能发电厂建设中，一旦开工，就进行连续挖掘，一直挖到岩盘为止，在其上面进行中央垫层和外周垫层施工，然后分别在垫层上进行混凝土制原子反应堆安装容器(RCCV)、厂房外周部分施工，接着，进行原子反应堆压力容器(RPV)往原子反应堆安装容器内的安装和配管系统安装施工、以及设备往厂房外周部分的安装和配管系统安装施工。当这些施工结束后，进行系统试验、装燃料、起动试验，开始营业运转。柏崎、刈羽原子能发电站的6号机、7号机，从开工到营业运转的施工期限是60个月左右。

燃气轮机联合发电厂的建设工期约为36个月，比原子能发电厂的60个月工期少24个月，原子能发电厂不利的因素是工期长，占用建设资金多，利息相应增多，从而抵消了营业运转时获得的部分利润。并且，作为抗地震措施，基础采用直接制作在岩盘上的结构，所以，挖掘施工期长，导致所需经费增加。

把轻水冷却原子能发电厂的建设工期缩短到燃气轮机联合发电厂的建设工期36个月左右，就可以消除因初期投入资本金额巨大而不愿建设原子能发电厂的想法，增强竞争力，加之原子能发电厂不排放像其他电厂那样的二氧化碳等，有助于保护自然环境，所以能够增强人们建设原子能发电厂的愿望。

在要提高燃料处理作业、控制杆驱动机构处理作业的处理作业机的速度的情况下，由于多种作业互相组合构成一个作业，所以，为提高作业速度，要把过去以小时为单位进行管理的方法改为今后以分或秒为单位进行时间进行管理。在这多种作业互相组合期间，存在作业人员的判断和信息传输的作业，在以分或秒为单位的时间管理中，缩短作业人员的判断和信息传输的时间已成为重要问题。在燃料处理作业、控制杆驱动机构处理作业以外的核反应堆系统定期检查的关键作业项目中，作业设备的安装、拆除作业等准备作业是主要构成项目。在该准备作业中缩短作业人员之间的信息传输和判断时间已成为重要问题。在进行以分或秒为单位的时间管理，缩短定期检查时间的情况下，必须支援与作业人员能力有密切关系的部分，以缩短时间。

本发明的目的在于提供一种工厂建设方法和使用期间检查方法，其可通过共用图像信息来提高作业效率、缩短建设时间，并能进行高质量的安装作业。

为达到上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种工厂建设方法和使用期间检查方法，其特征在于：

起重机操作员和现场作业人员装备有图像信息收集和显示装置、以及声音输入输出装置；一边共用拍摄的图像信息和声音指示信息，一边进行作业；一边由和工厂建设现场或使用期间检查的远程监督室共用这些操作起重机的多个作业现场的图像信息和声音信息，一边使整个工厂的并行的作业工程互相协调配合，又把设计数据和远程监督室的图像信息和声音信息发送到起重机操作现场；一边通过通信卫星与工厂建设和使用期间检查的工程总部的远程监督室共用在工厂建设现场或使用期间检查的远程监督室内收集的作业现场的图像信息和声音信息，一边对设计数据库进行评价，进行设计修改和器材重新布置；一边发送远程监督室的图像信息和声音信息，一边进行工厂的建设方法和使用期间检查。

所述的工厂建设方法和使用期间检查方法，其特征在于：

所述的起重机操作员和现场作业人员的头部带有电视摄像机(采用CMOS传感器的电视摄像机、CCD摄像机)、视线检测器和话筒、耳机等声音输入输出装置，从在起重机上安装电视摄像机，以使用的设备的上方进行拍摄，在由安装在该起重机上的电视摄像机所拍摄的图像上，合成由现场作业人员拍摄的图像和起重机操作员和现场作业人员的视线位置显示，互相共用合成的图像信息，利用声音和视线位置信息来进行安装作业和拆卸作业等的共同作业。

所述的工厂建设方法和使用期间检查方法，其特征在于：所述的起重机操作员和现场作业人员的安全帽上装有电视摄像机(采用CMOS传感器的电视摄像机、CCD摄像机)、视线检测器和话筒、耳机等声音输入输出装置。

所述的工厂建设方法和使用期间检查方法，其特征在于：所述的工厂建设现场远程监督室和工程总部的远程监督室的监督员，把视线监测器装在头部位置上，或者安装在监督员就座的台子上，用于检测监督员的视线位置，把视线位置显示补充合成到起重机操纵现场的合成图像上，或者补充合成到被传送的设计数据上，进行工厂建设方法和使用期间检查。

所述的工厂建设和使用期间检查方法，其特征在于：使用脑电波检测仪来代替所述的视线检测器。

所述的工厂建设方法和使用期间检查方法，其特征在于：所述的安装在起重机上的电视摄像机所拍摄的图像上合成现场作业人员所拍摄的图像，这样制成的合成图像经过无线式图像信息中继机，被起重机操作室的电视监视器和装在与现场作业人员的得力的手相反方的那只手上的便携式电视监视器共用，进行安装作业和拆卸作业。

所述的工厂建设方法和使用期间检查方法，其特征在于：由安装在现场作业人员头部上的电视摄像机所拍摄的图像做成合成图像，所述合成图像是以安装在起重机上的电视摄像所拍摄的图像为中心，在本来放映现场作业人员的位置上用三角图法把立体展开进行显示的图像。

所述的工厂建设方法和使用期间检查方法，其特征在于：起重机操作员把跟踪显示附加到所述的合成图像上所放映的现场作业人员上，形成跟踪状态，读出附加在现场作业人员头部等处的识别显示，以进行对图像中的作业员的识别。

所述的工厂建设方法和使用期间检查方法，其特征在于：所述的现场作业人员携带自己位置测量仪，一边和图像信息及声音指示信息一样地共用现场作业人员的自己位置信息，一边进行作业。

所述的工厂建设方法和使用期间检查方法，其特征在于：利用安装在由所述的起重机进行吊装的大型设备上的自己位置测量仪、和现场作业员携带的自己位置测量仪的自己位置信息，以安装在起重机上的电视摄像机所拍摄的图像为中心来制作对现场作业人员所拍摄的图像进行布置的合成图像。

所述的工厂建设方法和使用期间检查方法，其特征在于：所述的现场作业人员所拍摄的图像中把一定范围的图像设定为跟踪状态，把跟踪状态范围的图像合成到由安装在起重机上的电视摄像机所拍摄的图像上。

所述的工厂建设方法和使用期间检查方法，其特征在于：在所述的由安装在起重机上的电视摄像机所拍摄的图像为中心，对现场作业人员所拍摄的图像进行布置的合成图像中，现场作业人员拍摄的图像的更改按一定间隔或更改指示来进行，对图像进行更改，使所述的现场作业人员、操作员和监督员的视线位置显示在合成图像上的移动达到平滑地来改变图像。

所述的工厂建设方法和使用期间检查方法，其特征在于：在以所述的安装在起重机上的电视摄像机所拍摄的图像为中心，对现场作业人员拍摄的图像进行布置的合成图像中，为使起重机将要安装目标物体的图像的放映范围被固定成一定，而采用从安装在起重机上的电视摄像机所拍摄的图像中切出的范围的图像。

所述的工厂建设方法和使用期间检查方法，其特征在于：现场作业人员的姓名或标记被合成在所述的合成的图像信息中现场作业人员头部位置上安装的电视摄像机所拍摄的图像中。

所述的工厂建设方法和使用期间检查方法，其特征在于：现场作业人员的姓名或标记被合成在所述的合成的图像信息中反映的现场作业人员的图像中。

所述的工厂建设方法和使用期间检查方法，其特征在于：根据所述的合成图像信息中的由现场作业人员头部位置上安装的电视摄像机所拍摄的图像，计算出正在安装的设备的固定侧和移动侧的距离和平面内的平行移动偏差量、旋转偏差量，并显示出来，以便能用于起重机操纵，或用于自动控制。

一种工厂建设方法，其特征在于：大型设备现场焊接作业员装备图像信息收集和显示装置、声音输入输出装置以及自己位置测量仪，通过工厂建设现场的远程监督室共用进行这种焊接作业的多个作业现场的图像信息、声音信息和自己位置信息，在工厂建设现场的远程监督室内对焊接部分的图像信息进行分析，进行焊接作业质量管理，将其结果附加远程监督室的图像信息和声音信息并发送到焊接作业现场，进行作业工程管理，并且，通过通信卫星把在工厂建设现场的远程监督中所收集到的焊接作业现场的图像信息和声音信息发送到工厂建设工程总部的远程监督室内，在工厂建设工程总部的远程监督室内对焊接作业的质量管理进行评价，对评价结果附加上工程总部远程监督室的图像信息和声音信息后发送到工厂建设现场的远程监督室内，进行工厂建设。

一种工厂建设方法，其特征在于：利用专用紧固工具共同进行大型设备安装作业的现场作业人员，装备有图像信息收集和显示装置、声音输入输出装置以及自己位置测量仪，一边共用拍摄的图像信息、声音信息、自己位置信息和专用紧固工具的紧固力矩测量信息，一边进行作业，也和工厂建设现场的远程监督室共用进行这种安装作业的多个作业现场的图像信息、声音信息、自己位置信息和专用紧固工具的紧固力矩测量信息，在工厂建设现场的远程监督室内进行的紧固力矩管理，其结果在附加上远程监督室的图像信息和声音信息后发送到设备安装现场，进行作业工程管理，并且，通过通信卫星把在工厂建设现场的远程监督室内收集的设备安装现场的图像信息、声音信息和专用紧固工具的紧固力矩测量信息发送到工厂建设工程总部的远程监督室内，在工厂建设工程总部的远程监督室内对紧固作业的质量管理进行评价，将其结果在附加上工程总部的远程监督室的图像信息和声音信息之后发送到设备安装作业现场和工厂建设现场的远程监督室内，进行工厂建设。

起重机操作人员和现场作业人员均装备图像信息收集装置，一边共用已拍摄的图像信息，一边进行作业；一边和工厂建设现场或使用期间内检查的远程监督室共用上述多个现场的图像信息，一边使工厂整体的作业工程互相配合协调一致；或者提供建设或检查所需的信息；一边通过通信卫星和工厂建设方法和使用期间内检查的工程总部共用在工厂建设现场或使用时检查的远程监督室内所收集的作业现场图像信息，一边使工厂建设方法和使用期间内检查的作业工程互相配合协调一致；或者提供建设或检查所必须的信息。

以安装在起重机上的电视摄像机所拍摄的图像为中心，对安装现场周围的现场作业人员所拍摄的图像进行合成，制作出合成图像，并且再附加显示出现场作业人员和起重机操作人员的视线位置，把这样的合成图像放映到起重机操作室的电视监视器和现场作业人员的灵活性稍差的那支手腕上所戴的便携式电视监视器上，进行共同作业。

在起重机操作人员和现场作业人员头戴的安全帽上，分别安装用于拍摄情况的电视摄像机(CCD摄像机、CMOS摄像机)和用于检测各自的视线位置的装置；在测试远程监督室的操作台上安装用于检测远程监督者视线位置的装置；在工程总部的远程监督室的操作台上安装用于检测远程监督人员的视线位置的装置；在起重机上安装用于拍摄安装用设备全景的电视摄像机；在由安装在起重机上的电视摄像机所拍摄的图像上，对安装在现场作业人员的安全帽上的电视摄像机所拍摄的图像、和起重机操作人员、现场作业人员、测试远程监督室和工程总部的远程监督室的远程监督人员的视线位置显示进行合成，然后放映在起重机操作室的电视监视器、现场作业人员手腕上所戴的便携式电视监视器、测视远程监督室和工程总部的大型多画面屏幕上，进行共同作业。

本发明的作用效果：

起重机操作人员和现场作业人员在安全帽上佩戴图像信息采集装置和视线检测器，在由安装在起重机上的电视摄像机所拍摄的图像上对由现场作业人员所拍摄的图像以及各自的视线位置显示进行合成，通过共用这样合成的图像信息，起重机操作人员可以从现场作业人员所拍摄的图像中了解到安装现场的详细情况，可以适当加快对起重机的操作。并且，可以根据起重机操作人员的视线位置向现场作业人员发出适当提示，使其移动到起重机操作人员所要求的地方，能提高共同作业效率，能有助于缩短建设时间。

利用图像来找出现场作业人员所拍摄的安装设备的位置关系，使起重机操作人员了解定量值，这样，即可适当加快对起重机的操作，能提高作业效率，有助于缩短建设时间。

在测视远程监督室的大型多画面屏幕上，放映出在起重机操作室的电视监视器上所放映的用起重机安装设备的情况、以及作业现场的整体图像，对作业状况进行监视，这样，可以提前安排安装所需的器材，或者把安装方法和操作方法从设计数据库传送到使用起重机的作业现场，从而能提高共同作业效率，有助于缩短建设时间。

在工程总部的远程监督室的大型画面屏幕上，放映出在起重机操作室的电视监视器上所放映的用起重机来安装设备的情况、以及作业现场的整体图像、测视远程监督室的整体图像，对现场作业情况进行监视，对测视的远程监督室的对应措施进行监视，这样，便于对安装所需器材的安排、从设计数据库传送的安装方法和操作方法等情况进行审查，根据实际情况适当修改设计，重新进行器材的安排，提高整体工程的共同作业效率，能有助于缩短建设时间。

以下参照附图详细说明本发明的实施例：

图1是共用图像信息的远程工厂建设系统概念图。

图2是核反应堆压力容器安装和挖掘的并行作业概念图。

图3是共用图像信息的重物体安装现场概念图。

图4现场作业人员佩戴装有图像信息终端和声音终端的安全帽的正视图。

图5是图4的侧视图。

图6是起重机操作室的电视监视器画面。

图7是利用起重机共用图像信息的安装施工中的信息传输方框图。

图8是拍摄设备安装现场作业状况的合成图像制作程序。

图9是把自己位置测量仪装在设备上，现场作业人员也携带自己位置测量仪，拍摄利用自己位置信息的设备安装现场作业状况的合成图像制作程序。

图10是这样一种信息传输方框图，它表示共用现场作业图像信息共同作业的工厂建设施工方法中获得的合成图像和声音信息，也被发送到工厂建设现场远程监督室和工程总部远程监督室内，进行共同作业。

图11是在工厂建设现场远程监督室内汇总现场作业的图像信息，共同进行设备固定作业时的信息传输方框图。

本发明的第1实施例是这样一种方法：起重机操作人员和现场作业人员均装备图像信息收集装置和声音输入输出装置，一边共用拍摄的图像信息和声音指示信息，一边进行作业；一边和工厂建设现场或使用期间内检查的远程监督室共用并行地使用这些起重机的许多作业现场的图像信息和声音指示信息，一边调整整个工厂的作业工程使其协调一致；或者向起重机使用现场发送在设计数据内加上了远程监督室的监督人员的图像信息后的信息或声音指示信息；经过通信卫星一边各工厂建设和使用期间检查的工程总部的远程监督室共用工厂建设现场或使用期间检查的远程监督室内所收集的作业现场图像信息，一边对设计数据库进行评价，对设计进行修改，对器材重新进行安排；一边向起重机使用作业现场和工厂建设现场的远程监督室传送远程监督室的监督人员的图像信息或声音批示信息，一边进行工厂建设方法和使用期间的检查。

下面参照附图来说明第1发明的第1实施例。

图1是：图像信息共用远程工厂建设方法和使用期间定期检查作业的系统构成图。

该系统由工厂建设测视的起重机使用作业现场1的一例和工厂现场远程监督室2、工程总部远程监督室3以及通信卫星4等构成。起重机使用作业现场1的示例由桥式起重机5、操作室6、安装设备7和现场作业人员8等构成。操作室6的操作人员(图中未示出)和现场作业人员8头戴装有电视摄像机(采用CMOS传感器的电视摄像机、CCD摄像机)和视线检测器的安全帽。并且，在安全帽上安装作业人员名姓或固有标记，或者作业人员携带自己位置测量仪。在安装设备7上安装电池式的采用CMOS传感器的电视摄像机10和自己位置测量仪，用无线方式把图像信息和自己位置信息传送到天线67上。在桥式起重机5上安装了拍摄安装设备7的电视摄像机9。由现场作业人员8的电视摄像机(采用CMOS传感器的电视摄像机、CCD摄像机)和视线检测器所拍摄的图像和视线位置信息信号，通过无线方式被传送到设置在作业现场周围的移动式现场图像中继(转播)装置42(图中未示出)内，从现场图像中继装置42通过无线方式被传送到安装在桥式起重机5上的天线67上，从天线67再传送到设置在桥式起重机5的操作室6内的图像处理装置内，制作出电视摄像机9、10所拍摄的图像和操作室6的操作人员的视线位置信息相合成的图像。从结构上看，该合成图像从天线67经过现场图像中继装置42被传送到现场作业人员8的便携式电视监视器。并且，合成图像也被传送到工厂现场远程监督室2内。在工厂现场远程监督室2内设置大型多画面屏幕11、计算机系统68和操作台13，监督人员12一边观看大型多画面11的图像，一边监督起重机使用作业现场1内的安装作业以及支援用的设计数据的传送和器材等的搬运程序。在大型多画面屏幕11上，放映来自起重机使用作业现场1的合成图像，并且合成和显示出设置在操作台13上的监督人员12的视线检测器的信息。再者，该监督人员12的视线位置信息被发送到设置在桥式起重机5的操作室6内的图像处理装置内，附加合成在合成图像上。在被放映在大型多画面屏幕11上的合成图像上也还合成并显示工程总部远程监督室3的监督人员15的视线位置的检测结果。该监督人员15的视线位置信息也被送到设置在桥式起重机5的操作室6内的图像处理装置内，并附加合成在合成图像上。在工程总部远程监督室3内设置大型多画面屏幕14、计算机系统71和操作台16，监督人员15一边观看放映在大型多画面屏幕14上的起重机使用作业现场1的合成图像，一边对比评价起重机使用作业现场1的作业状态和设计结果，修改设计和重新安排器材。并且，把设置在操作台16上的监督人员15的视线检测器的信息合成显示在大型多画面屏幕14上。并且，该监督人员12的视线位置信息被发送到工厂现场远程监督室2的大型多画面屏幕11上和桥式起重机5的操作室6内的图像处理装置内，并附加合成在合成图像上。

图2是核反应堆压力容器安装和挖掘施工的并行作业概念图。

该图表示大型装配设备安装概念，例如利用履带起重机19把核反应堆压力容器20安装到核反应堆厂房17的支架21上。在核反应堆压力容器20的下面安装以无线方式发送图像的电池式电视摄像机26和自己位置测量仪，在履带起重机19上安装从上面拍摄吊下的核反应堆压力容器20的电视摄像机27和以无线方式传送的图像信息和声音信息的收发天线74，图像信号被传送到安装在履带起重机19的操作室28内的图像处理装置(图中未示出)内，现场作业人员头戴安全帽，帽上装有电视摄像机(采用CMOS传感器的电视摄像机，CCD摄像机)和视线检测器。这些人员在支架21的上端周围等待操作。由现场作业人员拍摄的图像信号和视线位置信息经过天线74被传送到设置在履带起重机19的操作室28内的图像处理装置(图中未示出)内。在该图像处理装置(图中未示出)中对电视摄像机26、27的图像和现场作业人员拍摄的图像信号和视线位置信息以及履带起重机19的操纵人员的视线位置信息进行合成，生成合成图像，传送到履带起重机19的操作室28的电视监视器和现场作业人员的便携式电视监视器上。并且，该合成图像也被传送到工厂现场远程监督室2和工程总部远程监督室3内，监督人员12、15的视线位置信息也可根据需要附加合成到合成图像上。

该图表示这样一种施工方法：例如使厂房建设、机器安装和挖掘施工并行作业，一边在沉箱29上建筑基础72、73，在该基础上建筑核反应堆厂房17、涡轮厂房18，一边在沉箱29的下面挖掘，使沉箱29随着挖掘而下沉。挖掘和剩余土运出系统是：在沉箱29下面挖掘，利用桥式挖掘机30和履带式挖掘机(图中未示出)，把挖掘的剩余土装入到剩余土搬运容器31内，经过安装在沉箱29上的运出运入装置35、36，利用桥式起重机32、33吊升到地上面，装到搬运装置34上，运到剩余土堆放场。在剩余土搬运容器31通过运出运入机35、36时，现场作业员头戴安全帽，帽上装有电视摄像机(利用CMOS传感器的电视摄像机，CCD摄像机)和视线检测器；在周围进行桥式起重机的挂钩作业；当把剩余土搬运容器31装到搬运机34上时，由头戴安全帽的操作人员进行桥式起重机32、33的挂钩作业，其安全帽上装有搬运机34的电视摄像机(采用CMOS传感器的电视摄像机，CCD摄像机)和视线检测器；在桥式起重机32、33的操纵室内安装了图像信息处理装置，用于处理安装在桥式起重机32、33上的电视摄像78、79的图像、安装在剩余土搬运容器31上的电视摄像机80、81的图像、以及由现场作业人员和操作人员所拍摄的图像和视线位置信息，使其成为合成图像，把该合成图像传送到安装在桥式起重机32、33的操纵室内的电视监视器、以及现场作业人员和操作人员的便携式电视监视器上，操纵人员一边观看电视监示器，一边进行剩余土搬运容器31的搬运作业。

图3是图像信息共用重物体安装现场概念图。

该图表示对下列情况进行监视的状态；头戴安全帽的现场作业人员(A)、(B)40、41(该安全帽上装有电视摄像机(采用CMOS传感器的电视摄像机，CCD摄像机)和视线检测器，)正在利用起重机把安装设备(A)38安装到已固定的安装设备(B)39上。由CMOS摄像机53、54拍摄的安装设备(A)38和安装设备(B)39的图像在图中用43、44表示。该图像信息和现场作业人员的视线位置信息以无线方式被传送到安装现场图像中继装置42内，再从安装现场图像中继装置42以无线方式传送到安装在起重机上的天线(图中未示出)上，利用设置在起重机操纵室内的图像信息处理装置，与安装在起重机上的电视摄像机(图中未示出)所拍摄的图像进行合成。合成图像通过相反的路径被传送到起重机操纵室的电视监视器和现场作业人员(A)、(B)40、41的便携式电视摄像机上。在现场作业人员(A)、(B)40、41的安全帽49、50上安装天线51、52，在天线的端头上安装固定的识别标记，或者在安全帽的表面上安装识别标记；起重机操作人员根据安装在起重机上的电视摄像机的图像来识别这些标记，判定合成图像上的作业人员是哪一个人。或者由现场作业人员(A)、(B)40、41携带自己位置测量仪，在安装的设备上也安装自己位置测量仪，利用自己位置信息来使作业人员的拍摄图像合成在安装设备的图像上。

作业人员携带的机器所需的电池和连接这些机器的电缆在图中没有表示。

图4是现场作业人员8和起重机操作人员头戴安全帽114时的正视图，在该安全帽上装有一对立体观看用的电视摄像机115、视线检测器116、耳机117和话筒118。电视摄像机115、视线检测器116、耳机117和话筒118通过信号线和动力线相连接，利用安装在耳机117上的天线119来接收和发射信号。

图5是从图4的A-A线向视侧面图。从视线检测器116射出近红外线，利用对近红外线进行透过和反射的表面处理的半透明镜120来使近红外线透过和反射后，到达眼球，在角膜内部形成虚像。半透明镜120，因能通过可见光，所以现场作业人员8和起重机操作人员能直视目标物体。

图6表示起重机操纵室的电视监视器画面示例。

该图表示下列图像合成情况：利用安装在起重机上的电视摄像机来拍摄处于吊下安装过程中的安装设备(A)所获得的图像59被作为中心，在安装设备(A)的周围等待操作的作业人员(A)和作业人员(C)，其安全帽上的电视摄像机(利用CMOS传感器的电视摄像机，CCD摄像机)所拍摄的图像61、62，在用三角图法把安装设备部分展开的状态下被合成在分别拍摄的作业人员的图像所处的位置上。作业人员(B)和作业人员(D)，也头戴安全帽，帽上装有电视摄像机(利用CMOS传感器的电视摄像机，CCD摄像机)，但其分别拍摄的图像没有被合成，在此状态下显示出作业人员的图像。若作业人员在安装设备(A)的周围移动，则对作业人员所拍摄的图像进行合成的位置也一起移动。在作业人员拍摄的图像中显示出作业人员的姓名，在由安装在起重机上的电视摄像机所拍摄的图像中显示出的作业人员的图像中也显示出该作业人员的姓名。

起重机操作人员在由起重机上的电视摄像机所拍摄的图像上出现作业人员的安全帽位置上附加上跟踪用的标记，读出安全帽上标记，对作业人员进行识别，在作业人员的图像上附加具有跟踪功能的姓名，或者，利用现场作业人员携带的自己位置测量仪和安装在被安装设备上的自己位置测量仪的自己位置信息，把作业人员的拍摄图像合成到安装设备的图像上。

利用作业人员(A)，作业人员(C)所拍摄的图像61、62，根据设计数据和拍摄的安装设备(A)的图像来求出安装设备(A)和安装设备(B)的距离，把距离和旋转偏移角的值分别重叠到图像61、62部分上显示出来。

图7是利用起重机共用图像信息安装施工中的信息传输方框图。

各个部分的构成情况如下：利用起重机82进行大型设备安装作业的利用起重机的作业现场89，其基本构成部分是：起重机82，现场作业人员87、作业现场图像中继装置42和安装设备90等。起重机82的图像信息方面的设备是起重机操作室83和安装设备90摄影用的电视摄像机92等。起重机操作室83的图像信息方面的构成部分是：起重机操作人员84、电视监视器93、图像处理装置94和无线收发装置95等。电视摄像机92的信号通过有线方式被送到图像处理装置94。无线收发装置95以无线方式接收下列信号：即通过无线发射装置96来接收安装设备90上的电视摄像机91和自己位置测量仪121的图像信号和自己位置信号；并且接收起重机操作人员84的安全帽98上的电视摄像机99、视线检测器100、话筒1O1、耳机102的图像和声音信号；另外，还接收从作业现场图像中继装置42的无线收发装置97来的图像声音信号和自己位置信号。利用有线方式把这些信号传送到图像处理装置94内，一边利用自己位置信号，一边进行处理，经过处理的图像和声音信号再以无线方式送回。

在起重机操作人员84的安全帽98上，安装电视摄像机99、视线检测器100、图像处理装置103、话筒101、耳机102、声音处理装置104、无线收发装置98，在其相互之间分别以有线方式传送图像和声音信号。

在现场作业人员87的安全帽88上，安装电视摄像机105、视线检测器106、图像处理装置109、话筒107、耳机108、声音处理装置110、无线收发装置111，并且，在灵活性较差的那只手腕112上戴上便携式电视监示器113，在腰部的皮带位置上佩戴自己位置测量仪122，在其相互之间分别以有线方式传送图像信号和声音信号。

在现场摄像机87的安全帽88的无线收发装置111和作业现场图像中继装置42的无线收发装置97之间，以无线方式交换图像、声音信号和位置信号。

图8表示拍摄设备安装现场作业状况的合成图像制作程序(方法)。

图9表示拍摄利用自己位置测量仪的设备安装现场作业状况时的合成图像的制作程序。

图10是共用现场作业图像信息进行共同作业的工厂建设施工方法中把获得的合成图像和声音信息也发送到工厂建设现场远程监督室2和工程总部远程监督室3内进行共同作业的信息传输方框图。从结构上看，工厂建设现场远程监督室2、工程总部远程监督室3的监督人员12、15的视线位置信息和声音信息也补充到设备安装现场的合成图像和声音信息上，传送到各个地方。工厂建设现场远程监督室2和工程总部远程监督室3之间的信息传输经过通信卫星4来进行。

以下说明第1发明的第1实施例的作用。

一般，在工厂的建设中物资器材从周围向工厂建设现场集中，采用越靠中心速度越快的方法，能以最短的工期建成工厂。为了减小靠近中心的加速度，随着向中心的靠近，必须提高加工度。并且，在空间布置(安排)方面，必须从平面布置改为3维(立体)布置。

为了缩短工厂建设工期，在周围的加工阶段在可以利用各种专用加工设备，作业环境良好的工厂内越是进行到大型设备阶段的安装工程，因为在中心处的工厂建设现场的加工度就越高，所以能减少作业量，能缩短作业时间。而且，采用支援(提高)作业人员能力的方法，能提高作业效率，提高在中心位置的工厂建设现场的加工度。例如，提高在工厂建设现场用起重机来移动和安装大型设备，和现场作业人员共同作业的效率，这是另一个重要课题。

利用起重机的作业人员共同作业进行安装施工，其最小规模和方法是：一个现场作业员一边操纵起重机，一边和另一个现场作业员共同进行安装作业。较大一点的规模是：操作起重机的专门操作员和1个以上的现场安装作业员。在过去的作业方法中，人员结构是：除该实际作业人数外，再加上作业监督员和预备作业员。本发明涉及这样一种方法，即取消专门的作业监督员，使作业员兼现场监督员，将预备作业员减少到最低限度或者一个不安排，进行共同作业，在节省人力的同时也能提高作业效率。

工厂建设现场由多个地方进行的利用起重机的作业现场1和工厂现场远程监督室2构成，其相互间信息交换利用固定的布线或无线方式进行。工厂建设现场一般选定在离开工程总部的地方。并且，工程总部远程监督室3和多个工厂建设现场之间的信息交换利用通信卫星4来进行，这在基础设施不完善的地方处理大量图像信息的情况下是高效率的系统。

原子能发电厂，虽然建设周期长，但它是体积小，能产生大量电能量的最好的装置。因此考虑把原子能发电厂作为缩短建设周期的工厂的例子。

为了缩短原子能发电厂的建设工期，采用这样一种施工方法，即利用大型履带起重机来安装各种大型装配设备(也可以叫作大型模块，组件或部件)。作为大型装配部件过去采用混凝土制的安装容器的中央垫层钢筋布置部件(460吨)、其内衬模块(410吨)、其内部配管部件(650吨)、其顶板部件(600吨)、核反应堆压力容器(840吨)、核反应堆压力容器支座模块(560吨)、屋顶钢架模块(270吨)、冷凝器部件(130吨)和机器布管设备/模块等。

作为大型装配件的一例，把核反应堆压力容器20利用履带起重机19安装到核反应堆厂房17的支座21上。这样的作业由共用图像信息的作业人员进行。在核反应堆压力容器20的下面安装电池式电视摄像机26，对安装核反应堆压力容器20的地方及其周围的现场作业人员进行拍摄，拍摄的图像用无线进行传输。把电视摄像机27安装在履带起重机19的上端，从上面拍摄吊下来的核反应堆压力容器20。现场作业员拍摄的图像和声音信号，以及安装在核反应堆压力容器20的下面的电视摄像机26拍摄的图像用无线方式传送到安装在履带起重机19上端的天线74上，该图像信号和声音信号再用有线方式传送到设置在履带起重机19的操作室28内的图像处理装置内(图中未示出)。

核反应压力容器20通过核反应堆厂房17的屋顶开口部分24进行安装，其方法是操作员一边观看放映在操作室28的电视监视器上的安装场地和安装设备的图像，一边进行安装设备的吊下操作，该安装场地和安装设备的图像是由电视摄像机26、27的拍摄的，安装设备的吊下操作一直进行到使设备下降到离支座21上端面尚有一人多高的位置为止。并且，在此期间操作员在由电视摄像机27所拍摄的安装设备的上面和现场作业员的图像中的作业员上附加一个标记，使该标记随作业员移动而移动。推镜头放大带有标记的作业员的安全帽部分，读出安全帽上的标记符号，识别出作业员的姓名，把标记更改成作业员姓名，使其同样也跟随作业员移动。在安装设备上安装自己位置测量仪121，作业员也携带自己位置测量仪122的情况下，利用发送来的自己位置信息进行设定，在电视摄像机27所拍摄的安装设备上面和现场作业员的图像中把作业员姓名的显示附加到作业员的图像上，使其跟踪作业员图像。

当核反应堆压力容器20下降到离支座21上端面尚有一人多高的位置时(根据现场作业人员的手势信号和现场作业人员的电视摄像机所拍摄的图像来进行判断，根据装在安装设备上的自己位置测量仪121的自己位置信息和CAD数据来进行判断，以及其他方法判断，综合地进行识别)，对下列两种图像进行合成，一种是电视摄像机27的图像，另一种是在友座21周围等待作业的作业人员的安全帽上所装的电视摄像机所拍摄的图像。合成的方法是：利用安装在履带起重机19的上端的电视摄像机27从上面拍摄吊下的核反应堆压力容器20所得的图像作为中心，其周围被合成的图像是由在支座21周围等待作业的现场作业人员的安全帽上所安装的电视摄像机(采用CMOS传感器的电视摄像机、CCD摄像机)拍摄的，并在标注作业员姓名的位置上用三角图法展开显示其立体图像。该贴上的图像随现场作业人员的移动而移动，在图像中附加作业员姓名的显示。在核反应堆压力容器20的图像上设置禁止合成的框，以防止与核反应堆压力容器20的图像相重叠。

履带起重机19的操作员把作为注视目标的一定范围的部分图像从现场作业人员所拍摄的图像中剪切出来，贴在由电视摄像机27拍摄的图像上。并且，为对图像进行合成，使其以三角图法展开显示立体图像，对剪切出来的图像进行旋转粘贴操作。把进行剪切的图像范围在现场作业人员拍摄的图像内设定为跟踪状态。当用自己位置测量仪122测量出现场作业人员移动到一定范围以外时，把粘贴剪切图像的位置移动到新的现场作业人员的图像位置上。现场作业人员所拍摄的图像的切换按一定间隔进行，进行图像切换要使视线位置显示平滑地移动。

在粘贴的图像上显示出进行拍摄的作业员的姓名。现场作业人员拍摄的图像根据需要进行粘贴。在粘贴的图像上显示出进行拍摄的现场作业人员的视线位置。在中心处的支座21的图像或粘贴图像上显示出履带起重机19的操作员的视线位置。履带起重机19的操作员，一边观看以拍摄的核反应堆压力容器20的图像为中心与作业人员拍摄的图像相合成后图像，一边进行核反应堆压力容器20降下安装作业。操作员利用视线位置和声音向现场作业员发出更改拍摄场地等指示。现场作业员把合成图像显示到灵活性较差的那只手腕上所戴的便携电视监视器上，一边观看该合成图像，一边接受操作员的指示。灵活性较好的那只手用于拿工具进行安装辅助作业。对现场作业员所拍摄的图像和设计数据进行比较，计算出安装过程中的距离，将该距离大小显示到合成图像上。一边参考该距离值，一边以最高允许速度使核反应堆压力容器20下降，直到抵达底面为止。

再者，该安装作业现场的合成图像也被传送到工厂现场远程监督室2和工程总部远程监督室3内，工厂现场远程监督室2的监督员12和工程总部远程监督室3的监督员15的视线位置信息也被传送到履带起重机19的操作室内，必要时附加到合成图像上，用于传达各个监督员的指示。

另一个例子是：为了使厂房建设、设备安装和挖掘施工能并行作业，采用沉箱施工方法，即一边在沉箱29上制作底座72、73，在该底座上建筑核反应堆厂房17和涡轮厂房18，一边挖掘沉箱29的下面，随着挖掘的进行使沉箱29沉降。这样使现场工作人员和起重机操作员共用图像信息，共同作业。

为了挖掘沉箱29的下面，利用桥式挖掘机30和履带挖掘机(图中未示出)，把挖掘的剩余土装入到剩余土搬运容器31内，经过安装在沉箱29内的运出运入装置35、36，利用桥式起重机32、33将其吊升到地上面，装到搬运装置34上，运到剩余土堆放场。以上是挖掘和剩余土搬运系统。随着挖掘的进行，扩大支持柱37的间隔，使沉箱29沉降，但一层地板面75、76和地表面77的高度保持一致。以上是采用的建设施工方法。

当剩余土搬运容器31通过运入运出装置35、36时，在周围头戴安全帽的现场作业人员进行桥式起重机32、33的挂钩作业，该安全帽上装有电视摄像机(采用CMOS传感器的电视摄像机、CCD摄像机)和视线检测仪。在桥式起重机32、33的操作室内设置处理下列各种信息并获得合成图像的图像信息处理装置，各种信息是指：安装在桥式起重机32、33上的电视摄像机78、79所拍摄的图像、安装在剩余土搬运容器31上的电视摄像机80、81所拍摄的图像、现场作业人员和搬运装置34的驾驶员所拍摄的图像、以及桥式起重机操作员、现场作业人员、搬运装置驾驶员的视线位置信息。把上述合成图像传送到设置在桥式起重机32、33的操作室内的电视监视器和现场作业人员及搬运装置驾驶员的便携式电视监视器上，由桥式起重机操作员一边观看操作室的电视监视器，一边进行剩余土搬运容器31的搬运作业。

在剩余土搬运容器31和搬运装置34上安装自己位置测量仪123，现场作业人员和搬运装置驾驶员也携带自己位置测量仪124，来自这些自己位置测量仪的自己位置信息被送到桥式起重机操作室内，供制作合成图像时使用。并且，在CAD的画面上以跟踪状态显示出各个自己位置，明确地表示出搬运装置、剩余土搬运容器、桥式起重机等与剩余土搬运作业有关的设备的现在位置，由桥式起重机操作员向有关人员发出作业指示。

下面表示第1发明的第1实施例的效果。

在利用起重机与多个现场作业人员共同作业装配大型设备的作业中，现场作业人员和起重机的操作员头戴安全帽，帽上装有电视摄像机(采用CMOS传感器的电视摄像机和CCD摄像机)、视线检测器和声音输入输出装置，以安装在起重机上的电视摄像机所拍摄的图像为中心，按照用三角图法来表示立体图像时的要领，与现场作业人员所拍摄的图像进行合成，并且其上面也还显示出现场作业人员和起重机操作员的视线位置信息，把这样制成的合成图像传送到起重机操作室的电视监视器和现场作业人员的灵活性较差的那只手腕上所戴的便携式电视监视器上，起重机操作员在合成图像上移动视线位置显示，表示出操作员对目标物体的关心位置，同时发出声音指示，使现场作业人员移动到对目标物体最佳的位置，使其拍摄需要的图像，这样，能迅速传达操作员的意图，因此能最大限度地提高起重机的动作速度，能缩短利用起重机的安装作业时间。

把作业人员的姓名重叠地显示在上述合成图像中的现场作业人员所拍摄的图像部分和现场作业人员本身被拍摄的图像部分上，这样，起重机操作员在用声音向现场作业人员发出指示使其移动到对目标物体的最佳位置上拍摄图像时，能迅速识别和判定被指示人员，其结果有助于缩短作业时间。

对上述合成图像中现场作业人员所拍摄的图像和设计数据进行比较，计算出安装时下降过程中的目标物体相互之间距离和偏移数量、角度，将其数值重叠地显示在合成图像上，这样，起重机操作员看后能判断出下降动作速度的最大允许值，能以手动或自动控制方式进行最高速度的动作，能缩短使用起重机的安装作业时间。

在使用起重机与现场作业人员共同作业的作业现场的合成图像上补充合成测视远程监督室的监督员的视线位置的信息，把该合成图像传送到测视远程监督室的大型多画面屏幕、起重机操作室的电视监视器和现场作业人员的便携式电视监视器上，使测视远程监督室的监督员的监督指示能迅速传达到现场作业人员。并且，把作业现场的整体图像放映到测视远程监督室的大型多画面屏幕上，对作业状况进行监视，这样，与设计数据库的安装工程相比较，可以判断出是否要提前安排必要的器材，或及时地把设计数据库的安装程序和操作程序传送到作业现场，能提高测试整体的共同作业效率，有助于缩短建设工期。

在利用起重机与现场作业人员共同作业的作业现场的合成图像中，补充合成测视远程监督室和工程总部远程监督室的监督员的视线位置信息，把该合成图像传送到测视远程监督室和工程总部远程监督室的大型多画面屏幕、起重机操作室的电视监视器、以及现场作业人员的便携电视监视器上，能把工程总部远程监督室的监督员的指示迅速地直接传达到现场作业人员和测视远程监督室的监督员。并且，把作业现场的整体图像或测视远程监督室的对应措施状态放映到工程总部远程监督室的大型多画面屏幕上，对作业状况进行监督，这样，可与设计数据库的安装工程进行比较，对所需器材的安排、设计数据库的安装方法(程序)或操作方法等进行评价(审查)，向设计部门发出指示，使其根据实际情况修改设计，重新安排器材，能及时地使工程总体设计也随之修改，能提高共同作业效率，有助于缩短建设时间。

第2发明的第1实施例是这样一种工厂建设方法：大型设备现场焊接作业员装备有图像信息收集装置和显示装置、声音输入输出装置以及自己位置测量仪，通过工厂建设现场的远程监督室共用进行这种焊接作业的多个作业现场的图像信息、声音信息和自己位置信息，在工厂建设现场的远程监督室分析焊接部分的图像信息，进行焊接作业的质量管理，其结果附加上远程监督室的图像信息和声音信息后被送到焊接作业现场，进行作业工程管理，并且，通过通信卫星把在工厂建设现场的远程监督室内收集的焊接作业现场的图像信息和声音信息送到工厂建设工程总部的远程监督室内，在工厂建设工程总部的远程监督室内对焊接作业的质量管理进行评价，其结果附加上工厂建设总部的远程监督室的监督员的图像信息和声音信息后被发送到焊接作业现场、工厂建设现场的远程监督室内。

下面参照附图来说明第2发明的第1实施例。

图11是在工厂建设现场的远程监督室2、设备焊接现场125之间共用图像信息，进行协同焊接作业中的信息传输方框图。

该图表示在大型设备安装作业之后以焊接进行固定作业的情况下的协同作业信息传输。其结构是：用无线方式把现场作业人员87所拍摄的图像和自己位置信息从临时设置在设备焊接现场125的移动式现场图像中继装置42传送到用电缆与工厂建设现场的远程监督室2的计算机系统68相连接的固定现场图像中继装置126内。

现场作业人员87在腰部127处携带自己位置测量仪122。工厂建设现场的远程监督室2的监督员12携带话筒128、耳机129、声音处理装置130和无线收发装置131。声音信息从无线收发装置131经过无线收发装置132被发送到计算机系统68内。在操作台13上安装电视摄像机133、视线检测器134和图像处理装置135，在图像处理装置135和计算机系统68之间进行图像信息的传输。

下面说明第2发明的第1实施例的作用。

为缩短原子能发电厂的建设工期，利用大型桥式起重机把混凝土制的安装容器的中央衬层配筋组件(460吨)、内衬模块(410吨)、内部配管组件(650吨)、顶板组件(600吨)、核反应堆压力容器(840吨)、核反应堆压力容器支座模块(560吨)、屋顶钢筋桁架模块(270吨)、冷凝器组件(130吨)以及机器配管装置/模块等吊入厂房内，与原有的组件或模块进行连接。该连接采用焊接方法。在安装作业中由于利用起重机进行移动和对位，所以，现场作业人员和起重机操作员必须共同作业。，对结束后的固定由多个焊接作业员并行进行作业。由于焊接产生热应力，所以，在并行地进行焊接作业的情况下，在周围均等地配置同时焊接的地点，使固定目标物体的周围同样地产生热应力。并且，为了确保焊接质量，必须对焊接部位进行监视。

利用大型桥式起重机进行安装的组件或模块在往原有的结构件上固定的作业中，现场焊接作业员头戴安全帽，帽上装有电视摄像机(采用CMOS传感器的电视摄像机和CCD摄像机)、视线检测器和声音输入输出装置，腰部装备自己位置测量仪，在灵活性较差的那只手腕上佩戴便携式电视监视器，另一只灵活性较好的手握持焊接机，进行现场焊接。图像信息、声音信息和自己位置信息经过移动式现场信息中继装置被传送到工厂建设现场的远程监督室的计算机系统中。在该计算机系统中对焊接部分的图像信息进行分析，对焊接作业进行质量管理，并且，根据自己位置信息、电视摄像机的拍摄信息和CAD数据来求出现场焊接作业人中的位置，把该位置显示附加到CAD数据上，把现场焊接作业员所拍摄的焊接部位图像合成到表示现场焊接作业员位置的CAD数据上，这样形成的图像被放映到大型多画面屏幕上，由工厂建设现场的远程监督室的监督员对焊接状况进行监督。对焊接结束的部位和焊接状况进行分析的结果被收录在计算机内做成数据库，在CAD数据上补充已焊接完毕的部位的显示和即将焊接的部位的显示，这样形成的图像被放映到大型多画面屏幕上。放映时采用多机组合的大型多画面屏幕，或者切换画面进行显示。表示下面将要焊接的地方的合成图像上补充合成远程监督室的监督员的视线图像信息，这样形成的合成图像和声音指示信息被送到焊接作业现场，现场焊接作业员根据便携式电视监视器的图像和话筒的声音指示进行作业。

把现场焊接作业员所拍摄的焊接部位图像合成在表示现场焊接作业员位置的CAD数据上而形成的图像、以及把焊接完毕的部位的显示和下面将要焊接的部位的显示补充到CAD数据上而形成的图像，从工厂建设现场的远程监督室的计算机系统经进通信卫星被送到工厂建设工程总部的远程监督室的计算机系统内。与此同时现场焊接作业员和工厂建设现场的远程监督室的监督员的视线信息和声音信息也被传送去。

在以上述的CAD数据为中心的合成图像上补充合成工程总部远程监督室的监督员的视线位置信息，把该合成信息传送到工厂建设现场的远程监督室和工程总部远程监督室的大型多画面屏幕以及现场焊接作业员的便携式电视监视器上，把工程总部远程监督员的指示迅速传达到现场焊接作业员和工厂建设现场的远程监督室的监督员。并且，把以CAD数据为中心的合成图像或工厂建设现场的远程监督室的对应措施状态放映到工程总部远程监督室的大型多画面屏幕上，对作业状况进行监视，这样，与设计数据库的焊接工程相比较，对所需器材的安排，设计数据库的焊接程序方法或操作程序方法进行评价，向设计部门发出指示，使其根据实际情况修改设计、重新安排器材，使工程整体设计也随之修改。

下面表示第2发明第1实施例的效果。

现场焊接作业人员头戴装电视摄像机的安全帽，把焊接部分的图像传送到工厂建设现场的远程监督室内，根据该图像信息单独地以联机方式对焊接部分进行质量管理，这样即可以并行作业方式进行高质量的焊接作业，能提高整体作业效率，有助于缩短建设工期。

利用现场焊接作业人员携带的电视摄像机、便携式电视监视器、以及自己位置测量仪提供的图像和自己位置信息，能从远处了解到CAD数据上的焊接作业结束部位，能单独指示出此后要焊接的地方，能并行地共同进行焊接作业，有助于缩短建设工期。

第2发明的第2实施例是这样一种工厂建设方法：利用专门工具共同进行大型设备安装作业的现场作业人员、装备有：图像信息收集装置和显示装置、声音输入输出装置、以及自己位置测量仪，一边共用拍摄的图像声音信息、自己位置信息以及专用紧固工具的紧固力矩测量信息，一边进行作业，也和工厂建设现场远程监督室一起共用进行上述安装作业的多个作业现场的图像信息、声音信息、自己位置信息和紧固力矩测量信息，在工厂建设现场的远程监督室内对紧固力矩焊接部分进行管理，其结果再附加上远程监督室的图像信息和声音信息被送到设备安装现场，对作业工程进行管理，并且，在工厂建设现场的远程监督室内收集的设备安装现场的图像信息、声音信息和专用安装工具的紧固力矩测量信息，通过通信卫星被发送到工厂建设工程总部的远程监督室内，在工厂建设总部的远程监督室内对安装作业的质量管理进行评价(检验)，其结果再附加上工厂建设工程总部的远程监督室的监督员的图像信息和声音信息，被发送到设备安装作业现场和工厂建设现场的远程监督室内。

下面参照附图详细说明第2发明的第2实施例。

图11的构成是：在利用螺栓固定来取代焊接固定的情况下，带有力矩测量仪138的紧固工具的力矩信息从无线发射装置137传送到移动式现场图像中继装置42的无线收发装置97内，再经过固定现场图像中继装置126传送到工厂建设现场的远程监督室2的计算机系统68内。

以下详细说明第2发明的第2实施例的作用。该作用与第2发明的第1实施例基本相同，其不同点如下：多个现场作业人员利用专用紧固工具来进行安装作业，代替利用焊接机进行焊接作业，通过力矩控制(管理)来进行质量管理。

第2发明的第2实施例的效果如下。可以达到与第2发明的第1

实施例相同的效果。

现场作业人员头戴装有电视摄像机的安全帽，利用专用安装工具，把安装作业现场的图像和力矩测量值传送到工厂建设现场的远程监督室内，以联机方式进行安装作业质量管理，因此，能并行地进行高质量安装作业，能提高整体作业效率，有助于缩短建设工期。

现场作业人员利用专用安装工具在现场进行安装作业，利用现场作业人员所携带的电视摄像机、便携式电视监视器和自己位置测量仪所提供的现场图像和自己位置信息，能从远处了解到CAD数据上的安装作业结束部位，能单独地指示出此后应进行安装作业的地方，能并行地共同进行安装作业，提高整体作业效率，有助于缩短建设工期。

第2发明的第3实施例是这样一种工厂建设方法：为并行地进行厂房建设，设备安装和挖掘施工，一边在沉箱上制作基础，在该基础上建筑核反应堆厂房和涡轮厂房，一边在沉箱下面挖掘，随着挖掘的进行，扩大支持柱的间隔使沉箱沉降，但一层地板面和地表面的高度保持一致。在这样的建设方法中，调整支持柱间隔的现场作业人员把图像信息和间隔调整操作信息传送到工厂建设现场的远程监督室内，一边利用工厂建设现场的远程监督室的计算机系统指示出各种调整现场的下一次调整量，一边共同进行工厂建设作业。

以下参照附图详细说明第2发明的第3实施例。

图2是采用下述建设施工方法时的概念图：作为对厂房建设、设备安装和挖掘施工进行并行作业的例子，一边在沉箱29上制作基础72、73，在该基础上建筑核反应堆厂房17和涡轮厂房18，一边在沉箱29下面挖掘，随着挖掘的进行使沉箱29沉降，但1层地板面75、76和地表面77的高度保持一致。

在进行沉箱29的沉降时，现场作业人员87待机，其头戴安全帽，帽上装有用于拍摄扩大间隔的支持柱37图像的电视摄像机(采用CMOS传感器的电视摄像机和CCD摄像机)和视线检测器，另外还携带自己位置测量仪122，现场作业人员87拍摄的支持柱37的间隔调整部分的图像和作业员的视线位置信息、现场作业人员的自己位置信息、间隔调整工具的力矩量、以及间隔测定量，被传送到工厂现场远程监督室2的计算机系统68内，制作出CAD数据和这些信息合成图像，该合成图像被送到工厂现场远程监督室2的大型多画面屏幕11和作业员的便携式电视监视器113内并放映出来。

以下详细说明第2发明的第3实施例的作用。

在现场作业人员和工厂现场远程监督室2的监督员12共用图像信息共同作业的情况下，其建设施工方法是：为了使厂房建设、设备安装和挖掘施工同时并行作业，一边在沉箱29上制作底座72、73，在该底座上建筑核反应堆厂房17和涡轮厂房18，一边在沉箱29下面挖掘，随着挖掘的进行使沉箱29沉降，随着挖掘的进行扩大支持柱37的间隔，使沉箱29沉降。但一层地板面75、76和地表面77的高度保持一致。

在沉箱29沉降时，现场作业人员待机，其头上戴有安全帽，该帽上装有分别拍摄扩大间隔的支持柱37的图像的电视摄像机(采用CMOS传感器的电视摄像机和CCD摄像机)和视线检测器，现场作业人员拍摄的支持柱37的间隔调整部分的图像和作业员的视线位置信息、现场作业人员的自己位置信息、间隔调整工具的力矩量、以及间隔测定量，被传送到工厂现场远程监督室2的计算机系统68内，制作出CAD数据和这些信息的合成图像，该合成图像被发送到工厂现场远程监督室2的大型多画面屏幕11和作业员的便携式电视监视器上并放映出来。工厂现场远程监督室2的监督员把声音和视线位置、数值显示附加到合成图像上，把扩大支持柱37的间隔的操作指示传送到现场作业人员的耳机内和显示在现场作业人员的灵活性较差的那只手腕上的电视监视器上，现场作业人员一边观看电视监视器，一边用灵活性较好的那只手握持间隔调整用工具进行支持柱37的间隔调整作业。

以下详细说明第2发明的第3实施例的效果。

在利用桥式起重机和多个现场作业人员共同进行搬运挖掘出的剩余土时，现场作业人员和桥式起重机操作员头带安全帽，该帽上装有电视摄像机(采用CMOS传感器的电视摄像机和CCD摄像机)、视线检测器和声音输入输出装置，按照用三角图法来表示立体图像时的要领，以安装在桥式起重机上的电视摄像机所拍摄的图像为中心，与现场作业人员所拍摄的图像进行合成，并且在其上面也显示出现场作业人员和桥式起重机操作员的视线位置信息，把这样制成的合成图像传送到桥式起重机操作室的电视监视器和现场作业人员的灵活性较差的那只手腕上所戴的便携式电视监视器上，桥式起重机操作员在合成图像上移动视线位置显示，表示出操作员关心的目标物体部位，同时，发出声音指示，使现场作业人员移动到对拍摄剩余土搬运容器最佳的位置上，使其拍摄出所需的图像，这样，能迅速地传达操作员的意图，因而能把桥工起重机的动作速度调到最大限度，能缩短用桥式起重机来倒装剩余土搬运容器的时间。

Claims (18)

1.一种工厂建设方法和使用期间检查方法，其特征在于：

起重机操作员和现场作业人员装备有图像信息收集和显示装置、以及声音输入输出装置；一边共用拍摄的图像信息和声音指示信息，一边进行作业；一边由和工厂建设现场或使用期间检查的远程监督室共用这些操作起重机的多个作业现场的图像信息和声音信息，一边使整个工厂的并行的作业工程互相协调配合，又把设计数据和远程监督室的图像信息和声音信息发送到起重机操作现场；一边通过通信卫星与工厂建设和使用期间检查的工程总部的远程监督室共用在工厂建设现场或使用期间检查的远程监督室内收集的作业现场的图像信息和声音信息，一边对设计数据库进行评价，进行设计修改和器材重新布置；一边发送远程监督室的图像信息和声音信息，一边进行工厂的建设方法和使用期间检查。

2.如权利要求1所述的工厂建设方法和使用期间检查方法，其特征在于：

所述的起重机操作员和现场作业人员的头部带有电视摄像机、视线检测器和话筒、耳机等声音输入输出装置，从在起重机上安装电视摄像机以使用的设备的上方进行拍摄，在由安装在该起重机上的电视摄像机所拍摄的图像上，合成由现场作业人员拍摄的图像和起重机操作员和现场作业人员的视线位置显示，互相共用合成的图像信息，利用声音和视线位置信息来进行安装作业和拆卸作业等的共同作业。

3.如权利要求1所述的工厂建设方法和使用期间检查方法，其特征在于：所述的起重机操作员和现场作业人员的安全帽上装有电视摄像机、视线检测器和话筒、耳机等声音输入输出装置。

4.如权利要求1所述的工厂建设方法和使用期间检查方法，其特征在于：所述的工厂建设现场远程监督室和工程总部的远程监督室的监督员，把视线监测器装在头部位置上，或者安装在监督员就座的台子上，用于检测监督员的视线位置，把视线位置显示补充合成到起重机操纵现场的合成图像上，或者补充合成到被传送的设计数据上，进行工厂建设方法和使用期间检查。

5.如权利要求2或4所述的工厂建设和使用期间检查方法，其特征在于：使用脑电波检测仪来代替所述的视线检测器。

6.如权利要求2所述的工厂建设方法和使用期间检查方法，其特征在于：所述的安装在起重机上的电视摄像机所拍摄的图像上合成现场作业人员所拍摄的图像，这样制成的合成图像经过无线式图像信息中继机，被起重机操作室的电视监视器和装在与现场作业人员的得力的手相反方的那只手上的便携式电视监视器共用，进行安装作业和拆卸作业。

7.如权利要求2所述的工厂建设方法和使用期间检查方法，其特征在于：由安装在现场作业人员头部上的电视摄像机所拍摄的图像做成合成图像，所述合成图像是以安装在起重机上的电视摄像所拍摄的图像为中心，在本来放映现场作业人员的位置上用三角图法把立体展开进行显示的图像。

8.如权利要求7所述的工厂建设方法和使用期间检查方法，其特征在于：起重机操作员把跟踪显示附加到所述的合成图像上所放映的现场作业人员上，形成跟踪状态，读出附加在现场作业人员头部等处的识别显示，以进行对图像中的作业员的识别。

9.如权利要求1所述的工厂建设方法和使用期间检查方法，其特征在于：所述的现场作业人员携带自己位置测量仪，一边和图像信息及声音指示信息一样地共用现场作业人员的自己位置信息，一边进行作业。

10.如权利要求1所述的工厂建设方法和使用期间检查方法，其特征在于：利用安装在由所述的起重机进行吊装的大型设备上的自己位置测量仪、和现场作业员携带的自己位置测量仪的自己位置信息，以安装在起重机上的电视摄像机所拍摄的图像为中心来制作对现场作业人员所拍摄的图像进行布置的合成图像。

11.如权利要求7或10所述的工厂建设方法和使用期间检查方法，其特征在于：所述的现场作业人员所拍摄的图像中把一定范围的图像设定为跟踪状态，把跟踪状态范围的图像合成到由安装在起重机上的电视摄像机所拍摄的图像上。

12.如权利要求2或4所述的工厂建设方法和使用期间检查方法，其特征在于：在所述的由安装在起重机上的电视摄像机所拍摄的图像为中心，对现场作业人员所拍摄的图像进行布置的合成图像中，现场作业人员拍摄的图像的更改按一定间隔或更改指示来进行，对图像进行更改，使所述的现场作业人员、操作员和监督员的视线位置显示在合成图像上的移动达到平滑地来改变图像。

13.如权利要求2所述的工厂建设方法和使用期间检查方法，其特征在于：在以所述的安装在起重机上的电视摄像机所拍摄的图像为中心，对现场作业人员拍摄的图像进行布置的合成图像中，为使起重机将要安装目标物体的图像的放映范围被固定成一定，而采用从安装在起重机上的电视摄像机所拍摄的图像中切出的范围的图像。

14.如权利要求2所述的工厂建设方法和使用期间检查方法，其特征在于：现场作业人员的姓名或标记被合成在所述的合成的图像信息中现场作业人员头部位置上安装的电视摄像机所拍摄的图像中。

15.如权利要求2所述的工厂建设方法和使用期间检查方法，其特征在于：现场作业人员的姓名或标记被合成在所述的合成的图像信息中反映的现场作业人员的图像中。

16.如权利要求2所述的工厂建设方法和使用期间检查方法，其特征在于：根据所述的合成图像信息中的由现场作业人员头部位置上安装的电视摄像机所拍摄的图像，计算出正在安装的设备的固定侧和移动侧的距离和平面内的平行移动偏差量、旋转偏差量，并显示出来，以便能用于起重机操纵，或用于自动控制。

17.一种工厂建设方法，其特征在于：大型设备现场焊接作业员装备图像信息收集和显示装置、声音输入输出装置以及自己位置测量仪，通过工厂建设现场的远程监督室共用进行这种焊接作业的多个作业现场的图像信息、声音信息和自己位置信息，在工厂建设现场的远程监督室内对焊接部分的图像信息进行分析，进行焊接作业质量管理，将其结果附加远程监督室的图像信息和声音信息并发送到焊接作业现场，进行作业工程管理，并且，通过通信卫星把在工厂建设现场的远程监督中所收集到的焊接作业现场的图像信息和声音信息发送到工厂建设工程总部的远程监督室内，在工厂建设工程总部的远程监督室内对焊接作业的质量管理进行评价，对评价结果附加上工程总部远程监督室的图像信息和声音信息后发送到工厂建设现场的远程监督室内，进行工厂建设。

18.一种工厂建设方法，其特征在于：利用专用紧固工具共同进行大型设备安装作业的现场作业人员，装备有图像信息收集和显示装置、声音输入输出装置以及自己位置测量仪，一边共用拍摄的图像信息、声音信息、自己位置信息和专用紧固工具的紧固力矩测量信息，一边进行作业，也和工厂建设现场的远程监督室共用进行这种安装作业的多个作业现场的图像信息、声音信息、自己位置信息和专用紧固工具的紧固力矩测量信息，在工厂建设现场的远程监督室内进行的紧固力矩管理，其结果在附加上远程监督室的图像信息和声音信息后发送到设备安装现场，进行作业工程管理，并且，通过通信卫星把在工厂建设现场的远程监督室内收集的设备安装现场的图像信息、声音信息和专用紧固工具的紧固力矩测量信息发送到工厂建设工程总部的远程监督室内，在工厂建设工程总部的远程监督室内对紧固作业的质量管理进行评价，将其结果在附加上工程总部的远程监督室的图像信息和声音信息之后发送到设备安装作业现场和工厂建设现场的远程监督室内，进行工厂建设。

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