JP2003241829A - プラント内作業監視システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】作業管理者と作業者の作業において人為的ミス
が発生する可能性を残し、結果として誤った場所に結線
する虞を解消し、作業のチェックや指示を容易に実現す
るプラント構造物保全システムを提供する。 【解決手段】データ通信中継局と、通信装置と、画像入
力ユニット及び表示手段を具備する携帯端末と、別の場
所に配置され無線通信によって送られてくる情報と通信
する手段と、データベースサーバを具備することを特徴
とするプラント内作業支援および作業監督システム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機器／設備の保
守，点検および交換工事に適切な作業支援システムに係
り、特に、電気ケーブル・盤取替え作業において作業支
援および作業監督システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】プラント内に無数に存在する電気ケーブ
ル・盤取替え作業等においては膨大な量のケーブルが存
在するため、間違って配線することを避けることが重要
である。そのために作業管理者が解線作業前に作業対象
盤の結線状態を見て回り、作業確認書に基づいて各ケー
ブル接続状態をチェックし、問題点があれば作業確認書
の該当欄に書込み、結線状態を写真撮影し、紙に写生を
行い、作業確認書と共に紙の記録データとして保存する
等の方法をとる。そして作業者は、この記録データを参
考にして対象盤の解線，盤の取り替え，再結線を行うの
である。再結線の際に作業者は、主に結線図，写真やス
ケッチなどを作業現場に持ち込み、それらを参考にして
作業を行うのが一般的である。作業終了後、作業者はプ
ラント内の事務所などに移動し、作業報告書や記録デー
タなどを作成する。

【０００３】作業管理者は、作業者の作成した紙に記録
した情報や紙に記入した作業報告書を作業現場に持ち込
み、解線前のデータを参考にして、結線状態をチェック
する。

【０００４】従来例として、作業現場の映像や指示を制
御室に送るとともに作業に関する情報を作業者と送受信
可能とする技術が特開平１０−１４８６９４号公報に記
載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、作業者が現場
で部品等に不具合を発見した場合、その場の状況をスケ
ッチもしくはカメラなどの状態記憶装置に保存し、作業
管理者もしくは作業責任者などに報告し、作業指示を仰
いだ後再び作業現場にもどり、指示に従い作業をする必
要がある。また、対象不具合が作業指導員にも判断でき
ない場合、専門家に連絡し、対処方法の指示を仰ぎ、対
処内容を聞き、作業現場にもどり、指示に従い作業をす
る必要があった。また作業者は、ある程度作業内容を頭
の中に蓄積して作業する必要もあり、このため稀に頭の
中の作業内容が不明瞭になり、結果として作業者の誤っ
た作業が発生する虞があった。更にはプラント内には暗
所が多数あり構造物に備え付けられた文字や数字を作業
者が読み取る際に、読み取り間違いをおこす虞もある。
即ち、従来の作業管理方式では作業管理者と作業者の作
業において人為的ミスが発生する可能性を残し、結果と
して誤った場所に結線する虞があるという課題がある。

【０００６】また、作業管理者が作業確認のため再び作
業現場に向かい誤結線や点検などを別途する必要がある
等、多くの労力を要していた。加えて、放射線管理区域
内の作業の場合、人が一年間に被曝する放射線の量が厳
しい法の規定によって定められているため、作業人数，
時間などをなるべく低減したいという要請もある。この
ため、作業管理者はできる限り作業確認の際に放射線管
理区域外で作業させる必要もある。

【０００７】更に、情報は紙の書類として存在するため
に作成した記録データが膨大なものとなり、また添付し
たはずの写真や写生の落丁なども避けられず、保管に場
所をとると共に取扱いにくい。また、不具合などを見つ
けた際には、しばしば詳細かつ明確にその不具合につい
て説明できないこともあり、不具合対策施すまでに場所
との往復などに時間や労力を多く浪費している。加え
て、特に原子力プラント内の放射線管理区域内に書類を
いったん持ち込むと、再び持ち帰ったり、廃棄するため
にはさまざまな手続きがあり、多くの労力を要してい
る。また保管場所を削減するために計算机上で動作する
図書管理システムも知られているが、従来のドキュメン
ト管理システムはいったん作成した書類をイメージスキ
ャナで１枚，１枚読取ってコンピュータの記憶装置に登
録するのみの方式が取られており、また添付書類があれ
ば親画面とのリンクを手入力によって設定しなければな
らない煩わしさがあり、最終的には記憶装置に登録する
までに多くの労力が必要となる。

【０００８】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたもので、種々の巡回保守・管理業務にカメラや
マイクと共に携帯することによって、必要な場所や機器
の画像情報，細かい点の音声によるコメントなどを作業
現場以外の場所に送受信することや構造物にバーコード
などで情報を与えることで、備え付け作業のチェックや
指示を容易に実現するプラント構造物保全システムを提
供する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第一の手段では、プラント内に据え付けら
れたデータ通信中継局と作業者が無線通信を行うデータ
通信装置とこの情報を表示するための手段及び作業中映
像を取り込む画像入力装置，作業連絡を送受信する音声
入出力装置を有する情報携帯端末と、作業現場以外の場
所、例えばプラント事務室、に設けられた、情報を表示
する手段，作業連絡を行う音声入出力装置と情報を記録
装置に保管および管理する手段を有するサーバ、また、
作業対象物のベンダーにおいて、商品の情報を記録装置
に保管及び管理する手段を有するサーバを具備し、各サ
ーバおよびデータ通信装置をインターネットに接続する
ことで情報の双方向通信が可能となるプラント構造物保
全システムを提供する。

【００１０】本願発明の第２の手段は、音声入出力装置
及び情報表示用ディスプレイに接続され、かつインター
ネットに接続されるデータベースサーバと、インターネ
ットに接続されるデータ転送中継局と、カメラ，音声入
出力装置、及び前記データ転送中継局へデータ転送を行
うデータ転送装置に接続された情報携帯端末と、を有す
る事を特徴とする。

【００１１】また本願発明の第３の手段は、第２の手段
において、情報携帯端末は、測定入力用デバイスにも接
続されている事を特徴とする。

【００１２】さらに、本願発明の第４の手段は、第３の
手段において、測定入力用デバイスが、バーコードリー
ダであることを特徴とする。

【００１３】加えて本願発明の第５の手段は、第２の手
段においてインターネットに接続され、商品の情報を記
録装置に保管及び管理するベンダーデータベースサーバ
をも有する事を特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明をプラント内配電盤取替え
工事に適用した場合の実施形態について説明する。

【００１５】図１は本実施形態に係るプラント内情報通
信システム（以下、便宜のため単に「システム」とい
う）のブロック図である。

【００１６】本システムは、システム全体の管理を主と
して行うデータベースサーバ６，データベースサーバ６
に接続される音声入出力装置７，データベースサーバ６
に接続される情報表示用ディスプレイ８、を少なくとも
有する事務所１０と、データ転送装置４ａ，データ転送
装置４ａに接続された情報携帯端末３ａ，情報携帯端末
に接続されたカメラ１及び音声入出力装置２，データ転
送装置４ａと無線通信が可能であるデータ転送中継局
５、を少なくとも有する作業現場９と、を用いて構成さ
れている。また、事務所１０におけるデータベースサー
バ６はインターネットに接続されており、作業現場９に
おけるデータ転送中継局５もインターネットに接続され
ている。尚、事務所１０とは作業現場以外の場所の例示
であり、特に事務所という名称に限定されない。またデ
ータ転送中継局５は本実施例において説明の便宜のため
作業現場９に設置されているが、後述するようにインタ
ーネットデータ転送装置４ａとデータの送受信が可能で
ある限りにおいて作業現場とは言い得ない箇所に直接設
置されていてもよい。更に、データ転送装置や情報端末
は複数設けることは更に有用であることは言うまでもな
い（図１中４ｂ，４ｃ参照）。

【００１７】以下、これら要素の作用について説明す
る。

【００１８】作業現場９における情報携帯端末３ａはカ
メラ１や音声入出力装置２を具備しているため、データ
転送装置４ａ，データ転送中継局５を介してインターネ
ット（または何らかのデータ通信手段）に接続すること
ができる。つまり、インターネットを介して事務所１０
におけるデータベースサーバ６に作業現場の画像や音声
などを送ることができる。なお、音声入出力装置２を設
けることにより事務所１０からの音声および作業指示を
受信することも可能である。事務所１０の情報表示用デ
ィスプレイ８は、作業現場９からインターネット（また
は何らかのデータ通信手段）を介して送られてくる作業
現場内の画像やデータを表示し、データベースサーバ６
内に格納された情報を表示する。また事務所１０の音声
入出力装置７はインターネットに接続されたデータベー
スサーバ６を介してプラント内の作業現場９の作業員と
通信することができる。なお、本実施例はこれら要素の
他、インターネットを通じてプラント内外の各所のデー
タベースサーバと通信可能とすることも有用である。例
えばプラント構造物のベンダーが持つデータベースサー
バ１１ａにアクセスすることで、作業中にプラント構造
物の情報を閲覧することで作業のより一層の効率化を図
ることが可能となる。

【００１９】次に本実施例に係る情報端末の概要につい
て、図２乃至図５を用いて説明する。

【００２０】図２は情報携帯端末３の正面図である。情
報携帯端末３は情報表示部２２ａを有し入力及び／又は
表示を行うディスプレイ２２と、情報を格納する記憶装
置及び情報を処理するＣＰＵを備えた携帯端末２１と、
を有して構成される。これにより、作業現場で記憶装置
に格納された情報を情報表示部２２ａで表示し、情報を
瞬時に閲覧可能となる。

【００２１】図３はこの携帯情報端末３を作業員が装着
する場合の器具類の接続状態を示す正面図である。携帯
情報端末３には、画像入力を行うためのカメラ１，音声
を送信及び作業指示を受信する音声入出力装置２、これ
ら装置から入出力される、音声，画像及び作業データの
送受信を事務所と行うデータ転送装置４、が接続されて
いる。なお本実施例ではデータ転送装置４を携帯情報端
末３の外部に設けた例を示しているが、データ転送の機
能を確保する限りにおいてデータ転送装置は情報携帯端
末３内にも格納可能である。

【００２２】図４はこの情報携帯端末３に測定用入力デ
バイス４１を接続させた状態を示す図である。本明細書
中における測定用入力デバイス４１とは、バーコードリ
ーダ，超音波診断測定器，光診断測定器などを示す。こ
れにより測定用入力デバイス４１によって得られる測定
値等の情報を直接情報携帯端末３に入力し、その結果を
情報携帯端末３に表示させることができる。なお図５の
ように図４の接続させた状態に加え、データ転送装置４
を携帯情報端末３に接続させることで上記表示を省略す
る等して作業員の負担を更に軽減し、かつ正確な測定値
をデータベースサーバに送信し、格納，処理させること
が可能である。

【００２３】ここで、図６乃至図１１を用いてプラント
内の配電盤交換に伴う配電盤内端子再結線作業に本シス
テムを用いた際の作業者および作業監督者の作業フロー
を説明する。なお図中の符号６１２で囲まれた領域は作
業者が作業現場において携帯情報端末等を用いて行う作
業フローを示し、図中の符号６１１で囲まれた領域は作
業監督者が事務所においてデータベース等を用いて行う
作業フローを示す。

【００２４】まず、プラントにおいて配電盤内再結線作
業を行う場合、作業者は図３で例示する情報携帯端末を
携帯する。作業者は作業現場に向かい、目的の端子台を
探すこととなる（６１）。

【００２５】図７はプラント内のエリア図をファイル化
し、本システム上で表示した画面を示す。本システムで
は図７に示すようにプラント内の盤の配置を閲覧できる
画面を情報携帯端末３上に表示し、作業者を作業対象盤
にナビゲートする機能を持つ。ここで、本機能はプラン
ト内エリア図７１上の入り口および作業対象部にそれぞ
れの座標データおよびタグＩＤを持つタグ７２（入り口
７２ａ，盤７２ｂ）を貼り付けることにより、入り口か
ら作業盤までの進路を明確に表示できる。プラント内に
は数千台の盤が存在し、端子台数は数十万以上に及ぶた
め、エリア図をファイル化し、表示することで作業者や
作業監督者の負担を大きく軽減できる。

【００２６】作業者が目的の配電盤を探す間、作業監督
者は事務所内のデータベースサーバに具備されたディス
プレーにより作業者から送られてくる作業現場画像を見
ることも可能である（図６中符号６７）。このとき作業
監督者は作業者に現場位置を音声入力装置７を用いて行
き先を指示することも可能である（同６７）。そして作
業盤に到着した作業員は作業対象端子台を探す（同６
２）。

【００２７】図８は配電盤内の空間を模式化，分割した
ものである。８１のハッチ部分は作業端子台が存在する
おおよその位置を示している。配電盤中には百以上の端
子が存在し、端子台も数十個存在する場合もあるため、
図８に示すように配電盤内の端子台のおおよその配置位
置を情報携帯端末３上に表示し、知ることが出来れば作
業者や作業監督者の負担の軽減を図ることが可能とな
る。

【００２８】次に作業員は配電盤交換前に撮影した結線
状態の写真や配線図を参考にして結線作業を行う（図６
中符号６３）。

【００２９】図９（ａ）および（ｂ）は配電盤工事前の
結線状態を取った写真９１および配線図を閲覧できる画
面を示したものであり、情報携帯端末３上に表示され
る。結線作業は端子台上に多くの端子を、ランダムかつ
密集した位置に固定する必要があり、細かい作業である
ため、結線写真９１を見ることでその場で結線対象端子
を確認し、また、写真９１で確認できない端子は、配線
図９２によって結線端子を確認できるため、作業者の負
担軽減を図ることができる。

【００３０】また、作業者が端子台に端子を結線する
際、作業監督者は事務所内のデータベースサーバに具備
されたディスプレーにて作業者から送られてくる作業現
場画像を見ることができる（図６中符号６８）。このと
き作業監督者は作業者に作業内容について音声入力装置
７を用いて指示することも可能である。

【００３１】結線作業が終わると、作業員は結線作業内
容をチェックする（６４）。

【００３２】図１０は結線作業の際に作業チェックを行
うための結線確認システムの画面を示したものであり、
情報携帯端末上に表示される。この画面は結線確認用画
像１０１と作業チェック項目欄１０２とを有してなる。
作業チェック項目欄１０２は端子台番号記入欄１０２
ａ，作業員チェックボックス１０２ｂ，作業監督者チェ
ックボックス１０２ｃおよび端子色識別部１０２ｄを有
して構成される。作業員は結線確認用画像１０１と作業
後の結線状態実像を比較し、入力デバイスを用いて端子
台番号記入欄１０２ａに端子台番号を入力し、作業員チ
ェックボックス１０２ｂにチェックをし、さらに端子識
別部１０２ｄに端子色をチェックする。なおこのとき作
業監督者は、事務所内のデータベースサーバに具備され
たディスプレーにて作業者から送られてくる作業現場画
像を見ながら同様な作業チェックを行うことができる
（図６中符号６９参照）。このとき作業監督者の作業は
作業監督者チェックボックス１０２ｃに反映させ、デー
タ通信によって作業者にチェック状況を知らせることも
出来る。なおこの作業中にも作業者に現場位置を音声入
力装置７を用いて作業指示を送ることも可能である。こ
れによりさらに人為的ミスの減少を図ることができる。

【００３３】最後に、作業者は情報携帯端末に表示され
た端子状態チェックシート１１１にしたがって端子の状
態をチェックしていく（図６中符号６５）。

【００３４】また、このとき作業監督者は、事務所内の
データベースサーバに具備されたディスプレーにて作業
者から送られてくる作業現場画像を見る事が可能である
（図６中符号６１０）。このとき作業監督者は作業者に
現場位置を音声入力装置７を用いて作業指示を送ること
も可能である。

【００３５】また、これら一連の作業を行う過程におい
て、作業者もしくは作業監督者が何らかの不具合を見つ
け、その不具合が作業者もしくは作業監督者によって対
処できない場合、インターネットによって不具合対策デ
ータの収集を、ベンダーデータベースサーバ１１ａ，１
１ｂ、各分野の専門家が持つデータベースサーバなどに
アクセスし、データや専門家の支持を仰ぐことも可能で
ある。

【００３６】ここで、図１１及び図１２を用いて、図５
で例示する情報携帯端末３に外部入力装置４１を装着し
た場合の電気配線結線チェック機能について説明する。

【００３７】図１１では、プラント内に配置された端子
台１１３,各端子１１４ａ,１１４ｂ，１１４ｃ，１１５
ａ，１１５ｂ，１５２ｃおよび盤外部配線ケーブル１１
４それぞれにバーコードや２次元コードを備え付けてい
る。つまりそれぞれの構成物に情報を与えている。例え
ば、外部入力装置にとしてバーコードリーダを用いれ
ば、プラントの作業者は結線チェックの際に現場のチェ
ック対象端子台にいき、バーコードリーダにより各部品
につけられたバーコードを入力するだけで結線チェック
が可能となるのである。

【００３８】図１２はこのバーコード結線チェックの処
理フローを示している。

【００３９】まず端子台のバーコードをデコードする。
得られたＩＤは情報携帯端末３内の処理メモリ１２５内
にテンポラリーに保存される。また、同様に作業者は端
子のバーコード１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃをバーコ
ードリーダで入力する（図１２中符号１２１）。入力さ
れたバーコードは情報携帯端末３に備えられるデコード
ソフトによりデコードされる。このデコードされた数字
は各端子のＩＤとなる。また、同様にそしてこれらＩＤ
を基に各部品の情報および接続情報が情報携帯端末３お
よび事務所内のデータベースサーバ内の各部品情報およ
び接続情報から引き出すことが容易に可能となる（１２
２，１２３）。これにより、接続状態の合否が判定可能
となる（１２４）。また、端子バーコード同士（１１２
ａ，１１２ｂ，１１２ｃと１１１ａ，１１１ｂ，１１１
ｃ）のバーコードを入力することでもチェックは実現可
能となる。さらに、それぞれのバーコードを入力するこ
とで各部品の属性（ケーブルの製造年月日，接続先，劣
化情報など）を情報携帯端末３および事務所内のデータ
ベースサーバ内に備わったデータベースから引用するこ
とも可能である。加えて、バーコードリーダだけでな
く、カメラ１でバーコードを認識させ、結線情報を確認
することも可能である。この際作業監督者は事務所に居
ながらにして、作業現場内の結線チェックが可能とな
る。

【００４０】なお、外部入力装置として超音波診断プロ
ーブなどの様々な劣化診断プローブをつけることで、対
象物の劣化情報等をその場で確認するのも可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、作業現
場とそれ以外の場所との画像，音声およびデータの双方
向通信が可能となり、作業者は作業に関する様々な情報
を容易にかつ迅速に得ることができ、作業の精度を高め
ること、更には作業時間の短縮を図ることができる。ま
た、作業管理者は事務所に居ながらにして従来作業場で
やっていた仕事をすることができ、労力の無駄を省くこ
とが可能となる。特に原子力プラントなどの放射線管理
区域などの作業においては被曝量を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係るプラント内情報通信システムの
ブロック図。

【図２】情報携帯端末の正面図。

【図３】携帯情報端末を作業員が装着する場合の器具類
の接続状態を示す正面図。

【図４】情報携帯端末に測定用入力デバイスを接続させ
た状態を示す図。

【図５】情報携帯端末に外部入力装置および通信装置を
接続した際の正面図。

【図６】電気ケーブル結線作業の作業フロー図。

【図７】作業現場指示図。

【図８】作業端子配置指示図。

【図９】（ａ）配線写真確認図、（ｂ）配線図確認図。

【図１０】結線チェックシート。

【図１１】バーコードによる結線確認システム構成。

【図１２】バーコードによる結線確認システムフロー
図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高田 将年 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 庄司 弘志 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所原子力事業部内 (72)発明者 竹内 力 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所原子力事業部内 Ｆターム(参考） 5E501 AC02 AC23 AC25 AC32 BA03 CA08 CB15 FA46 5H223 AA01 CC08 DD07 DD09 EE08 FF04

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラント内の作業現場に備え付けられたデ
   ータ通信中継局と、このデータ通信中継局と、通信を行
   う通信装置およびプラント内作業現場の映像を表示する
   画像入力ユニットと映像を表示する表示手段を具備する
   携帯端末と、別の場所に配置され無線通信によって送ら
   れてくる情報と通信する手段と、この通信手段と接続す
   ることで通信内容を表示および保管することや情報を送
   信することができ、また、作業情報を保管することが可
   能な情報管理手段を有するデータベースサーバを具備す
   ることを特徴とするプラント内作業支援および作業監督
   システム。
2. 【請求項２】音声入出力装置及び情報表示用ディスプレ
   イに接続され、かつインターネットに接続されるデータ
   ベースサーバと、 インターネットに接続されるデータ転送中継局と、 カメラ，音声入出力装置、及び前記データ転送中継局へ
   データ転送を行うデータ転送装置に接続された情報携帯
   端末と、を有するプラント内作業支援システム。
3. 【請求項３】前記情報携帯端末は、測定入力用デバイス
   にも接続されている請求項２記載のプラント内作業支援
   システム。
4. 【請求項４】前記測定入力用デバイスは、バーコードリ
   ーダである請求項３記載のプラント内作業支援システ
   ム。
5. 【請求項５】インターネットに接続され、商品の情報を
   記録装置に保管及び管理するベンダーデータベースサー
   バをも有する請求項２記載のプラント内作業支援システ
   ム。