JP2006277549A - 現場作業認証管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】現場での作業中の作業従事者による操作・取り扱いが容易な構成とすることにより、より効率的でかつ円滑な点検検査業務の遂行と、確実な管理用記録データの作成を実現可能とする作業認証管理システムを提供する。
【解決手段】現場の作業結果の確認と作業実施プロセスの整合性を一連のデータの集合体として取得し管理する作業認証管理システムにおいて、時刻認証サーバを通じて作業時刻に関する正確な情報を取得する時刻認証手段と、作業に関する映像を連続的に取得する撮像手段と、作業の進行に伴い得られる客観的データを取得する作業情報収録手段と、前記各手段による取得情報と前記各手段の動作を逐次記録する作業監視・記録手段とを有するので、データの散逸や書式変換、媒体の移し替えに伴って発生する情報漏洩のリスクなどが低減され、結果として現場収録情報の認証管理を従来よりも高い信頼性を持ちかつ簡便に行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、プラントの定期検査等に実施する設備機器に係る各種保守作業の実施状況に関する映像を中心とした記録の入力・作成を支援し、作業実施に関する映像以外の情報を付与することで事後の閲覧が可能な作業記録を簡便に構築する現場作業認証管理システムに関する。

従来、プラント等の現場作業においては、現場作業従事者は予め作成されている作業手順書に従って作業を行うことが義務付けられている。所定の作業が完了したのち監督者に報告し、監督者が立会いの結果作業内容を承認し、作業完了報告の承認により現場作業の完了としていた。作業完了報告のエビデンスの多くは内容の確認・承認に相当する捺印を伴う公文書すなわち紙面により起草された作業完了報告書が管理記録用として保管されるようになっていた。

また、これら一連の承認作業は作業従事者及び監督者相互の信頼関係に基づいて実施されていることが多く、着実な承認作業の客観的な評価指標に基づいた実施の内容を事後に遡行的に確認することは現実的には難しく、また、その作業の具体的実施内容について、遡行的に事後分析あるいは再評価する方法は従来ほとんどの場合その適用が想定されていなかった。

しかし、このような状況を改善するために、現場作業の実態を確認する動きが活発化しつつある。具体的には作業の結果だけでなく、プロセスについても重視されるようになり、映像や音声といった多様な情報を含む詳細な記録を残すことの重要性が指摘されるようになってきた。

近年、現場において情報技術を用いた支援技術の導入がなされている。既知の技術として、例えば、複数の地点間でテレビ会議を行うための種々のテレビ会議装置（特許文献１）、プラント内で作業現場と制御室との双方向通信の実施により作業効率化や作業員の負担軽減を図るプラント内情報通信システム（特許文献２）、点検保守作業に必要な情報を現場と事務所間で共有できるプラント保守作業支援システム（特許文献３）、さらには遠隔技術支援システム（特許文献４）などが知られている。また、人の挙動を常時監視する方法については近年の計測機器や電子機器の小型化の進展に伴い医療分野において常時携帯して携帯者の挙動や情報を収集する装置が提案されるようになってきた。例えば、携帯者の健康状態に関する複数ないし単数の血圧や歩数といった生理指標の情報を収集・記録する携帯検査装置（特許文献５）などが知られている。

このような記録された映像をはじめとするエビデンス情報については、デジタルカメラやビデオカメラなどの機器を使用して作業の様子を記録する方式のものが一般的である。検査や保守作業の過程が適切であることを事後でも客観的に示すためには、アカウンタビリティの観点から、適切な文書化や客観的証拠として、写真やビデオ活用等による記録作成が有力なツールであると一般的には認識されている。しかし、これらのデータは収録される方法の整備が急速に進行しつつあるものの、映像・音声・計測データといった個々の独立した測定・監視機器の収録した情報に過ぎない一方で通常膨大なデータ量となることから、データを報告用に加工するなどして一時的な利用に用いることのみが想定されており、報告データ作成完了後はそのデータの管理や再利用を想定した記録・管理が行われているとは言いがたい実情がある。また、客観的証拠としてのアカウンタビリティの担保のためには、データが検査等の過程で本当に収録されたことを証明する仕組みが必要である。

現在、小型化が進むこれらの測定機器やCCDカメラをはじめとする撮像装置はデジタルデータとして情報を記録しているものが大半であるため、データの改竄や実際に現場で記録された生のデータである、ということなどを証明する手段が存在しなかった。

また、データの再利用性という観点からすると、従来技術では現場作業の技術的な支援に重点が置かれているためデータの通信方法や携帯する機器の性能に関するものが多く、実際のさまざまな現場作業の内容に対応した作業者挙動に配慮して実際の現場での作業中に作業者の負担を最小限に抑えた情報収集方法については効果的な手法が採用されてきたとはいえなかった。

また、特許文献５に記載の携帯検査装置は、生理指標に関する情報の取得が目的であり、現場作業における作業者の挙動や作業内容に関する情報の取得に適当な計測手段・計測装置などを具備しておらず、作業現場への利用に適合するものではない。

現在の作業現場における映像情報活用の実態は、エビデンスの管理という観点では改善の余地が多く存在し、他方公知技術においてエビデンスの管理、アカウンタビリティに重点がおかれる余り、現場作業の確実な遂行と作業プロセスの確実な記録作成という２つの課題に対し、現場作業者がその負担をすべて負うような仕組となっている。また、エビデンスの管理という課題を充足することに主眼が置かれているため、実際の運用においてヒューマンエラー発生の原因を誘発する恐れがあった。実際の運用を円滑に実施するためには、情報のやり取りにおいて現場作業者の負担を最小限とするような配慮が必要である。
特開平８−１３０７１９号公報 特許第３１０６１０７号公報 特開平１１−２０２９０４号公報 特許第２９２０４４９号公報 特開２００３-３０３２３９号公報

上述の現状を踏まえ、本発明の目的は現場での作業中の作業従事者による操作・取り扱いが容易な構成を採用することにより、より効率的でかつ円滑な点検検査業務の遂行と、確実な管理用記録データの作成を実現可能とする作業認証管理システムを提供することにある。

本発明によると、現場での作業において作業の状況をプラント等の現場の点検業務を効率的に記録し管理することができる作業認証管理システムを提供できる。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、現場の作業結果の確認と作業実施プロセスの整合性を一連のデータの集合体として取得し管理する作業認証管理システムにおいて、時刻認証サーバを通じて作業時刻に関する正確な情報を取得する時刻認証手段と、作業に関する映像を連続的に取得する撮像手段と、作業の進行に伴い得られる客観的データを取得する作業情報収録手段と、前記各手段による取得情報と前記各手段の動作を逐次記録する作業監視・記録手段とを有することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の現場作業認証管理システムにおいて、収録した作業情報と前記撮像手段により取得された映像の時間的関係に基づき、前記撮像手段により取得された映像情報と他の作業情報収録手段により獲得されたデータ相互の同期をとるための情報間の同期関係を確立・統合する同期関係確立・統合手段を有することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または請求項３記載の現場作業認証管理システムにおいて、前記作業情報収録手段により取得される客観的データを前記撮像手段により連続的に取得された映像情報から換算・抽出により取得する作業映像特徴抽出手段を有することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の現場作業認証管理システムにおいて、管理対象となる作業の手順に関する情報を予め準備された作業手順データベースから取得し、作業監視・記録手段に記録された情報を基に識別した現在の作業の進捗状況との照合を行う作業進捗照合手段を有することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の現場作業認証管理システムにおいて、管理対象となる作業の手順に関する情報を予め準備された作業品質データベースから取得し、挙動監視・記録手段に記録された情報を基に識別した現在の作業品質の評価を行う作業品質評価手段を有することを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の現場作業認証管理システムにおいて、遠隔地に設置されたデータ記録・通信手段を有する遠隔データ記録装置との間の通信を行ない、該装置の動作に関する情報のやり取りを通じ、該遠隔データ記録装置に事前に設定され、保持されているデータの参照・照合によりデータの整合性ならびに妥当性を検証するデータの整合性・妥当性検証手段を有することを特徴とする。

以下、本発明に係る現場作業認証管理システムを実施する最良の形態を図を参照して説明する。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態の機能ブロック図である。
本実施形態は、本発明の最も基本的な構成を示したブロック図であり、CCDカメラやCMOSカメラなど画像を連続的に撮像する撮像手段１０１と、画像と付随して現場作業に関連する物理量、例えば作業中の音の発生を捉えるマイクロホンやボルトの締結時にレンチで計測されるトルク量の時系列データ、作業者の姿勢を計測するジャイロ・加速度センサなど、を収録する作業情報収録手段１０２と、作業記録データベースに作業を記録する作業監視・記録手段１０４と、客観的な時刻をサービスとして提供している時刻認証サーバ１０５と、作業監視・記録手段１０４と時刻認証サーバ１０５の間で通信などにより現在本実施形態の装置が動作している時刻に関する情報を取得し、作業監視・記録手段１０４により作業記録データベースに記録される情報の時刻を認証する時刻認証手段１０３と、撮像手段１０１、作業情報収録手段１０２、時刻認証手段１０３により取得された情報を監視し作業記録を作成する作業監視・記録手段からの作業記録を実際に記録として管理する作業記録データベース１０６とから構成されている。

次に、本実施形態の主な構成要件をなす撮像手段１０１、作業情報収録手段１０２、及び時刻認証手段１０３について、その機能を説明する。

撮像手段１０１は固定設置または作業者により携帯されている状態を想定し，作業者の手元が十分な分解能で作業の進捗が確認できる分解能で撮影できる視野を確保するものとする。特に、作業が実際の条件で実施されていることを映像の上からも確認するために、全体を撮影する全体撮像手段と、その一部として撮影される手元などの局所的な視野を撮影する部分撮像手段を併用し、それらが同期して撮影されていることが確認できるような構成を採用することが有効である。

作業情報収録手段１０２は、現場での保守・点検作業に付随して必要な測定作業に使用する通常のセンサ類だけでなく、測定結果をデジタル情報として出力可能なノギスやトルク計測機能が付き、締付データをデジタル表示・内部メモリに保存の上，外部へのデータ出力が可能なトルクレンチをはじめとする、近年普及が進むデジタル計測機能付き工具などの出力データをデジタル時系列データとして収録する手段に相当する。これらの測定データは個々の測定結果に対して個別に設定されるサンプリングの時間間隔や測定結果のデジタルデータの物理量への換算係数などのパラメータとともに収録される。

時刻認証手段１０３は撮像手段１０１や作業情報収録手段１０２による情報収集が開始される際と終了する際、ならびに情報収集の途中において現場作業遂行上重要とみなされる情報の取得が行われた際、外部に独立して設置され、通信などが行われた時刻を認証する時刻認証サーバ１０５において認証記録が残される形で時刻情報を取得し、撮像手段１０１や作業情報収録手段１０２によって得られている一連の作業に関する情報に外部から設定された時刻情報を付与し、作業が行われた時刻を外部から特定可能とするものである。

以上説明したように本システムにおいては、作業の開始から終了までの一連の流れを撮像手段１０１において獲得された映像情報をベースとし、そこに作業情報収録手段１０２や時刻認証手段１０３によって獲得された情報を追加していくことにより書式の異なる複数の情報の集合体という形式を１つの作業に対応させて管理する。作業監視・記録手段１０４ではこのように１つの作業に対し１つの集合体となる作業監視情報の作業記録データベース１０６上への記録とその情報の管理を行う。

このように構成された本実施形態は、従来対象となる情報の形式に依存して異なる媒体やデバイスに個別に記録されていた映像や時系列データ等をデータ取得の時点からその収録時刻も含め一括で高い信頼性を確保しつつ管理することが容易となる。

上述したように、本実施形態によれば、データの散逸や書式変換、媒体の移し替えに伴って発生する情報漏洩のリスクなどが低減され、結果として現場収録情報の認証管理を従来よりも高い信頼性を持ちかつ簡便に行うことができるようになる。

（第２実施形態）
図２は本発明の第２実施形態の機能ブロック図であり、図１の第１実施形態と相違する構成は同期関係確立・統合手段を設けた点であり、その他の構成は同一であるので、同一構成部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

本実施形態は、撮像手段１０１、作業情報収録手段１０２、時刻認証手段１０３によって生成される情報の時間的相互関係に着目し、作業監視・記録手段１０４に集約される前段に同期関係確立・統合手段２０１を配し、１つの時間軸上の時間的前後関係の同期を図るように構成したものである。
このように構成された本実施形態は、映像として記録された情報と他の物理データ等が得られた時間の同期が可能となり、収録されたデータと作業者の挙動の因果関係が明確となる。

本実施形態によれば作業記録データベース１０６上の作業記録の参照・閲覧により原因を究明できる可能性が高まり、結果として作業記録データベース１０６上のデータの有効活用につながる。

（第３実施形態）
図３は本発明の第３実施形態の機能ブロック図であり、図２の第２実施形態と相違する構成は、作業映像特徴抽出手段を設けた点であり、その他の構成は同一であるので、同一構成部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

本実施形態は、撮像手段１０１からの出力を分岐し、作業映像特徴抽出手段３０１に接続する。作業映像特徴抽出手段３０１では撮像手段１０１によって収録された一連の映像から画像処理により作業映像からの特徴抽出を行い、作業情報収録手段１０２と同様に現場作業に関するデータを取得する。例えば撮影視野に含まれる対象物の亀裂の幅や物体の形状に関する寸法情報など、パターンマッチング処理の後画像上の長さを実寸法に換算するなどの処理を行う。

このように構成された本実施形態は、撮像手段１０１のみにより作業情報収録手段１０２によって実現できる機能の一部を代替することにつながる。すなわち本実施形態により作業情報収録手段１０２がない場合などにおいても、撮像手段１０１によって得られた情報を基に作業に付随する定量的な情報を取得できる。

（第４実施形態）
図４は本発明の第４実施形態の機能ブロック図であり、図３の第３実施形態と相違する構成は作業進捗照合手段と作業手順データベースを設けた点であり、その他の構成は同一であるので、同一構成部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

本実施形態は、作業監視・記録手段１０４の前段に作業進捗状況照合手段４０１を設け、作業手順データベース４０２から取得する、また、収録の対象となる作業手順の情報に基づき、撮像手段１０１、作業情報収録手段１０２、作業映像特徴抽出手段３０１からの出力情報から作業開始からの経過時刻と作業進捗状況の照合処理を行う。作業の進捗状況の識別は作業情報収録手段１０２、作業映像特徴抽出手段３０１からの出力情報に相当する作業者の発話（音声）や作業のポイントに相当する映像の有無により行う。

このように構成された本実施形態は、現場での作業実施状況を作業手順書の内容と自動的あるいは手動で対応付ける仕組みを提供するものである。すなわち本実施の形態により、別途構築された作業手順と実際の作業現場での実施状況との対応付けが可能となり、作業実施プロセスの可視化、トレーサビリティの確保につながる機能を提供することができる。

（第５実施形態）
図５は本発明の第５実施形態の機能ブロック図であり、図４の第４実施形態と相違する構成は作業品質評価手段を設けた点であり、その他の構成は同一であるので、同一構成部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

本実施形態は、作業監視・記録手段１０４の前段に作業品質評価手段５０１を設け、撮像手段１０１、作業情報収録手段１０２、作業映像特徴抽出手段３０１の出力を基に実施現場作業の完遂度や作業者の業務への習熟度の評価を行う。図１の第１実施形態などの場合に関連し、撮像手段１０１の出力のみによる評価では作業完了までの所要時間などの情報のみに基づき評価が行われる。また図４の第４実施形態にあるように作業進捗状況照合手段４０１などが構成要素に含まれる場合であれば、より詳細な作業実施状況に関する特徴抽出結果データに基づき、全体作業の中の部分的作業に対して個別に作業の品質評価を実施することができる。

このように構成された本実施形態は、作業の良否・作業者の技量の有無を評価し、作業者のノウハウの明示化や作業ポイントの整理を行うための仕組みを提供するものである。すなわち本実施の形態により、作業実施プロセスの可視化・データに基づく作業のトレーサビリティの確保のみならず、作業者の訓練に作業記録データベース１０６上のデータを有効に活用することができる。

（第６実施形態）
図６は本発明の第６実施形態の機能ブロック図であり、図５の第５実施形態と相違する構成はデータ整合性・妥当性検証手段を設けた点であり、その他の構成は同一であるので、同一構成部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

本実施形態は、作業監視・記録手段１０４の前段にデータ整合性・妥当性検証手段６０１を設け、作業において撮像手段１０１、作業情報収録手段１０２、作業映像特徴抽出手段３０１を通じて獲得された情報に基づき、データの妥当性・整合性の確認を行う機能を実現するものである。例えばデータ整合性・妥当性検証手段６０１は図１〜図５の第１実施形態〜第５実施形態に示された作業監視・記録手段１０４の前段にあり、作業監視・記録手段１０４の入力となる情報と作業記録データベース１０６上に記録されているほかの作業に関するデータや過去の同じ／類似の作業の作業記録を参照し、従事する作業者の時間的な重複の有無等、該当する作業に相当する情報が保持すべき制約条件などを検証し、収録情報の整合性・妥当性を判断して作業監視・記録手段１０４に送る。

本実施形態により、膨大なデータ間の整合性に関する検証作業を本装置の機能として実装する。すなわち、本実施形態によれば、作業者の入力ミスなどを早期に発見する仕組みを提供でき、データ改竄の有無を迅速に確認することができる。

本発明の第１実施形態の現場作業認証管理システムの機能ブロック図。 本発明の第２実施形態の各収録情報間の同期手段を備えた現場作業認証管理システムの機能ブロック図。 本発明の第３実施形態の作業映像からの特徴抽出手段を備えた現場作業認証管理システムの機能ブロック図。 本発明の第４実施形態の作業進捗状況との照合手段を備えた現場作業認証管理システムの機能ブロック図。 本発明の第５実施形態の作業の品質評価手段を備えた現場作業認証管理システムの機能ブロック図。 本発明の第６実施形態データ整合性・妥当性検証手段を備えた現場作業認証管理システムの機能ブロック図。

符号の説明

１０１…撮像手段、１０２…作業情報収録手段、１０３…時刻認証手段、１０４…作業監視・記録手段、１０５…時刻認証サーバ、１０６…作業記録データベース、２０１…同期関係確立・統合手段、３０１…作業映像特徴抽出手段、４０１…作業進捗照合手段、４０２…作業手順データベース、５０１…作業品質評価手段、６０１…データ整合性・妥当性検証手段。

Claims (6)

1. 現場の作業結果の確認と作業実施プロセスの整合性を一連のデータの集合体として取得し管理する作業認証管理システムにおいて、時刻認証サーバを通じて作業時刻に関する正確な情報を取得する時刻認証手段と、作業に関する映像を連続的に取得する撮像手段と、作業の進行に伴い得られる客観的データを取得する作業情報収録手段と、前記各手段による取得情報と前記各手段の動作を逐次記録する作業監視・記録手段とを有することを特徴とする現場作業認証管理システム。
2. 請求項１記載の現場作業認証管理システムにおいて、収録した作業情報と前記撮像手段により取得された映像の時間的関係に基づき、前記撮像手段により取得された映像情報と他の作業情報収録手段により獲得されたデータ相互の同期をとるための情報間の同期関係を確立・統合する同期関係確立・統合手段を有することを特徴とする現場作業認証管理システム。
3. 請求項１または請求項３記載の現場作業認証管理システムにおいて、前記作業情報収録手段により取得される客観的データを前記撮像手段により連続的に取得された映像情報から換算・抽出により取得する作業映像特徴抽出手段を有することを特徴とする現場作業認証管理システム。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の現場作業認証管理システムにおいて、管理対象となる作業の手順に関する情報を予め準備された作業手順データベースから取得し、作業監視・記録手段に記録された情報を基に識別した現在の作業の進捗状況との照合を行う作業進捗照合手段を有することを特徴とする現場作業認証管理システム。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の現場作業認証管理システムにおいて、管理対象となる作業の手順に関する情報を予め準備された作業品質データベースから取得し、挙動監視・記録手段に記録された情報を基に識別した現在の作業品質の評価を行う作業品質評価手段を有することを特徴とする現場作業認証管理システム。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の現場作業認証管理システムにおいて、遠隔地に設置されたデータ記録・通信手段を有する遠隔データ記録装置との間の通信を行ない、該装置の動作に関する情報のやり取りを通じ、該遠隔データ記録装置に事前に設定され、保持されているデータの参照・照合によりデータの整合性ならびに妥当性を検証するデータの整合性・妥当性検証手段を有することを特徴とする現場作業認証管理装置。
   
   

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