JP2008108059A - 既存プラントの３ｄモデル作成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】既存プラント工事に関する設計を行う側である設計側の工事対象既存プラントへの立入りに規制があるような規制下既存プラントについての３Ｄモデルの作成をより効率的に行う。
【解決手段】既存プラントの３Ｄモデル作成は、現地側が既存プラント撮影画像を取得する処理、既存プラント撮影画像に基づいて仮３Ｄモデルを作成する処理、設計側から現地側に既存プラントの現状寸法の測定を依頼するための寸法実測依頼データを仮３Ｄモデルに基づいて作成する処理、寸法実測依頼データに基づいて既存プラントの現状寸法を測定する処理、および実測寸法を仮３Ｄモデルに設計手段により自動的に反映させながら仮３Ｄモデルを修正することを通じて最終的な完成３Ｄモデルを作成する処理を含んでいる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、既存プラントの設備更新や設備増設などのような既存プラント工事に際して必要となる既存プラントの３Ｄモデルの作成に関する。

プラント工事には、プラントの新設工事の他に、既存プラントについて設備を更新したり増設したりするなどの既存プラント工事がある。既存プラント工事においては、既存プラントの現状設備のどれを廃棄し、どれを残すかなどの検討が必要であり、また現状設備に組み込む更新設備や現状設備に追加する増設設備の設計が必要となる。このため既存プラント工事を進めるにあたっては、既存プラントの現状をできるだけ正確に把握できるようにすることが求められる。その既存プラントの現状把握のためには、既存プラントの外観についての立体図である既存プラントの３Ｄモデルを用いるのが一般的である。ただ、これには１つの問題がある。

多くの場合、既存プラントにはその新設時などに作成された設計図やプラントモデル図、あるいはこれらの電子データのようなプラント設計データが残されている。したがってこのような既存プラントについては、これらの既存のプラント設計データを利用すれば足りる。しかし、既存プラントによっては既存プラント設計データが現存していない場合がある。こうした既存プラントについては、その現状について３Ｄモデルを作成することになる。既存プラントの３Ｄモデルの作成は、既存プラント工事の設計スタッフなどが工事対象の既存プラントに立ち入ることができる場合であれば、そのようにして既存プラントの現場で必要な情報を得ながらＣＡＤ（Computer Aided Design）システムなどにより容易に行うことができる。

しかし、既存プラントによっては、上記のような既存プラント３Ｄモデルの作成を行えない場合がある。例えば既存プラントが設置されている地域への立入りが規制されていたり、あるいは既存プラントが設置されている国への入国が規制されていたりする場合である。

このような規制下にある既存プラント(以下、規制下既存プラントと呼ぶ)については、既存プラント工事設計側から既存プラントの現地に既存プラントのビデオ映像やスチール写真の撮影を依頼したり、また必要箇所について既存プラントの現状寸法の実測を依頼したりしながら３Ｄモデルの作成を進め、さらには出来上がった３Ｄモデルのプリントアウト資料を現地に送ってその３Ｄモデルの既存プラントの現物との比較チェックをしてもらう必要などがある。このため、規制下既存プラントの３Ｄモデル作成は、多大な時間と労力を要し、また人的ミスなどによるトラブルや作業の遅延が発生し易くなるのも避けがたいものとなっていた。

上述のように規制下既存プラントについては、その３Ｄモデルの作成に、多大な時間と労力を要し、また人的ミスなどによるトラブルや作業の遅延が発生し易くなるのも避けがたい。こうしたことは既存プラント工事の進捗を徒に遅らせたり、また徒に既存プラント工事のコスト上昇を招いたりすることにつながる。

本発明は、以上のような事情を背景になされたものであり、規制下既存プラントの３Ｄモデルの作成をより効率的に行え、また人的ミスなどによるトラブルなどの発生を極力減らせることのできるような３Ｄモデル作成方法の提供を課題としている。

上記課題は、既存プラントについて設備を更新したり増設したりするなどの既存プラント工事で必要となる、前記既存プラントの外観についての立体図である３Ｄモデルを作成するについて、既存プラント３Ｄモデル作成システムを通じて、前記設計側と前記現地側の間でやりとりしながら前記３Ｄモデルの作成を進めるようにされており、前記既存プラント３Ｄモデル作成システムは、前記既存プラント工事に関する設計を行う側である設計側に前記既存プラント工事に関する設計用として設けられる設計手段、前記既存プラントの設置場所である現地側に前記既存プラント工事に関する設計データの入出力用として設けられる設計データ入出力手段、および前記設計手段と前記設計データ入出力手段で共有する前記設計データを管理する設計データ管理手段を備えるものとされ、そしてこの既存プラント３Ｄモデル作成システムを通じた前記３Ｄモデルの作成処理は、前記現地側が前記既存プラントを撮影して既存プラント撮影画像を取得し、その既存プラント撮影画像を前記設計データ入出力手段で取り込むことにより前記設計データ管理手段を通じて既存プラント工事設計側に提供する既存プラント画像取得処理；前記既存プラント撮影画像に基づいて前記設計手段により概略的な３Ｄモデルである仮３Ｄモデルを作成し、その仮３Ｄモデルを前記設計データ管理手段に格納・管理させる仮３Ｄモデル作成処理；前記設計側から前記現地側に前記既存プラントの現状寸法の測定を依頼するための寸法実測依頼データを前記仮３Ｄモデルに基づいて前記設計手段により作成し、その寸法実測依頼データを前記設計データ管理手段に格納・管理させる寸法実測依頼データ作成処理；前記寸法実測依頼データに基づいて前記既存プラントの現状寸法を前記現地側が測定する寸法測定処理；前記寸法測定処理で得られた実測寸法から実測寸法入力データを作成し、その実測寸法入力データを前記設計データ管理手段に格納・管理させる実測寸法入力データ作成処理；および前記実測寸法入力データ作成処理で得られた前記実測寸法入力データファイルに入力の前記実測寸法を前記仮３Ｄモデルに前記設計手段により自動的に反映させながら前記仮３Ｄモデルを修正することを通じて最終的な完成３Ｄモデルを作成する完成３Ｄモデル作成処理の各処理を含んでなる、既存プラントの３Ｄモデル作成方法により解決される。

以上のような既存プラントの３Ｄモデル作成方法では、設計側と現地側で共用する設計データ管理手段を通じて既存プラント工事に関する設計データをリアルタイム的に共有することができ、これにより規制下既存プラントについても３Ｄモデルの作成処理を効率的に行うことができるようになり、それに伴って人的ミスなどによるトラブルなどの発生を極力減らせるようになり、しかも精度のより高い３Ｄモデルを作成できるようになる。

以上のような本発明よれば、規制下既存プラントの３Ｄモデルの作成をより効率的に行え、また人的ミスなどによるトラブルなどの発生を極力減らせることのできるようになる。

以下、本発明を実施するための形態について説明する。図１に、一実施形態による既存プラントの３Ｄモデル作成方法で用いられるデータ処理系のシステム構成を示す。この既存プラント３Ｄモデル作成システムＳは、既存プラント工事の設計側に設計手段（既存プラント工事設計手段）１を備え、また既存プラントの現地側に設計データ入出力手段（既存プラント工事設計データ入出力手段）２を備え、さらに設計手段１と設計データ入出力手段２で共有する設計データ（既存プラント工事設計データ）を管理する設計データ管理手段（既存プラント工事設計データ管理手段）３を備えている。

設計手段１は、ＣＡＤ機能のような設計支援機能を中心にしたコンピュータプログラムとして構成され、適切な処理能力を有するデータ処理装置上で作動させられる。この設計手段１は、仮３Ｄモデル１１、寸法実測依頼２次元図面１２、実測寸法入力シート１３、修正３Ｄモデル１４および完成３Ｄモデル１５の各設計データを作成する機能を有する。

ここで、仮３Ｄモデル１１は、既存プラントを撮影して得られる既存プラント撮影画像から既存プラントの外観を概略的に写すようにして作成される仮の３Ｄモデルとしての設計データであり、寸法実測依頼２次元図面１２は、仮３Ｄモデル１１を基にしてＣＡＤ機能により自動的に作成される概略２次元図面に既存プラントの現状寸法の実測必要箇所を指定する情報（例えば指定箇所番号）を書き込んだ設計データであり、実測寸法入力シート１３は、寸法実測依頼２次元図面１２に基づいた既存プラントの実測で得られる実測寸法データを入力するのに用いられるとともに、その入力により実測寸法データを仮３Ｄモデル１１に自動的に反映させるのに機能するように、例えば実測必要箇所情報と実測寸法入力欄を対応させた表形式で作成されるシート形式の設計データであり、修正３Ｄモデル１４は、実測寸法データの反映で仮３Ｄモデル１１が修正されて得られる設計データであり、完成３Ｄモデル１５は、修正３Ｄモデル１４のチェックを経て最終的に仕上げることで得られる設計データである。

設計データ入出力手段２は、設計データ管理手段３が管理する設計データを取り込んで表示装置に表示したり、あるいはプリントアウトしたりする機能、既存プラントの実測寸法を実測寸法入力シート１３に入力して実測寸法入力済シート１６を実測寸法入力データファイルとして作成し、それを設計データ管理手段３に送る機能、および既存プラントを撮影して得られる既存プラント撮影画像を取り込んで既存プラント撮影画像１７として設計データ管理手段３に送る機能を中心にしたコンピュータプログラムとして構成され、適切な処理能力を有するデータ処理装置上で作動させられる。

設計データ管理手段３は、上述のように設計手段１と設計データ入出力手段２で共有する各種設計データを格納・管理するデータベース的に機能し、例えば設計手段１と設計データ入出力手段２がともにアクセス可能とされたコンピュータネットワーク上のサーバ装置上で作動させられる。この設計データ管理手段３が格納・管理する設計データは、上述の仮３Ｄモデル１１は、寸法実測依頼２次元図面１２、実測寸法入力シート１３、修正３Ｄモデル１４、完成３Ｄモデル１５、実測寸法入力済シート１６および既存プラント撮影画像１７の各データである。

以下ではこのような既存プラント３Ｄモデル作成システムＳを用いてなされる既存プラントの３Ｄモデル作成について説明する。３Ｄモデル作成処理は、図２にその流れを示すように、ステップ１０１〜ステップ１０６の各処理を含んでいる。

ステップ１０１では、既存プラント撮影画像の取得が行われる。既存プラント撮影画像取得処理では、設計側から現地側に既存プラントの撮影を依頼するのを受けて現地側が既存プラントをビデオカメラやスチールカメラなどにより撮影し、その撮影で得られる既存プラント撮影画像を設計データ入出力手段２で取り込むことにより既存プラント撮影画像１７として設計データ管理手段３を通じて既存プラント工事設計側に提供する。

ステップ１０２では、仮３Ｄモデルの作成が行われる。仮３Ｄモデル作成処理では、既存プラント撮影画像１７に基づいて設計手段１により仮３Ｄモデル１１を作成し、それを設計データ管理手段３に送る。具体的には、既存プラント撮影画像１７を参照しながら既存プラントの外観を概略的に写し取るようにして設計手段１により仮３Ｄモデル１１を作成し、その仮３Ｄモデル１１を設計データ管理手段３に送って格納・管理させる。

ステップ１０３では、設計側から現地側に既存プラントの現状寸法の測定を依頼するための寸法実測依頼データの作成が行われる。寸法実測依頼データ作処理では、上述のような寸法実測依頼２次元図面１２と実測寸法入力シート１３が寸法実測依頼データとして作成される。作成された寸法実測依頼２次元図面１２と実測寸法入力シート１３は、設計データ管理手段３に送られて格納・管理される。

ステップ１０４では、既存プラントの現状寸法の測定がなされる。既存プラント現状寸法測定処理では、設計データ入出力手段２により設計データ管理手段３にアクセスして寸法実測依頼２次元図面１２を取り込み、その寸法実測依頼２次元図面１２で指定されている寸法実測必要箇所について現地側スタッフが既存プラントの現状寸法を測定する。

ステップ１０５では、実測寸法入力データの作成が行われる。実測寸法入力データ作成処理では、実測寸法データを設計データ入出力手段２により実測寸法入力シート１３に入力して実測寸法入力済シート１６を実測寸法入力データファイルとして作成する。作成された実測寸法入力済シート１６は、設計データ管理手段３に送られて格納・管理される。

ステップ１０６では、実測寸法入を反映させながら仮３Ｄモデル１１を修正することを通じて最終的な完成３Ｄモデル１５を作成する。この完成３Ｄモデル作成処理は、図３にその流れを示すように、ステップ２０１〜ステップ２０３の各処理を含んでいる。

ステップ２０１では、修正３Ｄモデルの作成が行われる。修正３Ｄモデル作成処理では、設計データ管理手段３から設計手段１に実測寸法入力済シート１６を取り込むことにより実測寸法入力済シート１６に入力の実測寸法を仮３Ｄモデル１１に自動的に反映させながら仮３Ｄモデル１１の修正することで修正３Ｄモデル１４の作成がなされる。作成された修正３Ｄモデル１４は、設計データ管理手段３に送られて格納・管理される。

ステップ２０２では、修正３Ｄモデル１４のチェックが行われる。修正３Ｄモデルチェック処理は、設計側と現地側の双方で行う。設計側では、既存プラント撮影画像１７を参照しながら実測寸法の誤りや寸法実測箇所の不足などといった修正３Ｄモデル１４の不備をチェックする。一方、現地側では、実際の既存プラントと照らし合わせながら、同様に実測寸法の誤りや寸法実測箇所の不足などといった修正３Ｄモデル１４の不備をチェックし、その結果を設計側に伝える。

ステップ２０２のチェックで修正３Ｄモデル１４に不備があって要修正となったら、ステップ２０３に進んで、修正３Ｄモデル１４の再修正処理を行う。修正３Ｄモデル再修正処理では、修正３Ｄモデル１４の再修正が実測寸法の誤りや寸法実測箇所の不足に起因する場合、図２におけるステップ１０３〜ステップ１０５および図３におけるステップ２０１と同様な処理を誤実測寸法箇所や寸法実測不足箇所について行いながら再修正を進める。

ステップ２０３の再修正処理を終えたら、ステップ２０２に戻って再修正後の修正３Ｄモデル１４のチェックを行う。

ステップ２０２のチェックで修正３Ｄモデル１４に不備がないとされたら、その修正３Ｄモデル１４を完成３Ｄモデル１５として処理を終了する。

以上、本発明を実施するための形態の１つについて説明したが、これは代表的な例に過ぎず、本発明は、その趣旨を逸脱することのない範囲で様々な形態で実施することができる。

一実施形態による既存プラントの３Ｄモデル作成方法で用いられるデータ処理系のシステム構成を示す図である。 一実施形態による既存プラントの３Ｄモデル作成方法における処理の流れを示す図である。 完成３Ｄモデル作成処理の流れを示す図である。

符号の説明

１ 設計手段
２ 設計データ入出力手段
３ 設計データ管理手段
１１ 仮３Ｄモデル
１２ 寸法実測依頼２次元図面（寸法実測依頼データ）
１５ 完成３Ｄモデル
１６ 実測寸法入力済シート（実測寸法入力データ）

Claims (1)

1. 既存プラントについて設備を更新したり増設したりするなどの既存プラント工事で必要となる、前記既存プラントの外観についての立体図である３Ｄモデルを作成するについて、既存プラント３Ｄモデル作成システムを通じて、前記設計側と前記現地側の間でやりとりしながら前記３Ｄモデルの作成を進めるようにされており、
   前記既存プラント３Ｄモデル作成システムは、前記既存プラント工事に関する設計を行う側である設計側に前記既存プラント工事に関する設計用として設けられる設計手段、前記既存プラントの設置場所である現地側に前記既存プラント工事に関する設計データの入出力用として設けられる設計データ入出力手段、および前記設計手段と前記設計データ入出力手段で共有する前記設計データを管理する設計データ管理手段を備えるものとされ、
   そしてこの既存プラント３Ｄモデル作成システムを通じた前記３Ｄモデルの作成処理は、
   前記現地側が前記既存プラントを撮影して既存プラント撮影画像を取得し、その既存プラント撮影画像を前記設計データ入出力手段で取り込むことにより前記設計データ管理手段を通じて既存プラント工事設計側に提供する既存プラント画像取得処理、
   前記既存プラント撮影画像に基づいて前記設計手段により概略的な仮の３Ｄモデルである仮３Ｄモデルを作成し、その仮３Ｄモデルを前記設計データ管理手段に格納・管理させる仮３Ｄモデル作成処理、
   前記設計側から前記現地側に前記既存プラントの現状寸法の測定を依頼するための寸法実測依頼データを前記仮３Ｄモデルに基づいて前記設計手段により作成し、その寸法実測依頼データを前記設計データ管理手段に格納・管理させる寸法実測依頼データ作成処理、
   前記寸法実測依頼データに基づいて前記既存プラントの現状寸法を前記現地側が測定する寸法測定処理、
   前記寸法測定処理で得られた実測寸法から実測寸法入力データを作成し、その実測寸法入力データを前記設計データ管理手段に格納・管理させる実測寸法入力データ作成処理、および
   前記実測寸法入力データ作成処理で得られた前記実測寸法入力データファイルに入力の前記実測寸法を前記仮３Ｄモデルに前記設計手段により自動的に反映させながら前記仮３Ｄモデルを修正することを通じて最終的な完成３Ｄモデルを作成する完成３Ｄモデル作成処理、
   の各処理を含んでなる、既存プラントの３Ｄモデル作成方法。
   
   

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