JP2012180191A - プラント建設支援方法およびプラント建設支援装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】自己位置計測機能、方位検知機能を備える光学的距離計測装置を用いてプラント建設用の製品資材の形状寸法、配置角度等を非接触で測定する手段と、測定した情報から得られる製品資材の物体境界情報と、あらかじめ設計時に作成しておいた三次元モデル情報を照合して、製品資材の個体認識番号を取得して、プラント建設用の製品資材のプラント建設サイトへの到着を判定する。
【選択図】図1
Description
(1)プラント建設支援システムの構成
図1は本発明のプラント建設支援装置を有するプラント建設支援システムを示す構成図である。本発明のプラント建設支援システムは、GPSとカメラと方位センサと時計を有する携帯電子端末100により撮影する配管スプール等の配管資材の写真画像101、位置情報102を利用するプラント建設支援装置20を有する。
(2)現場計測方法
図4は資材仮置ヤード40で携帯電子端末100により撮影した配管スプールの写真画像101を示す。配管スプール101a、101b、101cにはスプール番号S002、S003、S004などの文字列が配管上にペイント又は刻印されている。また、配管スプールを置くための仮設木材101dなども画像中に存在する場合がある。いずれも適切な画像処理(コントラストが異なる部分のエッジ抽出、撮影画像のRGB色情報を用いた配管の特定、配管番号による配管の認識等)により配管スプールを画像中から抽出することができる。
c/sinγ=b/sinα=a/sinβ
となるので、
b=c・sinα/sinγ、a=c・sinβ/sinγ
となり、既知のカメラ間距離から配管スプールまでの距離が判明する。これらの計算を、配管スプールの代表的な特徴点について繰り返すことによって、配管スプールの寸法を求め、設計時に作成した3Dモデルとの比較を行う。
(3)配管モデルの設計情報
図6に配管スプールに対応した3Dモデルを示す。配管スプール4201は例えば、配管入口4201aと出口の端点4201gを特徴点として、写真で撮影した画像と比較することができる。また、モデルの途中の点4201b〜4201fや配管モデルを2次元平面に投影したときの配管の境界(エッジ)も特徴点(線)として利用することができる。
(4)資材認識・位置登録処理
図9はプラント建設支援装置20の資材形状認識ブロックの処理を説明するフローチャートである。この処理はエッジ抽出部210、文字認識部220、モデル抽出部230、一致度計算部240、および仮置位置登録部250で実行される。
(5)資材到着遅れの表示
図12は製品位置検索部320の処理を説明するフローチャートである。例えば、図14のような管理画面で施工図番、スプール番号等の資材管理属性を入力する(S31)。製品位置DB410から対象資材の到着の有無、位置を検索する(S32)。これにより資材が現地に到着していたなら(S33、yes)、3Dモデルから対象資材を選択し、据付完了状態と資材仮置状態を同時表示する(S34)。もし、製品位置DB410に資材到着情報がなかったら(S33、no)、3Dモデルから対象資材を選択して、将来の据付完了の状態を示して、資材が未到着である旨表示する(S35)。
(6)資材移動の表示と資材仮置状態での3Dモデル化
図15は資材移動状況認識処理を説明するフローチャートである。例えば資材画像を一日に一回、または数時間おきにユーザの携帯電子端末のカメラまたは別の固定カメラで撮影し、資材位置DBを更新する(S41)。更新対象の資材位置の前回位置と更新後の位置を比較する(S42)。比較の結果資材位置が異なれば(S43、yes)、資材位置移動フラグを設定する(S44)。資材位置が動いていない場合は(S43、no)、何もしない。
11 GPS信号
30 トラック
31 納品書
40 資材仮置ヤード
50 プラント
60 配管資材
100 携帯電子端末
101 写真画像
102 位置情報
210 エッジ抽出部
220 文字認識部
230 モデル抽出部
240 一致度計算部
250 仮置位置登録部
310 現着遅れ確認部
320 製品位置検索部
410 製品位置DB
420 3Dモデル登録DB
430 施工図DB
440 計画工程DB
500 入出力端末
Claims (13)
- 所定位置に搬入保管されたプラント建設用の製品資材と、該製品資材を測定して画像情報と位置情報を取得するカメラとGPSを有する携帯電子端末とを備え、該携帯電子端末により非接触で測定された前記製品資材の位置及び形状寸法を含む製品資材情報と、搬入された製品資材の納品書情報とを用いて、製品資材のプラント建設サイトへの搬入管理を行うプラント建設支援装置において、
前記製品資材情報から製品資材の物体境界情報を抽出するエッジ抽出部と、該エッジ抽出部の情報から製品資材モデルを抽出するモデル抽出部と、該モデル抽出部の情報とあらかじめ設計時に作成した三次元モデル情報および施工図情報を照合して前記製品資材モデルと前記三次元モデルの一致度を計算する一致度計算部と、前記製品資材の仮置保管位置を登録する仮置位置登録部と、表示画面を備えた入出力端末を有し、製品資材の個体認識番号を取得して前記製品資材のプラント建設サイトへの到着を判定することを特徴とするプラント建設支援装置。 - 請求項1に記載のプラント建設支援装置において、前記携帯電子端末はさらに方位センサと時計を備え、測定した製品資材の方位または計測日時の少なくとも一つを前記個体認識番号と対応づけて記録することを特徴とするプラント建設支援装置。
- 請求項1又は2に記載のプラント建設支援装置において、前記表示画面はプラント建設サイトの三次元モデル図面又は二次元モデル図面又は工程表画面の少なくとも一つを表示し、前記携帯電子端末を用いて測定した前記製品資材の、前記三次元モデル図面、二次元モデル図面又は工程表図面上での位置を表示することを特徴とするプラント建設支援装置。
- 請求項3に記載のプラント建設支援装置において、仮置保管された前記製品資材の測定日時と建設工程で決定された搬入時期を比較する到着遅れ確認部を有し、該到着遅れ確認部は、前記製品資材の搬入および建設が予定工期から遅れている場合に、前記三次元モデル画面または二次元モデル図面または工程表画面の少なくとも一つに警告表示を表示することを特徴とするプラント建設支援装置。
- 請求項3又は4に記載のプラント建設支援装置において、前記製品資材に表示されている個体識別番号を認識し、前記製品資材の仮置保管位置を前記三次元モデル画面または二次元モデル図面または工程表画面の少なくとも一つに表示する文字認識部を有することを特徴とするプラント建設支援装置。
- 所定位置に搬入保管されたプラント建設用の製品資材と、該製品資材を測定して画像情報と位置情報を取得するカメラとGPSを有する携帯電子端末とを備え、該携帯電子端末により非接触で測定された前記製品資材の位置及び形状寸法を含む製品資材情報と、搬入された製品資材の納品書情報とを用いて、製品資材のプラント建設サイトへの搬入管理を行うプラント建設支援方法において、
前記測携帯電子端末で測定した前記製品資材情報から得られる製品資材の物体境界情報と、あらかじめ設計時に作成しておいた三次元モデル情報を照合して、製品資材の個体認識番号を取得して、プラント建設用の製品資材のプラント建設サイトへの到着を判定することを特徴とするプラント建設支援方法。 - 請求項6に記載のプラント建設支援方法において、前記携帯電子端末はさらに方位センサと時計を備え、測定した製品資材の方位または計測日時の少なくとも一つを前記個体認識番号と対応づけて記録することを特徴とするプラント建設支援方法。
- 請求項6又は7に記載のプラント建設支援方法において、個体認識番号を取得した前記製品資材のプラント建設サイトの三次元モデル画面または二次元モデル画面上の位置を表示することを特徴とするプラント建設支援方法。
- 請求項8に記載のプラント建設支援方法において、仮置保管された前記製品資材の計測日時と建設工程で決定された搬入時期を比較して、前記製品資材の搬入および建設が予定工期から遅れている場合に、前記三次元モデル画面または二次元モデル図面または工程表画面の少なくとも一つに警告表示を表示することを特徴とするプラント建設支援方法。
- 請求項8に記載のプラント建設支援方法において、前記製品資材に書かれている配管番号または機器番号を含む個体識別番号を認識して、前記製品資材の仮置保管位置を表示することを特徴とするプラント建設支援方法。
- 請求項8に記載のプラント建設支援方法において、前記携帯電子端末で仮置保管位置を計測した結果を経時的に複数回取得し、計測結果を比較して相違があった場合に差分部分に対応する配管資材を同定し、該配管資材が工事据付場所に無い場合に画面上に警告情報を表示することを特徴とするプラント建設支援方法。
- 請求項8に記載のプラント建設支援方法において、測定した前記製品資材の画像を収集し、製品資材の保管位置情報を常時データベースで管理し、前記三次元モデル画面または二次元モデル図面または工程表画面の少なくとも一つに表示することを特徴とするプラント建設支援方法。
- 請求項8に記載のプラント建設支援方法において、3Dモデル、作業工程、製品資材の搬入量及び移動状況をプラント建設サイトの前記三次元モデル画面または二次元モデル図面または工程表画面の少なくとも一つに重畳して表示することを特徴とするプラント建設支援方法。
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