JP2016017354A - 現地における構造物の情報確認システム - Google Patents

Abstract

【課題】現地において、その構造物の該当箇所の計画・設計段階、施工段階から維持管理段階までの履歴情報を確認できるシステムを提供する。【解決手段】構造物１のブロック毎に対応する計画・設計段階、施工段階から維持管理段階までの履歴情報に関するデータベースを格納するサーバと、構造物１のブロック毎に設けられる固有の識別情報２と、その識別情報を取り込むリーダー３と、そのリーダー３に取り込まれた識別情報２に基づいて、サーバのデータベースからブロック毎に対応する目次ファイルを取得して画面に表示する情報端末４と、その目次ファイルからの指定に基づいて、データベースからブロック毎に対応する履歴情報を取得して情報端末４の画面に表示する履歴情報表示出力手段と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、現地で構造物の該当箇所の履歴情報を確認可能とするシステムに関する。

インフラに関するデータは膨大であるため、それに関するデータは事務所等の室内に保管されたファイルに印刷物として保管される、あるいはパソコン内にデータとして保存されるのが一般的である。
インフラの維持管理段階において、構造物の点検等で現地に出向く際、デ―タを現地に持ち込むことはなく、現地で点検中に異常が発見された場合には、事務所等に戻ってから関連するデータを探していた。

このように従来は、現地にデータを持ち込まないことから、現地の状況を振り返るために必要な記録（写真、スケッチ等）を参照する作業が発生していた。
また、現地で記録できる情報には限りがあるため、事務所等で調べた結果に基づき、再度現地を確認する手間がかかっていた。
また、膨大なデータの中から該当箇所に関する情報を探し出すことにも手間がかかっていた。
以上の状況により、現地で異常を確認して直ちに当該箇所に対応した情報を確認することはできなかった。

例えば、特許文献１において、ＣＡＤデータの平面図と施工箇所の断面図を簡単にリンクさせることができるとともに、平面図をもとにして断面図や写真データの整理を迅速、簡便に行うことができる躯体工事の品質検査システムが提案される。
この躯体工事の品質検査システムは、操作画面に表示される設計時に作成したＣＡＤデータの平面図中の、構造部材を識別するための文字列からなる識別情報に、ＣＡＤデータの当該構造部材の断面図情報と検査内容を格納する指摘事項データをリンクさせ、その識別情報の指定により断面図情報と指摘事項データを表示させる。

また、特許文献２において、劣化を効率的に検知できる構造物劣化検知システムが提案される。
この構造物劣化検知システムは、無線タグ識別子を記録した無線タグと、構造物が劣化した場合に離脱する位置に無線タグを配置したコンクリート構造物と、そのコンクリート構造物の表面に露出し、遊離した無線タグが到着する場所に、無線タグを検知するための無線タグ検知手段を備え、無線タグ検知手段がコンクリート構造物の表面に露出し、遊離した状態の無線タグを検知し、無線タグの無線タグ識別子を取得した場合、劣化位置特定手段により、無線タグ識別子に関連付けられて記録された位置を特定して、劣化情報出力手段により、その特定した位置を劣化情報として出力する。

特許第４３１０５１２（特開２００４−２３２４４８）号公報 特許第４４９４９２０（特開２００６−１０５８２０）号公報

しかし、特許文献１の技術は躯体工事の品質検査に止まり、特許文献２の技術は構造物の劣化検知に過ぎず、要するに従来は、現地において、その構造物の該当箇所の設計段階、施工段階から維持管理段階までの履歴情報を確認することはできなかった。

本発明の課題は、現地において、その構造物の該当箇所の計画・設計段階、施工段階から維持管理段階までの履歴情報を確認できるシステムを提供することである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
構造物のブロック毎に対応する計画・設計段階、施工段階から維持管理段階までの履歴情報に関するデータベースを格納するサーバと、
構造物のブロック毎に設けられる固有の識別情報と、
その識別情報を取り込むリーダーと、
そのリーダーに取り込まれた前記識別情報に基づいて、前記サーバのデータベースから前記ブロック毎に対応する目次ファイルを取得して画面に表示する情報端末と、
前記目次ファイルからの指定に基づいて、前記データベースから前記ブロック毎に対応する前記履歴情報を取得して前記情報端末の画面に表示する履歴情報表示出力手段と、を備える、現地における構造物の情報確認システムを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の現地における構造物の情報確認システムであって、
前記固有の識別情報が格納されたＩＣタグ、または前記固有の識別情報が表記されたマトリックス型二次元コードを用いることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、
請求項１または２に記載の現地における構造物の情報確認システムであって、
前記情報端末の画面には、現地の位置、構造物の形状などの概要が表示されるとともに、構造物の三次元モデル、計画・設計情報、施工情報、維持管理情報等の詳細データへのリンクがそれぞれ貼り付けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、
請求項３に記載の現地における構造物の情報確認システムであって、
前記リンクのいずれかを選択すると、対応する前記詳細データが表示されることを特徴とする。

本発明によれば、現地において、その構造物の該当箇所の計画・設計段階、施工段階から維持管理段階までの履歴情報を確認できるシステムを提供することができる。

本発明に係る現地における構造物の情報確認システムを適用した一実施形態を示す概略構成図である。 構造物に付けた識別情報とそのリーダーと情報端末の関係の一例を示す斜視図である。 現地での情報取得状況の一例を示す斜視図である。 目次ファイルの画面表示の一例を示した図である。 情報端末の表示例を示した図である。 付与した属性の一覧例を示した図である。 ひび割れ発生時の対応例を示したフローチャートである。

以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。

（概要）
本発明は、現地で直ちに構造物の該当箇所の履歴を確認できる環境を提供する。
そして、インフラに関する構造物は寸法が大きいため、構造物をある区間に区切って、すなわち、ブロック分けして管理する。
さらに、構造物の維持管理に用いられるブロック毎に計画・設計・施工・維持管理に関わるデータが電子データとして整理され、それらのデータが紐付けられた当該ブロックの代表的な電子ファイル（以下、これを目次ファイルと呼ぶ）を用いる。
その目次ファイル及びこれに紐付けられた電子ファイルは、対象とするブロックの情報に限定されるため、構造物全体の情報に比べて容易に情報を確認することができる。
なお、目次ファイルには、構造物全体の中における当該ブロックの位置に関する情報が入っている。
また、構造物の維持管理に用いられるブロック毎に固有のＩＣタグが設置され、ＩＣ タグをリーダーで読むことにより、現地に持ち込んだパソコン（ＰＣ）内の目次ファイルが自動的に起動する環境となっている。
これにより、熟練した点検者でなくても、現地でＩＣタグを読み込むだけで、目次ファイルから当該ブロックの位置を把握することができる。
また、目次ファイルから着目したブロックの各情報にリンクできるようになっているため、膨大な資料の中から該当する資料を探し出すことなく、現地で直ちに情報を確認することができる。

（実施形態）
図１は本発明に係る現地における構造物の情報確認システムを適用した一実施形態の概略構成を示すものである。

本発明に係る現地における構造物の情報確認システムは、図示のように、仮設構造物・埋設物・支障物等との関わりを可視化した「全体構成」から、ハイパーリンク（１）により該当ブロックの「詳細構成」を閲覧できて、ハイパーリンク（２）により「共有データサーバ」の参考写真を閲覧できる。
「詳細構成」には、構造物に関わる情報を保存して、該当箇所をクリックすることで、属性を閲覧できる。
「共有データサーバ」には、設計図書、材料検査表、配合成績表、施工写真、維持管理帳票、ひび割れ変状写真等がデータベースとして格納されている。

構築した対象構造物は、その一例として、図示したように、周辺地形、上部に国道が通る既設仮橋や山留め等の仮設構造物、新設構造物などを詳細に三次元化した「全体構成」と、その属性（コンクリート強度、鉄筋種別、打設日などのデータ）が付与された施工ブロック別の「詳細構成」から構成されている。
「詳細構成」は、「共有データサーバ（管理サーバ）」のデータベースとハイパーリンクで連携されており、施工写真や協議記録、施工記録、検査書類などの様々な帳票類は、「詳細構成」から参照することが可能となっている。

図２は構造物１に付けたＩＣタグ２とそのリーダー３と情報端末であるタブレットＰＣ４の関係の一例を示すもので、図３は現地での情報取得状況の一例を示すものである。

図示のように、橋脚等の構造物１に、固有の識別情報が格納されたＩＣタグ２が取り付けられている。
このＩＣタグ２に格納された固有の識別情報をリーダー３により読み取ると、タブレットＰＣ４に維持管理ブロックに対応した目次ファイルが自動的に起動されて画面に表示される。目次ファイルは詳細データにリンクする。
なお、リーダー３は、ブルートゥース（登録商標）通信によりタブレットＰＣ４に固有の識別情報を送信する。なお、ブルートゥース通信に代えて、赤外線通信等でもよい。

図４は目次ファイルの画面表示の一例を示したもので、図示のように、管理構造物名、構造形式、管理管轄、維持管理ブロック、位置図、対象ブロック位置、構造物形状が表示されるとともに、写真も表示されて、各種情報へのリンクが貼り付けられていて、キーワード検索欄も設けられている。
図示例では、維持管理ブロックの位置の欄に該当する星マークが付けられて、その現地の位置や構造物の形状などの概要が確認できる。
また、各種情報へのリンクからは、３Ｄモデル、計画・設計情報から施工情報、位置管理情報までの詳細なデータにリンクして情報を取得することができる。

図５は情報端末の表示例を示したものである。

以上において、管理サーバ（共有データサーバ）は管理コンピュータを備える。
この管理コンピュータは、目次ファイルからの指定に基づいて、データベースからブロック毎に対応する履歴情報を取得してタブレットＰＣ４の画面に表示する履歴情報表示出力手段として機能する。

また、タブレットＰＣ４は、管理コンピュータとの送受信を行う通信モデムを備える。
なお、その通信モデムは内蔵でも外付けでもよい。

ここで、構造物１のライフサイクルにおいては、多種多様かつ大量の情報が存在する。
これら多種多様かつ大量の情報の中から構造物１の維持管理に有用となるものを選定して、「詳細構成」に属性として付与する。

図６は付与した属性の一覧例を示したもので、図示のように、計画・設計段階から施工段階を経て維持管理段階までにわたり、各種情報の直接入力とリンクが設けられている。
なお、以上の各種情報の書き込みとリンクの設定のためのインターフェースは、所望する用途に応じてカスタマイズ可能である。

なお、施工管理の帳票等の文書は、属性を付与した「詳細構成」に必要以上の負荷をかけないために、特別な変換等は実施せず、そのままＰＤＦ化してハイパーリンクにより付与する。
また、維持管理段階の情報は、定期点検等の情報を導入し、属性として付与することで、構造物１のライフサイクル全体を管理する。

以上のとおり、実現場を対象に、構造物１の計画・設計から維持管理までの情報を一元化した情報確認システムを構築する。
その結果、従来の三次元情報による可視化の効果だけでなく、計画・設計段階から施工段階、維持管理段階までの業務の仕組みを改革できる。
また、インフラのライフサイクル全般の業務効率化を図るため、計画、設計、施工、維持管理の全ての関係者が情報を付与することが不可欠な重要事項である。
従って、情報の入力、出力をだれでも簡易に実施できるインターフェースにより、全ての関係者が本システム導入のメリットを実感できる。

そして、現場においては、完成した構造物１に設置したＩＣタグ２をリーダー３で読み取ることで、現場にて履歴情報を連携できる。
このシステムにより、現場にタブレットＰＣ４等を持ち込むことで、実際に構造物の点検をしながら属性データを容易に確認することが可能となる。

［本システム導入による効果］
１）「全体構成」での可視化による理解度向上
複雑な施工ステップや、複数の図面で表現されていた躯体と仮設構造物の位置関係を三次元で正確に可視化することで、関係者の理解度が向上し，施工上の問題点の迅速な解決が可能となる。

２）「詳細構成」による情報の一元化
「詳細構成」では、見たい箇所を画面上で選択することで、様々な情報の入手が可能である。
特に、計画・設計から施工、維持管理までの構造物１に関わる様々な情報が、三次元の可視情報を中心として一元化されており、必要な時に迅速に抽出することが可能である。

３）維持管理における対応例
維持管理業務に対する有効性を検証するため、躯体コンクリートにひび割れが発生した際の対応例について説明する。

図７はひび割れ発生時の対応例を示したフローチャートである。

図示のように、定期点検でひび割れ発生があると（ステップＳ１）、ひび割れ情報を追加する。すなわち、ひび割れの発生状況をモデルに追記するとともに、ひび割れ発生個所の写真をリンクする。

次に、原因特定のための調査を行う（ステップＳ２）。
すなわち、資料調査として、詳細モデルの必要な部材をクリックし、資料データを確認調査する。
そして、詳細現地調査として、外部調査、塩害に対する調査、中性化に関する調査を行い、その調査結果を入力する。

次に、発生原因を特定する（ステップＳ３）。
すなわち、資料、詳細現地調査により、ひび割れの原因を推定する。

次に、補修計画を立案する（ステップＳ４）。
すなわち、補修工事情報を作成する。

次に、補修の施工を行う（ステップＳ５）。
すなわち、補修工事情報を入力して、施工結果を入力する。
以上により完了する。

以上のように、本システムを活用することで、様々な計画・設計・施工データ、過去の維持管理データの迅速な収集が可能となり、ひび割れの発生原因の特定、補修計画の策定などの一連の業務効率化を確認することができる。

以上、実施形態の現地における構造物の情報確認システムによれば、構造物１の該当ブロックに設けられるＩＣタグ２の固有の識別情報がリーダー３に取り込まれると、その識別情報に基づいて、サーバのデータベースからブロック毎に対応する目次ファイルを取得して、その目次ファイルがタブレットＰＣ４の画面に表示される。
そして、その目次ファイルからの指定に基づいて、データベースからブロック毎に対応する計画・設計段階、施工段階から維持管理段階までの履歴情報を取得して、その履歴情報がタブレットＰＣ４の画面に表示される。
従って、現地において、その構造物１の該当箇所の計画・設計段階、施工段階から維持管理段階までの履歴情報を確認することができる。

（変形例）
以上の実施形態においては、対象を土木構造物としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、建築構造物であってもよい。
また、実施形態では、構造物に付けたＩＣタグからリーダーで識別情報を読み取るようにしたが、構造物にマトリックス型二次元コードを付けて、そのコードをリーダーに取り込んで識別情報を読み取るようにしてもよく、他の識別情報をリーダーで読み取るようにしてもよい。
さらに、情報端末は、タブレットＰＣに限らず、ノートＰＣでもよい。
また、その他、システムの具体的な細部構成等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

１ 構造物
２ ＩＣタグ
３ リーダー
４ 情報端末

Claims (4)

1. 構造物のブロック毎に対応する計画・設計段階、施工段階から維持管理段階までの履歴情報に関するデータベースを格納するサーバと、
   構造物のブロック毎に設けられる固有の識別情報と、
   その識別情報を取り込むリーダーと、
   そのリーダーに取り込まれた前記識別情報に基づいて、前記サーバのデータベースから前記ブロック毎に対応する目次ファイルを取得して画面に表示する情報端末と、
   前記目次ファイルからの指定に基づいて、前記データベースから前記ブロック毎に対応する前記履歴情報を取得して前記情報端末の画面に表示する履歴情報表示出力手段と、を備えることを特徴とする現地における構造物の情報確認システム。
2. 前記固有の識別情報が格納されたＩＣタグ、または前記固有の識別情報が表記されたマトリックス型二次元コードを用いることを特徴とする請求項１に記載の現地における構造物の情報確認システム。
3. 前記情報端末の画面には、現地の位置、構造物の形状などの概要が表示されるとともに、構造物の三次元モデル、計画・設計情報、施工情報、維持管理情報等の詳細データへのリンクがそれぞれ貼り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の現地における構造物の情報確認システム。
4. 前記リンクのいずれかを選択すると、対応する前記詳細データが表示されることを特徴とする請求項３に記載の現地における構造物の情報確認システム。