JP2016038852A - 健全性診断支援サーバシステム - Google Patents

Abstract

【課題】土木構造物の健全性診断を支援する健全性診断支援サーバシステムを提供する。【解決手段】コンピュータネットワークを介したアクセスに対して、点検者が利用する点検者端末装置からのアクセスであるか有識者が利用する有識者端末装置からのアクセスであるかを判別する認証部と、点検者端末装置に対して土木構造物に関する諸元情報と目視点検情報と画像情報との少なくともいずれかを含む土木構造物情報を受け付けるための画面を提供し、有識者端末装置に対して土木構造物情報を提示し、当該土木構造物の健全性診断指導を受け付けるための画面を提供する入出力制御部と、を備えた健全性診断支援サーバシステム。【選択図】図１

Description

本発明は、コンピュータネットワークを介して健全性診断支援を行なう健全性診断支援サーバシステムに係り、特に、土木構造物の健全性診断支援に適した健全性診断支援サーバシステムに関する。

近年、高度経済成長期に集中的に整備された橋梁、橋梁トンネルなどの社会インフラの老朽化が社会問題となっている。この問題に対応して道路法等が改正され（「道路法等の一部を改正する法律」平成２５年法律第３０号）、管理者による点検に関する基準が新たに規定された。この法律では、老朽化対策に加え、今後発生が予測される巨大地震等への備えの必要性を考慮し、土木構造物の適正な管理を図るため、予防保全の観点も踏まえて土木構造物の点検を行なうべきことを明確化している。

これに伴い、トンネルや２ｍ以上の道路橋などを５年に１回の頻度で点検することが省令等で義務づけられた。各自治体では管轄する土木構造物に対して近接目視を基本とした点検を行ない、土木構造物の健全性を判定し、報告する義務が課せられることになった。

土木構造物の健全性は、「健全」「予防保全段階」「早期措置段階」「緊急措置段階」の４段階で診断する。「健全」は、構造物の機能に支障が生じていない状態であり、「予防保全段階」は、構造物の機能に支障が生じていないが、予防保全の観点から措置を講じることが望ましい状態であり、「早期措置段階」は、構造物の機能に支障が生じる可能性があり、早期に措置を講ずべき状態であり、「緊急措置段階」は、構造物の機能に支障が生じている、又は生じる可能性が著しく高く緊急に措置を講ずべき状態である。

道路橋の場合、主桁や床版、支承といった部材単位の健全性と、橋ごとの総合的な健全性とを判定し、健全性の診断結果に基づいて、補修や補強、撤去、通行規制などの措置を講じるものとする。

特開２００４−２９４３１８号公報

上述のように、各自治体には、管轄する土木構造物の健全性を判定し、報告する義務が課せられる。健全性診断のための点検は基本的に自治体の土木技術職員が担当することになるが、多くの自治体では土木技術職員が不足しており、小規模な自治体では土木技術職員がほとんどいないところも少なくない。また、人材に加え、予算や工数も不足しているのが実状である。このため、一般の職員が土木構造物の健全性診断を効率的に行なえるようにするための技術の開発が望まれている。

そこで、本発明は土木構造物の健全性診断を支援する健全性診断支援サーバシステムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の健全性診断支援サーバシステムは、コンピュータネットワークを介したアクセスに対して、点検者が利用する点検者端末装置からのアクセスであるか有識者が利用する有識者端末装置からのアクセスであるかを判別する認証部と、前記点検者端末装置に対して土木構造物に関する諸元情報と目視点検情報と画像情報との少なくともいずれかを含む土木構造物情報を受け付けるための画面を提供し、前記有識者端末装置に対して前記土木構造物情報を提示し、当該土木構造物の健全性診断指導を受け付けるための画面を提供する入出力制御部と、を備えたことを特徴とする。
ここで、前記点検者端末装置から登録指示を受け付けると、前記土木構造物情報と前記健全性診断指導に関連して受け付けた健全度とを変更不可の状態で保存するデータ管理部をさらに備えるようにしてもよい。
また、前記入出力制御部は、前記有識者端末装置に対して前記土木構造物の点検ポイント指導を受け付けるための画面をさらに提供してもよい。
このとき、前記入出力制御部は、前記土木構造物の点検ポイント指導を受け付けるための画面に応じて前記有識者端末装置から受け付けた点検ポイント指導情報を、当該土木構造物と関連付けて、前記点検者端末装置から参照可能とすることができる。
また、前記点検者端末装置に提供する土木構造物情報を受け付けるための画面は、有識者の指導を依頼するためのインタフェースを含むことができる。

本発明によれば、土木構造物の健全性診断を支援する健全性診断支援サーバシステムが提供される。

本実施形態に係る土木構造物の健全性診断支援システムの構成を示すブロック図である。 健全性診断支援システムを利用した健全性診断における処理の概要を示すフローチャートである。 サーバシステムの入出力制御部が提供する画面の遷移の概要について説明する図である。 管轄対象一覧画面の具体例を示す図である。 詳細画面の具体例を示す図である。 鋼鈑桁橋に対応した点検ポイントの表示例である。 点検・措置登録画面の具体例を示す図である。 点検・措置スケジュールの表示例である。 点検履歴画面の具体例を示す図である。 点検内容登録画面の具体例を示す図である。 作成する管理帳票の例を示す図である。 集計結果の例を示す図である。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る土木構造物の健全性診断支援システムの構成を示すブロック図である。本図に示すように、健全性診断支援システム１０は、サーバシステム１００、有識者端末装置２１０、点検者端末装置２２０がコンピュータネットワーク３００を介して接続されて構成される。点検者端末装置２２０は、可搬型の情報処理装置であり、中継局３１０を介した無線通信を行なうものとする。コンピュータネットワーク３００は、代表的にはインターネットとすることができるが、プライベートネットワーク等の他の通信網であってもよい。

有識者端末装置２１０は、土木構造物の健全性に関する専門知識を有する有識者が利用する端末装置である。有識者端末装置２１０は、Ｗｅｂブラウザ部２１１を備えていれば足り、ＰＣ、ワークステーション、タブレット型コンピュータ等の種々の情報処理装置を用いることができる。有識者端末装置２１０は、例えば、顧客サポート業務を行なうコールセンタ等に配置し、担当者毎に複数台設けるようにしてもよい。

点検者端末装置２２０は、健全性診断対象とする土木構造物の目視点検に点検者が携行する端末装置である。点検者は、例えば、国、都道府県、市町村等の自治体の職員であり、必ずしも専門知識を有しているとは限られない。

点検者端末装置２２０は、Ｗｅｂブラウザ部２２１と画像取得部２２２とを備えた可搬型の情報処理装置である。画像取得部２２２は、健全性診断対象とする土木構造物の撮像画像を取得するブロックであり、内蔵するカメラ機能でもよいし、デジタルカメラ等から撮像画像を読み取る機能であってもよい。点検者端末装置２２０も点検者毎や作業場所毎に複数台設けるようにしてもよい。

サーバシステム１００は、いわゆるクラウドサービスにより、点検者に対して、土木構造物の健全診断の支援を行なう。サーバシステム１００は、認証部１１０、入出力制御部１２０、集計処理部１３０、データ管理部１４０を備えている。これらのブロックは複数台の装置に分散して構成してもよい。

認証部１１０は、コンピュータネットワーク３００を介してサーバシステム１００にアクセスしてきたユーザに対して認証処理を行なう。認証処理は、例えば、あらかじめ登録したユーザＩＤとパスワードとを用いて行なうことができる。認証部１１０は、認証処理により、有識者端末装置２１０からのアクセスであるか、点検者端末装置２２０からのアクセスであるかを判別する。さらに、点検者端末装置２２０からのアクセスの場合、そのユーザの属性の判別も行なう。ユーザの属性は、例えば、国、都道府県、市区町村等の自治体、国道事務所、整備局等の組織等である。

入出力制御部１２０は、Ｗｅｂページを介した情報の入出力を行なう。点検者端末装置２２０からのアクセスに対しては、Ｗｅｂページ上で、土木構造物に関する諸元情報と目視点検情報と画像情報とを含む土木構造物情報等を受け付け、有識者端末装置２１０からのアクセスに対しては、Ｗｅｂページ上で、土木構造物情報を提示し、土木構造物の健全性診断指導等を受け付ける。

集計処理部１３０は、入力された土木構造物情報や健全性診断に基づいて、報告用の管理帳票を作成したり、集計処理を行なったりする。

データ管理部１４０は、有識者端末装置２１０および点検者端末装置２２０に提供する画面データや、有識者端末装置２１０および点検者端末装置２２０から受け付けたデータを管理するデータベースである。また、データ管理部１４０は、橋梁種別およびトンネル種別毎の構造図や診断部位図、健全性診断のための補助資料、設備の取扱説明書、地図等の電子化データを格納しており、必要に応じて点検者端末装置２２０に提供する。

図２は、上記構成の健全性診断支援システム１０を利用した健全性診断における処理の概要を示すフローチャートである。

まず、健全性診断の対象となる土木構造物の目視点検に先立ち、点検者は、点検者端末装置２２０からサーバシステム１００にアクセスして事前情報の登録を行なう（Ｓ１０）。事前情報は、管轄する土木構造物に関する情報であり、土木構造物の名称、住所等の諸元情報等が含まれる。また、土木構造物の図面、全体写真等を含めることができる。

点検者は、登録した土木構造物について、点検予定のスケジュール等を入力する（Ｓ２０）。この際に、点検者はサーバシステム１００を介して有識者に点検の際に注目すべき点検ポイントの指導を依頼することができる。点検ポイントの指導依頼があった場合、有識者は点検対象の土木構造物についての点検ポイントを、有識者端末装置２１０を利用して入力する（Ｓ３０）。

そして、点検者は、点検対象の土木構造物の現場に赴き、目視点検を行なって、サーバシステム１００が提供する入力用の画面を利用して目視情報を入力する（Ｓ４０）。この際に、有識者から指導された点検ポイントを参考にすることができる。また、目視点検中に撮影した点検箇所の画像をサーバシステム１００にアップロードする（Ｓ５０）。

点検者は、サーバシステム１００を介して土木構造物の健全性診断指導を有識者に依頼することができる。健全性診断の指導依頼があった場合、有識者は、有識者端末装置２１０を利用して、目視情報、点検箇所の画像を参照し、健全性診断に関する指導を入力する（Ｓ６０）。

また、点検者は、土木構造物に施す措置に関する指導を有識者に依頼することができる。措置の指導依頼があった場合、有識者は、有識者端末装置２１０を利用して、目視情報、点検箇所の画像を参照し、措置に関する指導を入力する（Ｓ７０）。

点検者は、有識者の指導を参考に点検結果を確定する（Ｓ８０）。点検者は、サーバシステム１００を利用して、健全性診断結果に基づいた点検記録を作成したり、管理帳票等の書類を作成したりすることができる。また、複数の健全性診断結果についての集計作業等を行なうことができる（Ｓ９０）。

このように、健全性診断支援システム１０を利用した健全性診断は、専門知識を有する有識者から健全性の診断や必要な保守作業のアドバイスを受けることができるため、自治体の技術者不足を補い、自治体職員が効率的に健全性診断を行なうことができるようになる。また、点検者の技量差による目視情報や健全性診断の品質のばらつきを防ぐことができる。さらに、統一的なフォーマットで健全性診断に関するデータを一括管理することができるため、蓄積される情報やノウハウの共有化や参照が容易となる。

次に、図２に示した処理を行なうためにサーバシステム１００の入出力制御部１２０が提供する画面の遷移の概要について図３を参照して説明する。なお、画面の遷移は、入出力制御部１２０の制御により行なわれる。ただし、本図の画面の遷移は例示であり、種々の遷移構成とすることができる。

サーバシステム１００は、コンピュータネットワーク３００を介してアクセスを受け付けると、認証画面５００を表示してユーザ認証を行なう。認証画面５００では、例えば、ユーザＩＤとパスワードの入力を受け付け、認証部１１０が任所処理を行なう。なお、認証部１１０では、ユーザ登録が既に行なわれているものとし、登録されたユーザには、国、都道府県、市区町村、国道事務所、整備局、有識者等の属性が付されているものとする。

認証部１１０によるユーザ認証の結果、ユーザが特定されると、管轄対象一覧画面５１０を表示する。管轄対象一覧画面５１０では、土木構造物の名称、住所等を一覧表示し、既に点検が行なわれた土木構造物に関しては、健全度、装置の要否等も表示する。管轄対象一覧画面５１０中で特定の土木構造物が選択されると、選択された土木構造物に関する詳細画面５２０を表示する。

詳細画面５２０では、土木構造物の諸元情報と全体写真や図面等を表示するための領域が設けられている。詳細画面５２０からその土木構造部に対する点検・措置の予定を入力するための点検・措置登録画面５３０を呼び出したり、点検の履歴を表示する点検履歴画面５４０を呼び出すことができる。

点検履歴画面５４０では、これから行なう点検を含めた点検の履歴を一覧表示する。点検履歴画面５４０中で特定の点検が選択されると、選択された点検に関する点検内容登録画面５５０が表示される。点検内容登録画面５５０では、点検者による点検結果や有識者からの指導等の入出力が行なわれる。

次に、図３で概要を説明したサーバシステム１００の入出力制御部１２０が提供する各画面の詳細について説明する。図４は、管轄対象一覧画面５１０の具体例を示している。上述のように、管轄対象一覧画面５１０は、ユーザ認証を終えたユーザに表示される。管轄対象一覧画面５１０に表示される土木構造物は、認証で特定された属性に応じたものとする。例えば、ユーザが国であれば、すべての土木構造物が表示され、都道府県等の自治体や国道事務所等の組織であれば、管轄区域内の土木構造物が表示される。ユーザが有識者であれば、すべての土木構造物が表示されるものとする。

本図に示すように、管轄対象一覧画面５１０には、土木構造物毎に、名称、住所が表示され、点検が終了している場合は、最終点検日、健全度、措置、措置予定、措置概算等がさらに表示される。健全度は、「健全」「予防保全段階」「早期措置段階」「緊急措置段階」の４段階に対応するＩ〜ＩＶで示される。

新たに管理対象の土木構造物を登録する場合は、新規登録ボタン５１１をクリックすることにより登録画面を呼び出すことができる。登録画面では、キーボードを用いて名称、住所を入力したり、名称、住所が記録されたファイルから情報を一括して読み取ることが可能である。

図５は、詳細画面５２０の具体例を示している。上述のように、管轄対象一覧画面５１０中で特定の土木構造物が選択されると、選択された土木構造物についての詳細画面５２０が表示される。

詳細画面５２０では、土木構造物の種別、路線名、管轄等の詳細な諸元情報を登録・表示することができ、さらに、全体写真や図面も登録・表示することができる。このように、詳細画面５２０を利用して土木構造物の諸元情報を登録することで、従来各自治体がそれぞれ独自の手法で管理してきた土木構造物情報を一元化することが可能となる。

詳細画面５２０で、点検ポイント参照ボタン５２１がクリックされると、土木構造物の種別に対応した一般的な点検ポイントが表示される。図６は、鋼鈑桁橋に対応した点検ポイントの表示例である。なお、本図は、国土交通省 道路局 発行 「道路橋点検基準（案）」に掲載された図から引用したものである。このような点検ポイントの画像は、データ管理部１４０に土木構造物の種別毎に記録されている。点検ポイントの画像以外にも、過去の健全性診断例、解説書等の種々の参考情報を表示することができる。

また、図５に示した詳細画面５２０の点検・措置登録ボタン５２２をクリックすると、図７に示す点検・措置登録画面５３０が表示される。点検・措置登録画面５３０は、予定される土木構造物に対する点検や措置に関する情報を登録・表示する画面である。なお、措置は、健全性診断の結果に応じて必要とされる措置であり、補修、補強、撤去等の工事、通行規制等がある。

点検・措置登録画面５３０では点検・措置の予定日程や費用見積等も登録することができる。予定日程が登録された点検・措置は、点検・措置スケジュールボタン５３１をクリックすることで、図８（ａ）に示すように、点検・措置の予定を一覧表示したり、図８（ｂ）に示すようにスケジュール表で表示することができる。

図５に示した詳細画面５２０で点検履歴ボタン５２３をクリックすると、図９に示す点検履歴画面５４０が表示される。点検履歴画面５４０では、これから行なう点検を含めた点検の履歴が一覧表示される。点検履歴の一覧では、点検日が表示され、点検済の点検に関しては、診断された健全度、措置の要否、措置予定、措置備考が表示される。健全度に関しては、総合的な健全度と、部材単位の健全度が表示される。

点検履歴画面５４０の点検履歴の一覧で特定の点検が選択されると、図１０に示す点検内容登録画面５５０が表示される。点検内容登録画面５５０は、目視点検入力欄５５３を含んでおり、点検者が目視点検を行なったときに、全体や部材単位の画像と、点検者が判定した健全度とを入力する。

点検内容登録画面５５０には、有識者の指導を依頼するためのインタフェースとして、健全性診断相談ボタン、点検ポイント相談ボタン、措置相談ボタンが備えられており、点検者は、指導を受けたい項目についてのボタンをクリックすることで、有識者の指導を受けることができる。

例えば、点検者端末装置２２０上で点検ポイント相談ボタンをクリックすると、サーバシステム１００を介したメール、チャット、通話機能等により、有識者端末装置２１０と通信することができ、点検対象の土木構造物について点検ポイントの指導を依頼することができる。このときのテキストや音声のやり取りをデータ管理部１４０に記録するようにしてもよい。

点検ポイント指導の依頼を受け付けた有識者は、有識者端末装置２１０上で、詳細画面５２０に登録された全体写真、図面等を参照して、点検ポイントを示し、点検内容登録画面５５０の点検ポイント表示欄５５１に入力する。本図の例では、詳細画面５２０に登録された図面に対して、有識者が点検ポイントに星印を付して点検ポイント表示欄５５１に入力している。有識者が入力した点検ポイント表示欄５５１は、即座に反映され、点検者端末装置２２０にも表示される。有識者が入力した点検ポイントは、データ管理部１４０に格納され、以降の点検用の参考資料として用いることができる。これによって、以前に診断した土木構造物を更新工事のために再び診断するときに、サーバシステム１００を利用したクラウドサービスによって容易に点検チェックポイントを把握できる。

また、点検者が点検者端末装置２２０上で健全性診断相談ボタンをクリックすると、サーバシステム１００を介したメール、チャット、通話機能等により、有識者端末装置２１０と通信することができ、点検対象の土木構造物について健全性診断の指導を依頼することができる。

健全性診断指導の依頼を受け付けた有識者は、有識者端末装置２１０上で、点検内容登録画面５５０に登録された画像等を参照して、健全性診断を行ない、診断結果を点検内容登録画面５５０の健全性診断指導表示欄５５４に入力する。具体的には、有識者が判定した健全度を指導健全度欄に入力し、その際のコメントを診断コメント欄に入力する。有識者が入力した健全性診断指導表示欄５５４は、即座に反映され、点検者端末装置２２０にも表示される。

同様に、点検者は点検者端末装置２２０上で措置断相談ボタンをクリックすることで、有識者に必要な措置の指導を依頼することができる。一般に、点検ポイントの相談は目視点検に先立ち行ない、健全性診断の相談は、目視点検の際に行ない、措置相談は、健全性診断の後に行なうことになる。なお、これらのボタンは項目に分けずに１つの相談ボタンとしてまとめてもよい。

点検者は、有識者からの入力を参考にして、点検の結果を点検結果入力欄５５２に入力する。点検結果入力欄５５２には、健全度、評価、措置要否、措置内容、措置予定等の欄が設けられている。なお、有識者が直接この点検結果入力欄５５２に評価、措置の要否、措置内容等を入力してもよい。

点検者は、点検の結果が確定すると報告用登録ボタン５５６をクリックすることで、サーバシステム１００のデータ管理部１４０に点検内容を登録することができる。報告用登録ボタン５５６がクリックされると、点検内容登録画面５５０に入力された情報が変更不能になり、データ管理部１４０に記録される。これにより、事後的な報告内容の改竄を防ぐことができ、監査証跡として利用することができるようになる。

なお、点検内容登録画面５５０には一時保存ボタン５５５も設けられており、一時保存ボタン５５５を利用することで、確定前の点検結果を一時的に保存することができる。

データ管理部１４０に登録された情報は、集計処理部１３０を利用することで、管理帳票を作成したり、複数の点検結果に基づいた集計を行なうことができる。図１１は、作成する管理帳票の例を示し、図１２は、集計画面の例を示している。作成した管理帳票は、官庁への報告に用いることができ、集計画面では、健全度の割合や件数等を視覚的に確認することが可能となる。

以上説明したように、本実施形態の健全性診断支援システム１０を利用することにより、コンピュータネットワークを介して、有識者の指導を容易に受けることができるため、専門知識を有さない自治体職員であっても土木構造物の健全性診断を効率的に行なえるようなる。

なお、本発明の診断支援システムは、土木構造物の健全性診断に限られず、他の診断支援に適用することもできる。一例として、太陽光発電システムの監視用途に適用した場合について説明する。

一般に、比較的大規模な太陽光発電システムは、人里離れた場所に設置されているケースが多く、メンテナンスの技術者がほとんどいない状態である。太陽光発電システムは、メンテナンスフリーの様相で導入が進んでいるが、法定点検もあり、パネルの不適合は事故等を誘発するおそれがある。また、予定通りの発電効率が得られない場合は、投資費用の回収ができず、新エネルギーシステムの定着に問題が生じかねない。このため、ソーラーパネルに対してできるだけ小さい単位で不適合を検出することが必要である。

従来は、ソーラーパネルの監視単位はサブストリングというセルよりも大きな単位であり、セル単位の監視はできなかったが、近年では、赤外線サーモグラフィカメラを利用することで、監視単位をセルまで細分化することができるようになった。このため、赤外線サーモグラフィカメラが取得する熱画像を判読して評価することで、適切なメンテナンス計画を立案することが可能となる。

しかしながら、赤外線サーモグラフィカメラが取得する熱画像を判読して評価することができる技術者が不足しており、現地で評価作業を行なうことは困難である。

そこで、本発明の診断支援システムを適用することが有益である。すなわち、一般の職員が現地で赤外線サーモグラフィカメラによる熱画像を取得し、サーバシステムにアップロードすることで、有識者が遠隔地から熱画像の評価支援を行なうことができるようになる。

これにより、適切な時期の保全実施、発電効率の維持、パネルの不適合に起因する事故の予防、新エネルギーシステムの当初計画の達成を実現することが可能となる。

１０…健全性診断支援システム、１００…サーバシステム、１１０…認証部、１２０…入出力制御部、１３０…集計処理部、１４０…データ管理部、２１０…有識者端末装置、２１１…ブラウザ部、２２０…点検者端末装置、２２１…ブラウザ部、２２２…画像取得部、３００…コンピュータネットワーク、３１０…中継局

Claims (5)

1. コンピュータネットワークを介したアクセスに対して、点検者が利用する点検者端末装置からのアクセスであるか有識者が利用する有識者端末装置からのアクセスであるかを判別する認証部と、
   前記点検者端末装置に対して土木構造物に関する諸元情報と目視点検情報と画像情報との少なくともいずれかを含む土木構造物情報を受け付けるための画面を提供し、前記有識者端末装置に対して前記土木構造物情報を提示し、当該土木構造物の健全性診断指導を受け付けるための画面を提供する入出力制御部と、
   を備えたことを特徴とする健全性診断支援サーバシステム。
2. 前記点検者端末装置から登録指示を受け付けると、前記土木構造物情報と前記健全性診断指導に関連して受け付けた健全度とを変更不可の状態で保存するデータ管理部をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の健全性診断支援サーバシステム。
3. 前記入出力制御部は、前記有識者端末装置に対して前記土木構造物の点検ポイント指導を受け付けるための画面をさらに提供することを特徴とする請求項１または２に記載の健全性診断支援サーバシステム。
4. 前記入出力制御部は、前記土木構造物の点検ポイント指導を受け付けるための画面に応じて前記有識者端末装置から受け付けた点検ポイント指導情報を、当該土木構造物と関連付けて、前記点検者端末装置から参照可能とすることを特徴とする請求項３に記載の健全性診断支援サーバシステム。
5. 前記点検者端末装置に提供する土木構造物情報を受け付けるための画面は、有識者の指導を依頼するためのインタフェースを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の健全性診断支援サーバシステム。