JP2017055558A - ケーブル敷設状況検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】不可視状態のケーブルの敷設ルートや敷設状況を容易に確認することができ、掘削作業時における既設ケーブルの誤切断を防止できるケーブル敷設状況検出装置を提供する。【解決手段】敷設対象ケーブル１３の敷設過程における位置データを時々刻々と検出するケーブル位置検出手段２１と、敷設対象ケーブル１３の敷設時における敷設過程を時々刻々と撮像する敷設過程撮像手段２２と、ケーブル位置検出手段２１で検出された時系列の位置データ、及び敷設過程撮像手段２２で撮像された画像データをそれぞれ読み込み合体編集し、前記位置データによる敷設ルート情報と画像データによる敷設動画情報とを生成する情報処理装置２３とを備えたケーブル敷設状況検出装置。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、電気設備間等に敷設されるケーブルの敷設状況を検出するためのケーブル敷設状況検出装置に関する。

従来は、プラント設備に敷設する外線ケーブルには、「ケーブル種別」「芯線サイズ」「長さ」「行先（ｆｒｏｍ−ｔｏ）」「施工年度」「施工業者名」等を記載したケーブルラベルを貼付していた。しかし、ケーブルラベルの情報だけでは、ケーブル変更や更新等を行う際に、敷設ルートの正確な特定が困難であった。
一般に、電気設備間等に敷設されるケーブルは、地中や、建築物内の配線ダクト内等に敷設されるため、外部からその敷設状況を目視などにより確認することが難しい。ケーブルの老朽化、並びに電気設備更新に伴う更新工事では、特定のケーブルを撤去したり新たなケーブルと交換することが行われる。ケーブル撤去作業では、外部からの目視確認が困難な、所謂不可視ケーブルを捜索してその敷設場所を確認する必要がある。この場合、事前に既設図面を用いてケーブル調査を行っている。

しかし、電気設備などの制作時期が古く、また、制作図面（既設図面）の保管媒体が紙である場合、紙図面が劣化して読めなかったり、紛失して存在しないことも生じ得る。また、制作図面が読める状態で存在していても、実際の配線が図面と合わない場合がある。すなわち、実際の工事では、敷設される個所の土木・建築物工事が優先されることから、先に工事が完了した土木・建築物に合わせる現場合わせでケーブルの敷設工事で行われることが多い。この場合、既設図面に記された敷設状況（場所、ルート等）と実際の敷設状況が異なることとなる。

このように図面による調査が不詳細の場合は、探知検査あるいは試掘作業を行っているが、事前の労力と時間をかけても、電線管掘削工事でケーブル誤切断事故が度々発生している状況にある。

特開２０１４−５６９０８号公報 特開２０１４−１１８７６６号公報 特開２０１０-１２１９９０号公報

このように、電気設備更新工事ケーブルの更新に伴う撤去作業において、目的ケーブルの捜索が図面からでは解らない場合、金属探知機を使用して捜索を行う。しかし、金属の誤検知や正しく反応しないケースが多々あり、その結果、掘削作業時にケーブルの誤切断事故となるケースが多々発生していた。

本発明が解決しようとする課題は、不可視状態のケーブルの敷設ルートや敷設状況を容易に確認することができ、掘削作業時における既設ケーブルの誤切断を防止できるケーブル敷設状況検出装置を提供することにある。

本発明の実施の形態に係るケーブル敷設状況検出装置は、敷設対象ケーブルの敷設過程における位置データを時々刻々と検出するケーブル位置検出手段と、前記敷設対象ケーブルの敷設時における敷設過程を時々刻々と撮像する敷設過程撮像手段と、前記ケーブル位置検出手段で検出された時系列の位置データ、及び敷設過程撮像手段で撮像された画像データをそれぞれ読み込み合体編集し、前記位置データによる敷設ルート情報と画像データによる敷設動画情報とを生成する情報処理装置とを備えたことを特徴とする。

上記構成によれば、不可視状態のケーブルの敷設ルートや敷設状況を容易に確認することができ、掘削作業時における既設ケーブルの誤切断を防止できる。

本発明の一実施形態に係るケーブル敷設状況検出装置の全体構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係るケーブル敷設状況検出装置の具体的構成の一例を示す機能ブロック図である。 本発明の一実施形態により逆製作されたケーブル配線図の表示例を示す図である。 本発明の一実施形態におけるケーブル位置検出手段の別の具体例を示す図である。 本発明の一実施形態におけるケーブル位置検出手段のさらに別の具体例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は各種プラント設備に設置される電気設備、例えば、配電盤１１，１２間を接続するケーブル１３を示している。この例では、地下に敷設される場合を示している。なお、図では単純化して示しているが、実際には各種の電気設備間に複雑に配線される。

この実施の形態に係るケーブル敷設状況検出装置は、上述した配電盤１１，１２等の電気設備間を接続するケーブル１３の敷設状況を検出して確認するものであり、ケーブル１３の敷設時に、実際の敷設状況を電子的にとらえて保存しておくものである。そのための構成として、敷設対象ケーブル１３敷設時に、その敷設過程における位置データを時々刻々と検出するケーブル位置検出手段２１と、敷設対象ケーブル１３の敷設時における敷設過程を時々刻々と撮像する敷設過程撮像手段２２と、ケーブル位置検出手段２１で検出された時系列の位置データ、及び敷設過程撮像手段２２で撮像された画像データをそれぞれ読み込んで編集する情報処理装置２３とを有する。この情報処理装置２３は、上述した位置データと画像データとを合体編集する。

以下、図２以降の各図を参照して具体的構成を説明する。

ケーブル位置検出手段２１としては、外部の複数の設備３１から送信される電波を受信することで自己位置判別用の位置データが得られる位置検出端末３２を敷設対象ケーブル１３に設ける。外部の複数の設備３１とは、例えば、ＧＰＳシステムを構成する複数の人工衛星とし、位置検出端末３２とは、複数の人工衛星３１から送信される位置判別用の電波を受信することで自己位置判別用の位置データを得るＧＰＳ端末とする。

敷設過程撮像手段２２としてはＣＣＤカメラを用い、これを敷設対象ケーブル１３に設け、敷設作業時に、ケーブル１３がどのような経路を経て敷設されたかを逐次撮像する。

敷設対象ケーブル１３には、さらに、外部との無線によるデータ授受機能を有するＩＣタグ３４を埋め込みなどにより設ける。このＩＣタグ３４は、位置検出端末３２で検出された位置データ及びＣＣＤカメラ２２により撮像された画像データをそれぞれ記録する機能を有する。

情報処理装置２３は、パーソナルコンピュータやタブレットなどで構成されており、送受信部３６、編集部３７、ケーブル仕様情報の入力部３８、ケーブル配線図作成部３９、表示制御部４０、ディスプレイ部４１、電子ペン４２、及び音声出力部４３を有する。

送受信部３６は、ＩＣタグ３４との間で無線によるデータ授受を行うもので、情報処理装置２３側から、ＩＣタグ３４を指定することで、そこに記録された、時系列の位置データ、及び画像データをそれぞれ読み込むことができる。すなわち、ＩＣタグ３４には、位置検出端末３２により検出された敷設作業時の敷設過程に対応して時々刻々変化する時系列の位置データと、ＣＣＤカメラ２２により撮像された敷設作業時の画像データとがそれぞれ記録されているので、これらの位置データ及び画像データを読み込む。

編集部３７は、上述のように読み込まれた時系列の位置データと画像データを合体編集して敷設ルート情報３７１と画像データによる敷設動画情報３７２とを生成する。

ケーブル仕様情報の入力部３８は、該当するケーブル１３の仕様情報、すなわち、従来のケーブルラベルに記載された「ケーブル種別」「芯線サイズ」「長さ」行先[ｆｒｏｍ−ｔｏ]「施工年度」「施工業者名」等を手入力するものである。

ケーブル配線図作成部３９は、敷設対象ケーブル１３毎に、そのケーブル１３が実際に敷設された敷設ルート情報３７１と、入力部３８により入力された仕様情報とを用いて、図３で示すようなケーブル配線図３９１を逆製作する。逆製作されたケーブル配線図３９１は、表示制御部４０によりディスプレイ部４１に表示させる。

表示制御部４０は、ディスプレイ部４１に表示されたケーブル配線図３９１上のケーブルを、電子ペン４２などで指定することにより、そのケーブル１３の敷設時に、ＣＣＤカメラ２２により撮像された敷設過程の画像データ、すなわち、敷設動画情報３７２をディスプレイ部４１に表示させる機能を有する。同様に、ディスプレイ部４１に表示されたケーブル配線図３９１上のケーブル１３を指定することにより、そのケーブル１３の仕様情報を音声出力部４３から音声出力させる機能を有する。

上記構成において、ケーブル１３を敷設する場合、ケーブル１３は、所定の敷設経路を引き回され、図１で示した電気設備（配電盤）１１，１２間に敷設される。この敷設時、ケーブル１３に設けられた位置検出端末３２はケーブル１３の敷設作業に伴う移動によって位置が時々刻々と変化する。位置検出端末３２は、ＧＰＳシステムを構成する人工衛星３１からの電波を受信することで、自己位置判別用の位置データを検出するので、上述した位置の変化は、時々刻々変化する時系列の位置データとして検出され、逐次ＩＣタグ３４の中に自動的に記録される。

位置検出端末３２は、ＧＰＳシステムを構成する人工衛星３１からの電波を受信することで、その緯度、経度、さらには高度までも検出することができる。このため、ケーブル敷設作業に伴って時々刻々と変化する位置検出端末３２の位置情報は、敷設ルートを表すこととなる。すなわち、この位置検出端末３２が敷設対象ケーブル１３に設けられていることから、ケーブル敷設に伴い時々刻々変化する敷設ルート位置は位置検出端末３２により検出され、時系列の位置データとしてＩＣタグ３４へ逐次記録される。

また、敷設対象ケーブル１３にはＣＣＤカメラ２２が設けられていることから、ケーブル敷設作業状況はＣＣＤカメラ２２で逐次撮像され、その時系列の画像データはＩＣタグ３４に自動的に記録される。すなわち、敷設作業時、ＣＣＤカメラ２２が設けられたケーブル１３がどのような経路を通って敷設されたか、また、敷設ルートの周囲にはどのような機器が存在するか、さらに、他のケーブルがどのような状態で存在するか、等を時系列の画像データとして捉えることができる。

情報処理装置２３は、その送受信部３６からＩＣタグ３４にアクセスして、記録されている時系列な位置データと画像データとを読み込む。そして、これら双方の情報を編集部３７にて合体編集し、敷設ルート情報３７１及び敷設動画情報３７２として時系列連続情報を生成する。

また、入力部３８により、上述した敷設ルート情報３７１にケーブル仕様情報（ケーブル種別・芯数・接続場所等）を入力する。これらの情報をもとにケーブル配線図作成部３９によりケーブル配線図３９１を逆製作する。

前述した敷設ルート情報３７１、敷設動画情報３７２、逆製作されたケーブル配線図３９１の情報は、将来の更新作業等のために、インデックスを付して、図示しない記憶部に保存しておく。

次に、更新などのために特定のケーブル撤去が必要になった場合は、不可視状態のケーブル捜索は、保存された上述の情報を用いて、情報処理装置２３により行う。すなわち、インデックスに基づいて該当するケーブル配線図３９１を、ディスプレイ部４１（タブレット端末画面等）に表示させる。この操作により、電気設備（配電盤）１１，１２間に実際に配線されたケーブルの敷設状況が明らかとなる。

次に、このディスプレイ部４１に表示された配線図３９１中の該当するケーブルを電子ペン４２でヒットする。この操作により、電子ペン４２でタッチしたケーブルに対応する仕様が読みだされ、音声出力部４３から音声出力される。すなわち、ケーブル配線図３９１の情報と、タッチしたケーブル情報とを、音声応答で確認できることで、目と耳で二重確認でき、目的のケーブルを間違うことなく捜索できる。

また、ディスプレイ部４１に表示された配線図３９１中の該当するケーブルを電子ペン４２でヒットすることにより、電子ペン４２でタッチしたケーブルの敷設動画情報３７２をディスプレイ部４１に表示させる。このため、撤去などの工事対象ケーブルが、敷設時にどのようなルートを経て敷設されたか、また敷設ルートの周囲にはどのような機器が存在し、他のケーブルがどのように配置されているか等の敷設状況を目視確認することができる。

このように工事対象のケーブルの敷設状況が動画像により明確になることから、その撤去作業などに当っても、誤切断事故などを生じることなく、適切かつ安全なケーブル作業が可能になる。

上述した実施の形態では、ケーブル位置検出手段２１として、ＧＰＳシステムを構成する複数の人工衛星３１からの電波を受信することで自己位置判別用の位置データを得るＧＰＳ端末を位置検出端末３２としたが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。

例えば、図４で示すように、位置検出端末３２Ａは、複数の基地局３１Ａから送信される基地局識別情報と電界強度情報とを受信することで自己位置判別用の位置データを得る。このように構成すれば、既存の携帯電話設備を利用して、ケーブル敷設作業に伴って時々刻々と変化する位置データを得ることができ、前述の実施形態と同様にＩＣタグ３４に記録しておくことができる。

また、ケーブル位置検出手段２１を、図５で示すように、自己識別情報と電界強度情報とを無線で発信する発振器５１を敷設対象ケーブル１３に設け、この発振器５１から発信された自己識別情報と電界強度情報を受信し、この受信電波から、発振器５１までの距離と方位を探知する探知機５２を設けた構成としてもよい。なお、探知機５２には、指向性アンテナ５２１が取り付けられている。指向性アンテナ５２１は、回転可能となっており、発振器５１からの電波の電界強度が最も強い方向を探知する。すなわち、探知機５２は発振器５１から発する電波の電界強度を基に発振器５１が存在する方位及び距離を探知する。

このように構成することで、探知機５２は、発振器５１が取り付けられたケーブル１３の、ケーブル敷設作業に伴って時々刻々と変化する時系列の位置データを得ることができる。したがって、この探知機５２で検出した時系列の位置データを前述した情報処理装置２３に取り込むことにより、ケーブル１３の敷設ルート情報３７１を得ることができる。

このようにケーブル敷設時にその敷設ルート情報３７１と敷設動画情報３７２とを検出すると共に、ケーブル配線図３９１を逆製作して、これら各情報を保持しておくことにより、将来の更新時などにおいて不可視状態のケーブルの敷設状況を明確に把握することができる。これにより撤去ケーブルの位置確認や作業時に見間違えなどのヒューマンエラーを排除し、作業の敏速性と確実性の向上を図ると共に、品質事故、労働災害リスクを低減し、安全で確実な作業ができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１３…敷設対象ケーブル
２１…ケーブル位置検出手段
２２…敷設過程撮像手段
２３…情報処理装置
３１…複数の設備
３１Ａ…複数の基地局
３２，３２Ａ…位置検出端末
３４…ＩＣタグ
３６…送受信部
３７…編集部
３７１…敷設ルート情報
３７２…敷設動画情報
３８…ケーブル仕様の入力部
３９…ケーブル配線図作成部
４０…表示制御部
４１…ディスプレイ部
４２…電子ペン
４３…音声出力部
５１…発振器
５２…探知機
５２１…指向性アンテナ

Claims (8)

1. 敷設対象ケーブルの敷設過程における位置データを時々刻々と検出するケーブル位置検出手段と、
   前記敷設対象ケーブルの敷設時における敷設過程を時々刻々と撮像する敷設過程撮像手段と、
   前記ケーブル位置検出手段で検出された時系列の位置データ、及び敷設過程撮像手段で撮像された画像データをそれぞれ読み込み合体編集し、前記位置データによる敷設ルート情報と画像データによる敷設動画情報とを生成する情報処理装置と、
   を備えたことを特徴とするケーブル敷設状況検出装置。
2. 前記敷設対象ケーブルには、前記ケーブル位置検出手段として、外部の複数の設備から送信される電波を受信することで自己位置判別用の位置データが得られる位置検出端末を設けると共に、前記敷設過程撮像手段としてＣＣＤカメラを設け、さらに、前記位置検出端末で検出された位置データ及びＣＣＤカメラにより撮像された画像データがそれぞれ記録可能で、外部との無線によるデータ授受機能を有するＩＣタグを設け、
   前記情報処理装置は、前記ＩＣタグとの間で無線によるデータ授受が可能で、前記ＩＣタグから、前記位置検出端末により検出された時系列の位置データ、及び前記ＣＣＤカメラにより撮像された画像データをそれぞれ読み込み合体編集し、前記位置データによる敷設ルート情報と画像データによる敷設動画情報とを生成する
   ことを特徴とする請求項１に記載のケーブル敷設状況検出装置。
3. 前記位置検出端末は、複数の人工衛星から送信される電波を受信することで自己位置判別用の位置データを得るＧＰＳ端末であることを特徴とする請求項２に記載のケーブル敷設状況検出装置。
4. 前記位置検出端末は、複数の基地局から送信される基地局識別情報と電界強度情報とを受信することで自己位置判別用の位置データを得る端末であることを特徴とする請求項２に記載のケーブル敷設状況検出装置。
5. 前記ケーブル位置検出手段は、前記敷設対象ケーブルに設けられ自己識別情報と電界強度情報とを発信する発振器と、この発振器から発信された自己識別情報と電界強度情報を受信して発振器からの距離及び方位を探知する探知機とを有することを特徴とする請求項１に記載のケーブル敷設状況検出装置。
6. 前記情報処理装置は、前記敷設対象ケーブルの仕様情報の入力部、及びディスプレイ部を有すると共に、前記敷設対象ケーブル毎の敷設ルート情報と前記入力部により入力された仕様情報とを用いてケーブル配線図を逆製作するケーブル配線図作成部、及び逆製作されたケーブル配線図を前記ディスプレイ部に表示させる表示制御部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のケーブル敷設状況検出装置。
7. 前記表示制御部は、前記ディスプレイ部に表示されたケーブル配線図上のケーブルを指定することにより、そのケーブルの敷設時に前記敷設過程撮像手段により撮像された敷設過程の画像データを前記ディスプレイに表示させる機能を有することを特徴とする請求項６に記載のケーブル敷設状況検出装置。
8. 前記情報処理装置は音声出力部を有し、前記ディスプレイ部に表示されたケーブル配線図上のケーブルを指定することにより、そのケーブルの仕様情報を音声出力する機能を有することを特徴とする請求項６に記載のケーブル敷設状況検出装置。

Images