JP2017122988A - 送電設備における作業者管理システム - Google Patents
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Abstract
【課題】管理するのに必要となる特別な装置を鉄塔に設置することが不要で、しかも管理者から作業者に警告指示を的確に与えることができるシステムを提供する。【解決手段】現場管理装置1と、作業者端末装置4とを備え、作業者端末装置4は、GPS信号を受信して位置情報を現場管理装置1へ送信する送受信部22を備え、現場管理装置1は、GPS信号を受信して位置情報を取得する位置情報取得手段14と、鉄塔構造図を作成するためのデータを取得する鉄塔構造図データ取得手段15と、作成される鉄塔構造図における危険範囲と安全範囲とを設定して表示するためのデータを取得する範囲設定取得手段16と、危険範囲と安全範囲とが設定された鉄塔構造図に、現場管理装置1及び作業者端末装置4の現在位置を加えてモニタ表示する表示手段17と、を備えている。【選択図】図3
Description
本発明は、高圧送電線鉄塔において点検や保守等の作業を行う作業者が、安全に作業が行えるように、作業者の位置を管理(監視)するための送電設備における作業者管理システムに関する。
高圧電流が流れる送電線鉄塔において、送電線の一部を停電して停電側で作業を行なう場合がある。この場合、作業を行わない側は、送電(充電)中であるため、管理者は、作業者が送電側の危険範囲に誤って侵入することがないように作業者の位置を管理する必要がある。そこで、作業者の位置を管理するための作業者管理システムが既に提案されている。
前記作業者管理システムは、作業者が携帯する近距離無線通信が可能なICタグと、鉄塔に上下方向に間隔をおいて支持される上相電線、中相電線、下相電線の各相の危険区域の境界にそれぞれ設置される警報機付きの危険区画標示装置と、を備えている。前記各危険区画標示装置には、ICタグを感知してICタグとの距離を計測するためのセンサ装置が取り付けられており、センサ装置により計測したICタグとの距離データと予め入力されている3台のセンサ装置の位置とに基づいて、鉄塔での作業者の位置を演算して、管理者が監視する画面上に鉄塔上の作業者の現在位置を表示するようにしている(特許文献1参照)。
上記特許文献1の構成では、鉄塔に支持される高い位置にある上相電線、中相電線、下相電線の各相のそれぞれに、センサ装置を有する危険区画標示装置を設置しなければならないため、その設置作業が非常に手間のかかる煩わしい作業になるだけでなく、風雨に晒される危険区画標示装置のメンテナンスを定期的に行わなければならない手間もあった。また、次に述べる2つの原因により、画面を見ている管理者から作業者に警告指示を的確に与えることができないという不都合があった。その第1の原因としては、鉄塔に実際に取り付けられた危険区画標示装置の取付位置と画面上に入力されている危険区画標示装置の表示位置とが食い違っている場合に、作業者がいる鉄塔上の現在位置が実際の位置と異なることである。また、第2の原因としては、各相に設けられた1つのセンサ装置では遠距離通信が行えないICタグの位置を精度よく検出することができないことである。
そこで、本発明は、上記課題に鑑み、管理するのに必要となる特別な装置を鉄塔に設置することが不要で、しかも管理者から作業者に警告指示を的確に与えることができる送電設備における作業管理システムを提供することを目的とする。
本発明に係る送電設備における作業管理システムは、鉄塔の近くに配置される現場管理装置と、鉄塔で作業する作業者が携帯する作業者端末装置とを備え、前記作業者端末装置は、GPS信号を受信して該作業者端末装置の位置情報を取得し、その位置情報を前記現場管理装置へ送信する送受信部を備え、前記現場管理装置は、GPS信号を受信して該現場管理装置の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記鉄塔の鉄塔構造図に関するデータを取得する鉄塔構造図データ取得手段と、該鉄塔構造図データ取得手段から取得したデータで作成される鉄塔構造図に危険範囲と安全範囲とを設定するためのデータを取得する範囲設定取得手段と、前記現場管理装置の位置情報及び前記作業者端末装置の位置情報に基づいて、前記範囲設定取得手段で取得したデータで危険範囲と安全範囲とが設定された鉄塔構造図に、前記現場管理装置の現在位置及び該作業者端末装置の現在位置を加えてモニタ表示する表示手段と、を備えていることを特徴としている。
上記構成によれば、現場管理装置の位置情報及び作業者端末装置の位置情報は、GPS衛星からのGPS信号を受信して得るので、誤差のない精度のよい位置情報である。従って、それらの位置情報を、危険範囲と安全範囲とが設定された鉄塔構造図に、加えてモニタ表示することによって、位置情報の位置ずれによる誤表示がないので、管理者は、モニタを見て的確な警告指示を作業者に与えることができる。しかも、危険範囲と安全範囲とが区分けされて表示されているだけでなく、現場管理装置との位置関係も表示されているので、危険範囲と安全範囲との境界に対する作業者の位置を把握し易い利点がある。また、GPS信号を受信して現場管理装置へ送信する作業者端末装置を作業者が携帯するだけで作業者の位置情報を得ることができるので、鉄塔には管理システムに必要となる特別な装置を設置することが不要になる。
また、本発明の送電設備における作業管理システムは、前記鉄塔構造図データ取得手段は、鉄塔構造図を二次元表示するための二次元データを取得する手段であり、前記範囲設定取得手段は、前記鉄塔構造図データ取得手段で取得した二次元データに基づいて作成された二次元の鉄塔構造図に危険範囲と安全範囲とを設定する手段を備えており、前記表示手段は、前記範囲設定取得手段で取得したデータで危険範囲と安全範囲とが設定された二次元の鉄塔構造図に、前記現場管理装置及び前記作業者の現在位置を加えてモニタ表示する構成であってもよい。
上記のように、危険範囲と安全範囲とが設定された二次元の鉄塔構造図に、現場管理装置及び作業者の現在位置を加えてモニタ表示することによって、危険範囲と安全範囲との境界から作業者までの距離をリアルに把握し易い。
また、本発明の送電設備における作業管理システムは、前記鉄塔構造図データ取得手段は、鉄塔構造図を三次元表示するための三次元データを取得する手段であり、前記範囲設定取得手段は、前記鉄塔構造図データ取得手段で取得した三次元データに基づいて作成された三次元の鉄塔構造図に危険範囲と安全範囲とを設定する手段を備えており、前記表示手段は、前記範囲設定取得手段で取得したデータで危険範囲と安全範囲とが設定され作業者の現在位置を加えた三次元の鉄塔構造図を、前記現場管理装置の現在位置から鉄塔を見たときと同じ向きの図としてモニタ表示する構成であってもよい。
上記のように、危険範囲と安全範囲とが設定され作業者の現在位置を加えた三次元の鉄塔構造図を、現場管理装置の現在位置から鉄塔を見たときと同じ向きの図としてモニタ表示することによって、鉄塔の近傍の作業現場で見ている目線での画像と同じような画像になるため、違和感がなく、作業者の位置を直ちに把握し易い。
また、本発明の送電設備における作業管理システムは、前記現場管理装置は、前記作業者端末装置から前記危険範囲までの距離が設定距離以下であることを判定する判定手段を備えている構成であってもよい。
上記のように、現場管理装置が、作業者端末装置から危険範囲までの距離が設定距離以下であることを判定する判定手段を備えることによって、危険範囲に対する作業者の安全確認を、管理者の目視によるものに加えて現場管理装置による判定手段によるものの二重の確認で行うので、作業者の安全性をより高めることができる作業者管理システムを実現することができる。
以上のように、本発明によれば、危険範囲と安全範囲とが設定された鉄塔構造図に、誤差のない精度のよいGPS信号を受信して得た現場管理装置の現在位置及び作業者端末装置の現在位置を加えてモニタ表示することによって、管理するのに必要となる特別な装置を鉄塔に設置することが不要で、しかも管理者から作業者に警告指示を的確に与えることができる送電設備における作業管理システムを提供することができる。
<第1実施形態>
本発明に係る送電設備における作業管理システムの第1実施形態について図面を参照して説明する。作業管理システムは、図1に示すように、送電線鉄塔(以下、単に鉄塔という)2の近くに配置される現場管理装置1と、鉄塔2で作業する作業者3が携帯する作業者端末装置4と、を備えている。図1において、作業者3は、現場管理装置1から水平距離で所定距離Lの位置で、かつ、現場管理装置1から水平面に対して角度θの方向に位置している。
本発明に係る送電設備における作業管理システムの第1実施形態について図面を参照して説明する。作業管理システムは、図1に示すように、送電線鉄塔(以下、単に鉄塔という)2の近くに配置される現場管理装置1と、鉄塔2で作業する作業者3が携帯する作業者端末装置4と、を備えている。図1において、作業者3は、現場管理装置1から水平距離で所定距離Lの位置で、かつ、現場管理装置1から水平面に対して角度θの方向に位置している。
送電線鉄塔2は、図1に示すように、上下方向に間隔をおいて上相電線5,5、中相電線6,6、下相電線7,7を支持している。上相電線5,5は、平面視山形状の左右の上側部材8,8で支持され、中相電線6,6は、平面視山形状の左右の中側部材9,9(図2参照)で支持され、下相電線7,7は、平面視山形状の左右の下側部材10,10で支持されている。また、左右の上側部材8,8、左右の中側部材9,9、左右の下側部材10,10のそれぞれは、左右中央に位置する矩形状の連結部材11,12(図2参照),13のそれぞれで連結されている。図1及び図2では、中側部材9,9を連結する左右中央部の連結部材12上で作業者3が作業している。
現場管理装置1は、例えばパーソナルコンピュータからなり、図3に示すように、GPS信号を受信して位置情報を取得する位置情報取得手段14と、鉄塔2の鉄塔構造図を作成するためのデータを取得する鉄塔構造図データ取得手段15と、鉄塔構造図データ取得手段15から取得したデータで作成される鉄塔構造図に危険範囲と安全範囲とを設定するためのデータを取得する範囲設定取得手段16と、現場管理装置1の位置情報及び作業者端末装置4の位置情報に基づいて、範囲設定取得手段16で取得したデータで危険範囲と安全範囲とが設定された鉄塔構造図に、現場管理装置1の現在位置及び作業者端末装置4の現在位置を加えてモニタ表示する表示手段17と、を備えている。また、現場管理装置1は、作業者端末装置4が危険範囲からの距離が設定距離以下であることを判定する判定手段18を備えている。この判定手段18を備えることによって、危険範囲に対する作業者の安全確認を、管理者の目視によるものに加えて現場管理装置1による判定手段18によるものの二重の確認で行うので、作業者3の安全性をより高めることができる作業者管理システムを実現することができる。
位置情報取得手段14は、GPS衛星からのGPS信号を受信して位置情報を取得して現場管理装置1の記憶部(図示せず)に記憶する手段である。
鉄塔構造図データ取得手段15は、鉄塔2の鉄塔構造図を二次元表示するために予め作成されて後述する本体システムの記憶部に記憶されている鉄塔構造図の二次元データを取得して現場管理装置1の記憶部(図示せず)に記憶する手段である。
範囲設定取得手段16は、鉄塔構造図データ取得手段15から取得した二次元データで作成される二次元の鉄塔構造図に、本体システムから取り込んだ停電範囲情報から危険範囲と安全範囲とを演算して(割り出して)設定する手段である。そして、図1及び図2に、危険範囲19と安全範囲20とが鉄塔構造図に分かり易く表示されている。図1及び図2では、危険範囲19と安全範囲20とが異なる斜線で区別できるようにしているが、異なる色で区別してもよく、危険範囲19と安全範囲20とを区別するための具体的な構成は、自由に変更することができる。尚、前記範囲設定取得手段16は、停電範囲情報のデータを取得する取得手段と、その取得手段で取得したデータで危険範囲19と安全範囲20とを演算して(割り出して)設定する設定手段とを備えていてもよい。
表示手段17は、範囲設定取得手段16で危険範囲19と安全範囲20とが設定された二次元の鉄塔構造図に、現場管理装置1の現在位置及び作業者端末装置4の現在位置を加えてモニタ表示する手段であり、図1に、二次元の側面図で表示した場合であり、図2に、二次元の平面図で表示した場合である。このように、二次元の図でモニタ表示することによって、図1及び図2において、危険範囲19と安全範囲20との境界21から作業者3までの距離をリアルに把握し易い。
作業者端末装置4は、図3に示すように、GPS信号を受信して位置情報を取得し、その位置情報を現場管理装置1へ送信する送受信部22を備えている。この作業者端末装置4は、例えば、携帯電話で構成され、送受信部22の他に、図示していない表示部や入力操作部を備えている。
上記したように、現場管理装置1の位置情報及び作業者端末装置4の位置情報は、GPS衛星からのGPS信号を受信して得るので、誤差のない精度のよい位置情報である。従って、それらの位置情報を、危険範囲19と安全範囲20とが設定された鉄塔構造図に、加えてモニタ表示することによって(図1及び図2参照)、位置情報の位置ずれによる誤表示がないので、管理者は、現場管理装置1のモニタを見て的確な警告指示を作業者3に与えることができる。しかも、危険範囲19と安全範囲20とが区分けされて表示されているだけでなく、現場管理装置1との位置関係も表示されているので、危険範囲19と安全範囲20との境界21に対する作業者3の位置も把握し易い利点がある。また、GPS信号を受信する作業者端末装置4を作業者3が携帯するだけで、鉄塔2には管理システムに必要となる特別な装置を設置することが不要になる。
作業管理システムの動作説明を図4及び図5のフローチャートに基づいて説明する。まず、図4において、例えば制御開始スイッチ(図示せず)がONされることによって、システムの制御が開始され、本体システムによる鉄塔構造図を作成する(ステップS1)。作成が完了すると、作成した鉄塔構造図を現場管理装置1に取込み、現場管理装置1の表示部(モニタ)に、現場管理装置1の位置がわかるように2次元の鉄塔構造図(図1では側面図、図2では平面図)を表示する(ステップS2)。次に、現場管理装置1は、作業者端末装置4から出力された作業者端末装置4の位置情報及び高度情報を取り込む(ステップS3)。現場管理装置1は、作業者端末装置4から取り込んだGPS情報(経度、緯度、高さ)を加えた位置情報に基づいて、作業者端末装置4の位置を鉄塔構造図に現在位置として表示する(ステップS4)。表示した後は、現場管理装置1は、作業者端末装置4が危険範囲(安全範囲との境界部)から設定している設定距離(例えば50cm)にいるかどうかを判断する(ステップS5)。設定距離離れている場合には、現場管理装置1による監視を続ける。また、設定距離未満に作業者がいる場合には、現場管理装置1は、作業者端末装置4に警報情報を出力(送信)し、作業者端末装置4は、警報情報を受信して警報音を発生するとともに、振動(バイブレーション)させる(ステップS6)。現場管理装置1のモニタを見ている管理者は、必要に応じてマイク等で作業者に注意指示する(ステップS7)。指示した後は、作業が終了しているかどうかを確認し、作業が終了している場合には、制御を終了する。また、作業が終了していない場合には、ステップS5に戻って現場管理装置1による監視を続行する。
ステップS1の本体システムによる鉄塔構造図を作成するフローチャートが図5に示されている。本体システムは、現場管理装置1と送受信してデータのやり取りや演算等が可能なサーバーから構成されている。まず、本体システムは、送電経路図データベースから鉄塔2の位置情報及び鉄塔構造情報(鉄塔構造図に関するデータ)を読み込む(ステップS10)。本体システムとは別に設けられている停電作業要求システムは、作業要求内容から停電作業要求システム内に記憶されている鉄塔2の停電範囲情報を本体システムに出力(送信)する(ステップS11)。次に、本体システムは、出力された停電範囲情報を取り込む(ステップS12)。本体システムは、取り込んだ鉄塔2の位置情報及び鉄塔構造情報並びに停電範囲情報を演算して停電要求内容の安全範囲、危険範囲を表示するための位置情報を持った鉄塔構造図を作成する(ステップS13)。この後、本体システムは、作成した鉄塔構造図を記憶部に保存し、要求があれば出力する(ステップS14)。
<第2実施形態>
次に、本発明に係る送電設備における作業管理システムの第2実施形態について説明する。第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。前記鉄塔構造図データ取得手段15が、鉄塔構造図を三次元表示するための三次元データを取得する手段で構成されている。また、前記範囲設定取得手段16が、前記鉄塔構造図データ取得手段15で取得した三次元データに基づいて作成された三次元の鉄塔構造図に、本体システムから取り込んだ停電範囲情報から危険範囲と安全範囲とを演算して(割り出して)設定する手段である。また、前記表示手段14が、前記範囲設定取得手段16で取得したデータで危険範囲と安全範囲とが設定された三次元の鉄塔構造図に作業者3を加え、その鉄塔構造図上の作業者3を現場管理装置1から見たときの三次元の図に変換してモニタ表示する手段である。尚、前記範囲設定取得手段16は、停電範囲情報のデータを取得する取得手段と、その取得手段で取得したデータで危険範囲19と安全範囲20とを演算して(割り出して)設定する設定手段とを備えていてもよい。
次に、本発明に係る送電設備における作業管理システムの第2実施形態について説明する。第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。前記鉄塔構造図データ取得手段15が、鉄塔構造図を三次元表示するための三次元データを取得する手段で構成されている。また、前記範囲設定取得手段16が、前記鉄塔構造図データ取得手段15で取得した三次元データに基づいて作成された三次元の鉄塔構造図に、本体システムから取り込んだ停電範囲情報から危険範囲と安全範囲とを演算して(割り出して)設定する手段である。また、前記表示手段14が、前記範囲設定取得手段16で取得したデータで危険範囲と安全範囲とが設定された三次元の鉄塔構造図に作業者3を加え、その鉄塔構造図上の作業者3を現場管理装置1から見たときの三次元の図に変換してモニタ表示する手段である。尚、前記範囲設定取得手段16は、停電範囲情報のデータを取得する取得手段と、その取得手段で取得したデータで危険範囲19と安全範囲20とを演算して(割り出して)設定する設定手段とを備えていてもよい。
図6に、危険範囲19と安全範囲20とが設定された三次元の鉄塔構造図に作業者3の現在位置を加え、該危険範囲19と安全範囲20とが設定され作業者の現在位置が加えた三次元の鉄塔構造図を、現場管理装置1の現在位置から鉄塔2を見たときと同じ向きの図としてモニタ表示している。このように表示することによって、鉄塔2の近傍の作業現場で見ている目線での画像と同じような画像になるため、違和感がなく、作業者3の位置を直ちに把握し易い。尚、図6では、作業者3が実線で示す安全範囲20にいる状態と、作業者3が破線で示す安全範囲20と危険範囲19との境界21にいる状態と、作業者3が危険範囲19に入った状態の3つの状態を示している。また、図7のように、安全範囲20と危険範囲19とを所定距離だけ離して分割して表示することも可能である。図7の左側の安全範囲20の図では、実線で示す作業者3が安全範囲20内に位置している状態を示している。また、図7右側の危険範囲19の図では、破線で示す作業者3が危険範囲19内に位置している状態を示している。
<第3実施形態>
図8に、本発明の第3実施形態に係る送電設備における作業管理システムにより作業者の身体的疲労度をチェックするためのフローチャートを示している。ここで、作業者端末装置には、作業者の呼吸数や心拍数を検出する生活反応センサを備えている。この生活反応センサで検出した呼吸数や心拍数の他、気温、湿度センサで検出した気温データや湿度データを用いて身体的疲労度を総合してチェックする。
図8に、本発明の第3実施形態に係る送電設備における作業管理システムにより作業者の身体的疲労度をチェックするためのフローチャートを示している。ここで、作業者端末装置には、作業者の呼吸数や心拍数を検出する生活反応センサを備えている。この生活反応センサで検出した呼吸数や心拍数の他、気温、湿度センサで検出した気温データや湿度データを用いて身体的疲労度を総合してチェックする。
図8に示すように、まず作業者端末装置4に備える生活反応センサにより取得した作業者3の生活反応情報(呼吸数、心拍数等)を出力(送信)する(ステップS20)。続いて、現場管理装置1は、作業者端末装置4から出力(送信)された作業者の生活反応情報を取り込む。この取り込んだ作業者の生活反応情報の他、センサにて検出した気温、湿度情報から作業者の身体的疲労度を、呼吸数、心拍数と疲労度の統計データや暑さ指数(WBGT値)等を利用して表示する(ステップS23)。現場管理装置1は、身体的疲労度が設定値以上になっているかどうかを判断する(ステップS24)。設定値未満であれば、現場管理装置1は、監視を続行し、設定値以上であれば、現場管理装置1は、作業者端末装置4へ警報及び振動(パイプレーション)を発生させるように送信する(ステップS25)。管理者は、必要に応じてマイク等で作業者に注意指示する(ステップS26)。注意指示した後は、作業が終了しているかどうかを確認し(ステップS27)、終了している場合には、監視の制御を終了する。作業終了ではない場合には、ステップS24に戻って現場管理装置1による監視を続ける。
なお、本発明に係る送電設備における作業管理システムは、前記実施形態に限定することなく種々変更することができる。
例えば、前記第1〜第3実施形態では、鉄塔2の上下方向に、上相電線5,5、中相電線6,6、下相電線7,7を支持させた構成としたが、これら以外の他の電線も支持させる構成であってもよい。
また、前記第1〜第3実施形態では、作業者端末装置4として、携帯電話を示したが、スマートフォンやPDA等の機器であってもよい。
1…現場管理装置、2…鉄塔、3…作業者、4…作業者端末装置、5…上相電線、6…中相電線、7…下相電線、8…上側部材、9…中側部材、10…下側部材、11,12,13…連結部材、14…表示手段、15…鉄塔構造図データ取得手段、16…範囲設定取得手段、17…表示手段、18…判定手段、19…危険範囲、20…安全範囲、21…境界、L…距離、θ…角度
Claims (4)
- 鉄塔の近くに配置される現場管理装置と、鉄塔で作業する作業者が携帯する作業者端末装置とを備え、
前記作業者端末装置は、GPS信号を受信して該作業者端末装置の位置情報を取得し、その位置情報を前記現場管理装置へ送信する送受信部を備え、
前記現場管理装置は、GPS信号を受信して該現場管理装置の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記鉄塔の鉄塔構造図に関するデータを取得する鉄塔構造図データ取得手段と、該鉄塔構造図データ取得手段から取得したデータで作成される鉄塔構造図に危険範囲と安全範囲とを設定するためのデータを取得する範囲設定取得手段と、前記現場管理装置の位置情報及び前記作業者端末装置の位置情報に基づいて、前記範囲設定取得手段で取得したデータで危険範囲と安全範囲とが設定された鉄塔構造図に、前記現場管理装置の現在位置及び該作業者端末装置の現在位置を加えてモニタ表示する表示手段と、を備えていることを特徴とする送電設備における作業者管理システム。 - 前記鉄塔構造図データ取得手段は、鉄塔構造図を二次元表示するための二次元データを取得する手段であり、前記範囲設定取得手段は、前記鉄塔構造図データ取得手段で取得した二次元データに基づいて作成された二次元の鉄塔構造図に危険範囲と安全範囲とを設定する手段を備えており、前記表示手段は、前記範囲設定取得手段で取得したデータで危険範囲と安全範囲とが設定された二次元の鉄塔構造図に、前記現場管理装置及び前記作業者の現在位置を加えてモニタ表示することを特徴とする請求項1に記載の送電設備における作業者管理システム。
- 前記鉄塔構造図データ取得手段は、鉄塔構造図を三次元表示するための三次元データを取得する手段であり、前記範囲設定取得手段は、前記鉄塔構造図データ取得手段で取得した三次元データに基づいて作成された三次元の鉄塔構造図に危険範囲と安全範囲とを設定する手段を備えており、前記表示手段は、前記範囲設定取得手段で取得したデータで危険範囲と安全範囲とが設定され作業者の現在位置を加えた三次元の鉄塔構造図を、前記現場管理装置の現在位置から鉄塔を見たときと同じ向きの図としてモニタ表示することを特徴とする請求項1に記載の送電設備における作業者管理システム。
- 前記現場管理装置は、前記作業者端末装置から前記危険範囲までの距離が設定距離以下であることを判定する判定手段を備えていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の送電設備における作業者管理システム。
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