JP2017181107A - 埋設物管理システム、及び、埋設物管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】現場において自組織が管理する埋設管周辺で施工される他組織の工事の内容を正確かつ効率的に把握することができる埋設物管理システム、埋設物管理方法を提供する。【解決手段】埋設物管理システムは、自組織又は他組織の埋設物が埋設される埋設地、前記自組織あるいは前記他組織の掘削地に埋設され、前記埋設地又は前記掘削地の位置を表す位置情報と、前記埋設物の掘削工事、配管工事あるいは修繕工事、前記掘削地の埋設工事が行われた日付を表す日付情報と、前記埋設物が属する組織、又は、前記掘削工事を行った組織を表す組織情報とを格納するマーカと、前記自組織の埋設物の前記位置情報及び前記日付情報を含む埋設物データを管理する情報処理装置と、前記マーカ及び前記情報処理装置と通信可能な探査装置であって、前記マーカから読み出した前記位置情報、前記日付情報、及び前記組織情報と前記埋設物データとを表示する表示部を有する探査装置。【選択図】図１

Description

本発明は、埋設物管理システム、及び、埋設物管理方法に関する。

従来の埋設管管理方法は、企業毎に整備している埋設図面を利用して実施されている。他の企業が管理する埋設管の位置の確認が必要な場合には、他企業に赴き図面を確認する。これは、企業毎に埋設管の管理に必要な情報が異なっていることと、図面管理システムが企業毎に異なっているためである。

また、他の企業の工事情報については、各企業が管理する埋設管の周辺で工事が発生する場合に企業間で工事情報の紹介を行い、必要に応じて現場立ち合いを行うことで掘削孔位置の確認を行う方法が一般的である。掘削孔位置の管理は、紙ベースの情報で行われることが多く、システム化は進んでいないのが現状である。

埋設管の位置確認方法としては、地中探査レーダーによって行われる方法がある（例えば、特許文献１参照）。この方法は、地上から電磁波を発信し、埋設管で反射する電磁波を地上のアンテナで受信することで、地上から埋設された全ての埋設物の位置を確認する方法である。

また、埋設管の位置をより精度よく確認する方法として、マーカ探査装置が実用化されている（例えば、特許文献２参照）。この方法は、コイルを内蔵したマーカを埋設管の近傍に敷設し、コイルの共振周波数と同一周波数の送信信号を地上からマーカに向けて送信し、コイルからの応答信号を地上で受信することで、マーカの位置を確認する方法である。地中内のマーカから応答信号が地上に向けて発信されるため、地中探査レーダーよりも信号強度が強く、より精度の高い埋設管の位置の確認が可能である。
（例えば、特許文献１参照）。

特許第３４２３９４８号 特開２０１５−１４８４９１号公報

従来の埋設管管理方法は、自社が管理する埋設管周辺にある他の企業の埋設物情報を予め把握した上で、他の企業に赴き埋設管の位置を確認する必要があり、十分な埋設物の位置の把握が困難であり、掘削工事施工時に予め想定していない埋設物に遭遇するリスクを回避することができないという課題がある。また、他の企業が工事を行うときに、現場立ち合いによる掘削位置の確認方法は、人手による非効率的な方法であるとともに、掘削工事後の期間が長い場場合に情報の散逸リスクがあり、情報の保管にも課題が残る方法である。

また、特許文献１に記載される埋設管の位置確認方法は、埋設管が敷設されることが多い地下数メートル範囲の表土と呼ばれる土壌は不均一であることが多いため、土壌の不均一性が電磁波ノイズとして正確な埋設位置の把握の阻害要因となるケースが多い。また、埋設物の位置を確認できても、それがどの企業に属するものであるかを判別することはできない。

また、特許文献１に記載される方法は、マーカを設置した場所のみの確認方法であり、点情報の確認に制約される技術である。また、マーカにＲＦＩＤ機能を付与する方式も提案されているが、埋設管管理に必要な情報の把握が十分ではなく、効果的な活用事例はない。

そこで、現場において自組織が管理する埋設管周辺で施工される他組織の工事の内容を正確かつ効率的に把握することができる埋設物管理システム、及び、埋設物管理方法を提供することを目的とする。

本発明の実施の形態の埋設物管理システムは、自組織又は他組織の埋設物が埋設される埋設地、又は、前記自組織あるいは前記他組織の掘削地に埋設され、前記埋設地又は前記掘削地の位置を表す位置情報と、前記埋設物の掘削工事、配管工事あるいは修繕工事、又は、前記掘削地の埋設工事が行われた日付を表す日付情報と、前記埋設物が属する組織、又は、前記掘削工事を行った組織を表す組織情報とを格納するマーカと、前記自組織の埋設物の前記位置情報及び前記日付情報を含む埋設物データを管理する情報処理装置と、前記マーカ及び前記情報処理装置と通信可能な探査装置であって、前記マーカから読み出した前記位置情報、前記日付情報、及び前記組織情報と前記埋設物データとを表示する表示部を有する探査装置とを含む。

現場において自組織が管理する埋設管周辺で施工される他組織の工事の内容を正確かつ効率的に把握することができる埋設物管理システム、及び、埋設物管理方法を提供することができる。

埋設物管理システム１００を示す図である。 埋設物管理システム１００で利用するマーカ１１０の平面的な配置を示す図である。 埋設物管理システム１００の各構成要素の詳細を示す図である。 埋設物管理システム１００で利用するデータを示す図である。 ｎ値を説明する図である。 表示部１３４の表示の一例を示す図である。

以下、本発明の埋設物管理システム、及び、埋設物管理方法を適用した実施の形態について説明する。

＜実施の形態＞
図１は、埋設物管理システム１００を示す図である。図２は、埋設物管理システム１００で利用するマーカ１１０の平面的な配置を示す図である。図３は、埋設物管理システム１００の各構成要素の詳細を示す図である。図４は、埋設物管理システム１００で利用するデータを示す図である。

埋設物管理システム１００は、マーカ１１０、サーバ１２０、及び探査装置１３０を含み、自組織又は他組織の埋設管１０、又は、自組織あるいは他組織の掘削地に関するデータを管理するシステムである。図１には、自組織の埋設管１０と、他組織の埋設管１０とを示す。図１では、他組織の埋設管１０のそばにマーカ１１０が埋設されている。

ここで、自組織と他組織は、互いに異なる組織であり、典型的には、互いに異なる企業である。自組織がガス会社である場合には、自組織の埋設管１０は、ガス本管である。また、この場合に、他組織の埋設管１０は、例えば、水道管、下水道管、又は、埋設式の電力ケーブルである。ガス本管、水道管、下水道管、埋設式の電力ケーブルは、埋設物の一例である。

図１に示すように、マーカー１１０を埋設管１０の近傍に設置する場合は、マーカー１１０を埋設管１０にそった等間隔の箇所、埋設管１０同士が交差する箇所、埋設管１０からの分岐取り出し箇所に設置する。

また、図２には、自組織の埋設管１０のそばの掘削跡１１Ａと、自組織の埋設管１０を含む領域にある掘削跡１１Ｂの平面的な配置を示す。掘削跡１１Ａ、１１Ｂは、例えば、他組織が工事を行うことによってできたものである。

ここで、掘削跡とは、例えば、道路工事、水道工事、下水道工事、又はガス管工事等のために、埋設管１０のそば、又は、埋設管１０が存在する領域に掘削穴を空け、工事の終了後に掘削穴を埋めたものである。

図２では、マーカ１１０は、平面視で掘削跡１１Ａ、１１Ｂの四隅に配置されており、工事が終了した跡も、掘削穴を形成した領域が分かるようにするために配置されている。ここでは、掘削穴を埋めた掘削跡１１Ａ、１１Ｂを示すが、埋める前の掘削穴（工事中の掘削穴）にマーカ１１０を配置してもよい。掘削跡と掘削穴は、掘削地の一例である。なお、以下では、掘削跡１１Ａ、１１Ｂを特に区別しない場合には、掘削跡１１と称す。

自組織あるいは他組織の掘削地にあるマーカ１１０とは、例えば、図２に示すように、掘削跡１１Ａ、１１Ｂにあるマーカ１１０のことである。

マーカ１１０は、埋設管１０の埋設地、又は、掘削地に埋設され、図３（Ａ）に示すように、データを格納する格納部１１１を含む。

マーカ１１０は、例えば、電源付き、又は、電源なしのＲＦＩＤ(Radio Frequency Identification)タグであり、格納部１１１は、ＲＦＩＤタグのＩＣチップ内に設けられる。

マーカ１１０は、自組織及び他組織の埋設管１０とともに地中に埋設され、探査装置１３０によって、格納部１１１へのデータの書き込み及び読み出しが行われる。

格納部１１１に格納されるデータは、図４（Ａ）に示すように、埋設地又は掘削地を表す位置情報、埋設管１０の埋設工事、修繕工事、又は掘削工事が行われた日付を表す日付情報、埋設管１０が属する組織を表す組織情報、埋設工事、修繕工事、又は掘削工事の施工方法を表す施工情報、埋設管１０が埋設される現場の状況を表す現場情報である。図４（Ａ）には、各情報の内容をアルファベットで記号化して示す。

位置情報は、一例として、ＧＰＳ(Global Positioning System)が測位するデータであり、緯度及び経度を含む。また、位置情報は、ＧＰＳシステムで利用する基準点に対する高度（深さ）を表すデータを含んでもよい。

日付情報は、埋設工事、修繕工事、又は掘削工事が行われた日付を表すデータであり、例えば、ＧＰＳシステムから取得することができる。

組織情報は、埋設管１０を所有する企業あるいは法人等の名称、又は、埋設工事、修繕工事、又は掘削工事の施工業者の名称等である。

施工情報は、掘削工事、配管工事、修繕工事、又は埋設工事の施工方法を表すデータである。例えば、掘削工事で使用される建設機械の種類、配管工事が溶接施工か機械的な接合ににより施工されるのか、修繕工事に使用される資機材や修繕材料、埋設工事時の転圧方法が施工情報である。

現場情報は、現場における、土質、湧水の有無、又は、地下水の位置を表す情報である。土質に関する情報は、ｎ値といった土質強度を表す情報である。湧水の有無、又は、地下水の位置を表す情報は、土質の軟弱度、配管材料の腐食に対する影響を表す情報である。これらの情報を数値、もしくは、フラグを用いて表すか、あるいは、記号化して表してもよい。

なお、格納部１１１には、上述以外のデータを含ませてもよい。格納部１１１には、少なくとも、位置情報、日付情報、及び組織情報が格納されていればよく、その他のデータについては、用途等に応じて適宜変更してもよい。

サーバ１２０は、演算部１２１、メモリ１２２、及び通信部１２３を有する。

演算部１２１は、探査装置１３０からリクエストがあった場合に、探査装置１３０から受信する（他組織又は自組織の）埋設管１０又は掘削跡１１の位置情報、日付情報、及び組織情報等と、メモリ１２２に格納される自組織の埋設管１０についての埋設物データとを照合し、探査装置１３０から受信する埋設管１０と、自組織の埋設管１０との位置関係を求める。

演算部１２１は、求めた位置関係を表すデータと、位置関係を表すのに必要な画像データとを探査装置１３０に送信する。

メモリ１２２は、自組織の埋設管１０についての埋設物データを格納する。埋設物データは、図４（Ｂ）に示すように、自組織の埋設管１０の埋設地を表す位置情報、自組織の埋設管１０の埋設工事又は修繕工事が行われた日付を表す日付情報、埋設工事又は修繕工事の施工方法を表す施工情報、自組織の埋設管１０が埋設される現場の状況を表す現場情報、及び埋設管１０の画像データ等を含む。図４（Ｂ）には、埋設物データの各情報の内容をアルファベットで記号化して示す。

例えば、自組織がガス会社である場合は、ガス会社の管轄エリア内のガス本管等についての位置情報、日付情報、施工情報、及び現場情報等が埋設物データに格納される。このため、埋設物データは、ガス本管の座標を表す三次元的なモデルとモデルの画像データを含む。画像データは、コンピュータグラフィックによる埋設管１０の画像を表すデータである。

通信部１２３は、探査装置１３０との通信を実現する。通信部１２３は、例えば、３Ｇ又は４Ｇ等の携帯電話用の電話回線で通信するモデム、又は、インターネットで通信するモデム等である。サーバ１２０は、通信部１２３を介して、探査装置１３０と通信する。

探査装置１３０は、ＧＰＳ処理部１３１、制御部１３２、リーダライタ１３３、表示部１３４、及び通信部１３５を有する。

ＧＰＳ処理部１３１は、ＧＰＳによる位置情報を取得する。位置情報は、新たなマーカ１１０を設置する際に、そのマーカ１１０に格納する位置情報として用いられる。

制御部１３２は、リーダライタ１３３で読み取ったマーカ１１０の近くにある自組織の埋設管１０との位置関係を表すデータの送信をサーバ１２０にリクエストする処理と、サーバ１２０からデータを受信した場合に、表示部１３４に表示させる処理を行う。

リクエストを行うに際して、制御部１３２は、リーダライタ１３３で読み取ったマーカ１１０の位置情報、日付情報、及び組織情報等を通信部１３５からサーバ１２０に送信させる。

リーダライタ１３３は、マーカ１１０にデータを書き込む処理と、データを読み出す処理とを行う。データの書き込みは、新たな埋設管１０とともにマーカ１１０が埋設される場合、埋設管１０の修繕が行われる場合、又は、既設の埋設管１０でマーカ１１０が割り当てられていない埋設管１０にマーカ１１０を割り当てる場合等に、行われる。

また、データの読み出しは、自組織の新たな埋設管１０を設置する場合、自組織の埋設管１０に交換又は修繕等の作業を行う場合等に行われる。

表示部１３４は、探査装置１３０の動作に必要な様々な情報を表示する。表示部１３４は、例えば、液晶ディスプレイパネルであり、タッチパネルが備わっていてもよい。表示部１３４には、例えば、自組織の埋設管１０と、他組織のマーカ１１０との位置関係を表す画像が表示され、画像には、日付情報、組織情報、施工情報、現場情報が表示される。

このような画像は、リーダライタ１３３で読み取ったマーカ１１０の近くにある自組織の埋設管１０との位置関係を表すデータの送信を制御部１３２がサーバ１２０にリクエストした場合に、サーバ１２０から探査装置１３０に送信される。

通信部１３５は、サーバ１２０との通信を実現する。通信部１３５は、例えば、３Ｇ又は４Ｇ等の携帯電話用の電話回線で通信するモデム、又は、インターネットで通信するモデム等である。探査装置１３０は、通信部１３５を介して、サーバ１２０と通信する。

ここで、図５を用いて、土質について説明する。土質には、土の種類や硬さ／柔らかさの他に、ｎ値という指標が含まれる。図５は、ｎ値を説明する図である。

埋設管１０の位置を測定した場合に、以前に埋設データに含まれる位置情報に対してずれがある場合には、次のようにして、埋設管１０のそばの掘削穴１１Ｃが形成されたことによる影響が生じたかどうかを推定することができる。

ｎ値とは、断面が矩形状の掘削穴１１Ｃの内部摩擦角φを与える値である。このようなｎ値を土質を表す現場情報としてマーカ１１０の格納部１１１に格納しておけば、埋設管１０に沈下等の位置の変化が生じた場合に、ｎ値から求まる内部摩擦角φに基づいて、埋設管１０の位置の変化が掘削穴１１Ｃの形成によるものであるかどうかを判定することができる。

以上のような埋設物管理システム１００は、次のように利用することができる。

組織毎に発信周波数の異なるマーカ１１０を用いることで、各組織の識別が可能になる。このようなマーカ１１０を、埋設管１０の近傍、および掘削穴１１Ｃの四隅に設置する。

設置者は、自組織の工事立ち合い者、又は、他組織の工事施行者である。

埋設管１０近傍にマーカ１１０を設置する場合、埋設管１０同士が交差する箇所、分岐取り出し箇所等の管理上重要な地点に設置する。これらの箇所は埋設管を管理する上で重要な箇所であり、埋設後に地上から高精度に位置を把握することが可能となることで、新たに掘削工事が発生する場合に、埋設管損傷の未然防止につなげることができる。

マーカ１１０を地中に設置する時、施工日、施工会社、施工方法等の工事に関連する情報、土質、湧水有無、地位等の現場情報、ＧＰＳ処理部１３１で取得した正確な位置情報をマーカ１１０の格納部１１１に格納する。

自組織が管理する埋設管１０に他組織が施工を行った付近で不具合が発生した場合、他組織の工事に関連する情報、他組織の掘削位置と自組織が管理する埋設管１０の相対位置を確認することで、他組織の工事の影響を推定する上での有効な情報となる。

自組織が管理する埋設管１０の位置は、サーバ１２０とのデータ通信により把握でき、他組織の掘削位置と照合することで、相対的な位置を把握することができる。

自組織が管理する埋設管１０に不具合が発生した場合に、埋設管１０の周辺での他組織の工事履歴を把握することができ、加えて自組織の埋設管１０の不具合の状況と他組織の掘削範囲から、不具合と掘削の因果関係を推定することが可能になる。

自組織が管理する埋設管１０と、他組織の掘削範囲の位置関係を正確に把握することで、他組織の掘削時に自組織の埋設管１０が掘削構内に露出していたかどうかを推定することができ、自組織が管理する埋設管１０に対して他組織が損傷を与えた可能性の有無を推定することができる。

自組織が管理する埋設管１０と、他組織の掘削範囲の位置関係を正確に把握し、加えて当該現場の土質情報を利用することで、他組織の掘削が自組織の埋設管１０に与える影響を推定することができる。

自組織が管理する埋設管１０の周辺で道路陥没が発生した場合に、各組織の掘削範囲を把握することで、どの掘削が道路陥没に影響を与えたのかという推定が可能となる。

埋設物管理システム１００は、これから新設が想定される新たな埋設インフラに対して有効な技術であるため、現在の埋設管に対する管理グレードよりも高い品質が要求される水素導管に対して有効に活用できると想定される。

以上のように、実施の形態によれば、各組織が管理する埋設管１０の位置を相互に正確に把握することが可能となるだけではなく、各組織の工事情報、土質等の現場情報も相互に活用が可能となり、各組織の埋設管１０の管理品質の向上を実現することができる。

また、埋設管１０に他組織の掘削影響によって不具合が発生した場合、他組織の掘削が与える影響を推定する精度が上がることにより、埋設管１０の不具合に対する責任の所在が明確になることが期待できる。

最後に、表示部１３４の表示の一例について図６を用いて説明する。図６は、表示部１３４の表示の一例を示す図である。表示部（液晶ディスプレイパネル）１３４には、例えば、自組織の埋設管１０と、他組織のマーカ１１０との位置関係を表す画像が表示され、画像には、日付情報、組織情報、施工情報、現場情報が表示される。

以上、実施の形態によれば、現場において自組織が管理する埋設管周辺で施工される他組織の工事の内容を正確かつ効率的に把握することができる埋設物管理システム１００、及び、埋設物管理方法を提供することができる。

なお、以上では、探査装置１３０が、リーダライタ１３３で読み取ったマーカ１１０の近くにある自組織の埋設管１０との位置関係を表すデータの送信を制御部１３２がサーバ１２０にリクエストした場合に、サーバ１２０から探査装置１３０に、自組織の埋設管１０と、他組織のマーカ１１０との位置関係を表す画像が送信される形態について説明した。すなわち、サーバ１２０が、自組織の埋設管１０と他組織のマーカ１１０との位置関係を演算し、演算結果を反映した画像を探査装置１３０に送信する形態である。

しかしながら、探査装置１３０が、自組織の埋設管１０と他組織のマーカ１１０との位置関係を演算して、表示部１３４に表示してもよい。この場合には、探査装置１３０が、サーバ１２０に対して、埋設管１０データを送信するようにリクエストし、受信した埋設管１０データを用いて、自組織の埋設管１０と他組織のマーカ１１０との位置関係を演算すればよい。また、この場合に、探査装置１３０が、リーダライタ１３３で読み取ったマーカ１１０の位置情報をサーバ１２０に送信して、その位置情報が表す位置の周辺についての埋設管１０データを送信するようにリクエストするようにしてもよい。送信される埋設管１０データの容量を小さくできるからである。

また、マーカ１１０にガスセンサーを取り付けてもよい。埋設管１０でガス漏れが発生した場合に、マーカ１１０の格納部１１１にガス漏れが発生したことと日時を表すデータを格納しておけば、探査装置１３０で読み取ったときに、ガス漏れを正確に把握することができる。道路に舗装がある場合、舗装の上から地上でガス漏れを困難であるが、地中、もしくは埋設管近傍ではガス漏えい時のガス濃度が高いため、ガスセンサーによる漏えいの把握が容易となる。

以上では、埋設管１０を施設する工事を行う場合にマーカ１１０を埋設することを説明したが、既設の埋設管１０の修繕を行う際に、マーカ１１０を埋設してもよい。

以上、本発明の例示的な実施の形態の埋設物管理システム、及び、埋設物管理方法について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。

１１Ａ、１１Ｂ 掘削跡
１１Ｃ 掘削穴
１００ 埋設物管理システム
１１０ マーカ
１１１ 格納部
１２０ サーバ
１２１ 演算部
１２２ メモリ
１２３ 通信部
１３０ 探査装置
１３１ ＧＰＳ処理部
１３２ 制御部
１３３ リーダライタ
１３４ 表示部
１３５ 通信部

Claims (9)

1. 自組織又は他組織の埋設物が埋設される埋設地、又は、前記自組織あるいは前記他組織の掘削地に埋設され、前記埋設地又は前記掘削地の位置を表す位置情報と、前記埋設物の掘削工事、配管工事あるいは修繕工事、又は、前記掘削地の埋設工事が行われた日付を表す日付情報と、前記埋設物が属する組織、又は、前記掘削工事を行った組織を表す組織情報とを格納するマーカと、
   前記自組織の埋設物の前記位置情報及び前記日付情報を含む埋設物データを管理する情報処理装置と、
   前記マーカ及び前記情報処理装置と通信可能な探査装置であって、前記マーカから読み出した前記位置情報、前記日付情報、及び前記組織情報と前記埋設物データとを表示する表示部を有する探査装置と
   を含む、埋設物管理システム。
2. 前記探査装置は、現在地を測定する位置測定装置を有し、前記マーカを埋設する際に、前記マーカに格納する位置情報を前記位置測定装置で取得する、請求項１記載の埋設物管理システム。
3. 前記自組織の埋設物について前記位置測定装置で取得した前記位置情報と、前記自組織の埋設物についての前記日付情報及び前記組織情報は、前記探査装置から前記情報処理装置に送信されて前記埋設物データに格納される、請求項２記載の埋設物管理システム。
4. 前記マーカは、前記掘削工事、前記配管工事、前記修繕工事、又は前記埋設工事の施工方法を表す施工情報、又は、前記埋設地又は前記掘削地の現場の状況を表す現場情報をさらに格納し、
   前記探査装置は、前記表示部に、前記自組織又は他組織のマーカから読み出した前記施工情報又は前記現場情報をさらに表示する、請求項１乃至３のいずれか一項記載の埋設物管理システム。
5. 前記埋設物データは、前記自組織の埋設物の前記施工情報又は前記現場情報をさらに含む、請求項４記載の埋設物管理システム。
6. 前記現場情報は、前記現場における、土質、湧水の有無、又は、地下水の位置を表す情報である、請求項４又は５記載の埋設物管理システム。
7. 前記マーカは、前記埋設物を平面視で囲むように、又は、前記掘削地を平面視で囲むように、複数配置される、請求項１乃至６のいずれか一項記載の埋設物管理システム。
8. 前記マーカは、他の埋設物と平面視で交差する位置、又は、前記埋設物から分岐する分岐埋設物の分岐点に配設される、請求項１乃至７のいずれか一項記載の埋設物管理システム。
9. 自組織又は他組織の埋設物が埋設される埋設地、又は、前記自組織あるいは前記他組織の掘削地に埋設され、前記埋設地又は前記掘削地の位置を表す位置情報と、前記埋設物の埋設工事あるいは修繕工事、又は、前記掘削地の掘削工事が行われた日付を表す日付情報と、前記埋設物が属する組織、又は、前記掘削工事を行った組織を表す組織情報とを格納するマーカと、
   前記自組織の埋設物の前記位置情報及び前記日付情報を含む埋設物データを管理する情報処理装置と
   を含む埋設物管理システムにおいて、
   前記マーカから読み出した前記位置情報、前記日付情報、及び前記組織情報と前記埋設物データとを表示部に表示する、埋設物管理方法。

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