JP2019056214A - 施工管理システム - Google Patents

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【課題】施工現場以外の場所においても、当該施工現場の作業状況を詳細に把握することができる施工管理システムを提供すること。【解決手段】通信回線を介して作業員、重機、及び運搬機から各位置情報を取得して記憶するとともに、地図の情報及び施工現場の施工計画図の情報を記憶する記憶部と、前記地図上の施工現場領域に前記施工計画図を貼り合わせるように、前記地図の情報及び前記施工計画図の情報を結合して複合地図を形成する地図形成処理部と、前記複合地図上に前記作業員、前記重機、及び前記運搬機の位置情報を付した表示データを生成する表示データ生成部と、を有すること。【選択図】図5

Description

本発明は、土木施工現場等における作業員、重機、及び運搬機の管理に係る施工管理システムに関する。
重機及び運搬機によって作業を進める土木施工現場において、当該施工現場の管理者(監督者)が施工現場の作業状況等を把握するためにも、当該重機及び運搬機、並びにこれらの操縦者を含む施工現場の作業員の状況等を確認することが重要となっている。また、施工現場の管理者は、当該施工現場以外の場所で作業を行ったり、又は複数の施工現場を担当する場合もあるため、当該施工現場から離れた状況下においても担当する施工現場の作業状況等を把握する必要もある。
例えば、特許文献1には、地図上に建設機械の位置を表示し、建設機械の効率的な使用ができる施工現場管理システムが開示されている。また、特許文献1の施工現場管理システムにおいては、作業員をモニタし、作業員の位置も監視することが開示されている。
特開2002−105989号公報
しかしながら、特許文献1の施工現場管理システムにおいては、地図上の建設機械又は作業員の位置のみを表示するだけであるため、どのような作業が実際に行われ、更にはどの程度作業が進んでいる等の詳細な作業状況の把握は困難である。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、施工現場以外の場所においても、当該施工現場の作業状況を詳細に把握することができる施工管理システムを提供することにある。
上述した目的を達成するため、本発明の施工管理システムは、施工現場における作業員、重機、及び運搬機を管理する施工管理システムであって、通信回線を介して前記作業員、前記重機、及び前記運搬機から各位置情報を取得して記憶するとともに、地図の情報及び前記施工現場の施工計画図の情報を記憶する記憶部と、前記地図上の施工現場領域に前記施工計画図を貼り合わせるように、前記地図の情報及び前記施工計画図の情報を結合して複合地図を形成する地図形成処理部と、前記複合地図上に前記作業員、前記重機、及び前記運搬機の位置情報を付した表示データを生成する表示データ生成部と、を有する。
本発明に係る施工管理システムによれば、施工現場以外の場所においても、当該施工現場の作業状況を詳細に把握することができる。
本発明の実施例1に係る施工管理システムの全体構成を示す概略図である。 本発明の実施例1に係る施工管理システムのサーバのブロック図である。 本発明の実施例1に係る施工管理システムにおける複合地図の作成フローを示す概略図である。 本発明の実施例1に係る施工管理システムにおける表示データである。 本発明の実施例1に係る施工管理システムにおける運搬機の状態判断の処理フロー図である。 本発明の実施例1に係る施工管理システムにおける作業員の状態判断の処理フロー図である。 本発明の実施例2に係る施工管理システムのサーバの演算部における機能ブロック図である。 本発明の実施例2に係る施工管理システムにおける施工管理図である。 本発明の実施例2に係る施工管理システムにおける複合地図である。 本発明の実施例2に係る施工管理システムにおける表示データである。
以下、図面を参照し、本発明による施工管理システムの実施の形態について、各実施例に基づき詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、各実施例で用いる様々な数値は、いずれも一例を示すものであり、必要に応じて様々に変更することが可能である。
<実施例1>
以下において、図1及び図2を参照しつつ、本実施例に係る施工管理システム10の構成について説明する。ここで、図1は、本実施例に係る施工管理システム10の全体構成を示す概略図である。また、図2は、本実施例に係る施工管理システム10のサーバのブロック図である。
図1に示すように、本実施例に係る施工管理システム10は、土木施工現場Fにおける油圧ショベル等の重機11、ダンプトラック等の運搬機12、及び作業員13の位置情報及び加速度情報を所定の通信手段14を介して、サーバ15に送信することができる構成を有している。具体的に、重機11及び運搬機12の運転手(図示せず)が備えるスマートフォン16、並びに作業員13が備えるスマートフォン16が、全球測位衛星システム(GNSS:Global Navigation Satellite System)を構成する複数の測位衛星17からの電波を受信する。その後、当該電波受信した各スマートフォン16は、当該電波を利用した演算によって得られる位置情報を携帯基地局18及び通信回線19を介して位置情報を送信する。また、加速度情報は、各スマートフォン16に搭載された加速度センサ(図示せず)によって得られ、携帯基地局18及び通信回線19を介してサーバ15に送信される。
ここで、各スマートフォン16は、土木施工現場Fにおける重機11、運搬機12、及び作業員13の位置情報及び加速度情報を送信するだけでなく、土木施工現場Fから離れた場所における位置情報及び加速度情報も送信することができる。すなわち、土木施工現場Fへの向う途中の経路における位置情報及び加速度情報も送信することができる。
また、図1に示すように、本実施例に係る施工管理システム10においては、土木施工現場Fの管理者が確認するための作業端末20が、土木施工現場Fの外部に設けられている。そして、作業端末20は、通信装置(図示せず)を備えているため、通信回線19を介してサーバ15と双方向に通信可能となっている。このため、作業端末20を操作する当該管理者は、通信回線19を介してサーバ15にアクセスし、土木施工現場Fの作業状態を作業端末20に表示させ、その内容を確認することができる。すなわち、作業端末20は、施工管理システム10の表示部として機能することになる。ここで、作業端末20は、土木施工現場Fの作業状態を単に表示させるだけでなく、各種の演算及び作業等を行える一般的なコンピュータである。
なお、作業端末20は、土木施工現場Fの内部に設置された建屋内に設置されてもよく、又は管理者が所有する携帯端末であってもよい。特に、管理者が所有する携帯端末が作業端末20を兼ねることにより、管理者が他の場所等で作業している場合でも、管理者が選択する土木施工現場Fの作業状況を把握することが可能になる。
図2に示すように、サーバ15は、記憶部21、演算部22、及び入出力インターフェース23a,23bを有している。記憶部21は、例えば、ハードディスクドライブ(HDD:hard disk drive)又はソリッドステートドライブ(SSD:solid state drive)から構成される。また、記憶部21には、施工管理を行うための施工管理プログラム、地図の情報(データ)、土木施工現場Fの施工計画図、各スマートフォン16から送信される位置情報及び加速度情報、並びにその他の各種プログラム及び情報が記憶されている。
演算部22は、例えば、各種の演算処理を行う中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)から構成される。すなわち、演算部22は、サーバ3を統括して制御する制御装置として機能する。また、本実施例において、演算部22は、記憶部21に記憶された地図の情報及び施工計画図の情報を複合して複合地図を形成する地図形成処理部24を有している。更に、演算部22は、記憶部21に記憶された作業員13等の位置情報及び加速度情報を当該複合地図に付して表示データを生成する表示データ生成部25を有している。そして、演算部22は、入出力インターフェース23a,23bを制御し、サーバ15の通信制御も行うことになる。
なお、地図形成処理部24によって形成される複合地図、及び表示データ生成部25によって生成される表示データは、記憶部21に記憶されてもよい。更に、地図形成処理部24によって形成される複合地図、及び表示データ生成部25によって生成される表示データは、入出力インターフェース23b及び通信回線19を介して作業端末20に供給されることになり、表示部として機能する作業端末20において表示可能となる。
次に、図2乃至図4を参照しつつ、本実施例に係る施工管理システム10における施工管理処理について説明する。また、図3は、本実施例に係る施工管理システムにおける複合地図の作成フローを示す概略図である。図4は、本実施例に係る施工管理システムにおける表示データである。
図2から分かるように、地図形成処理部24及び表示データ生成部25の処理は、記憶部21に記憶された施工管理プログラムを地図形成処理部24及び表示データ生成部25(すなわち、演算部22)が実行することによって行われる。より具体的には、図2に示すように、演算部22が施工管理プログラムを実行することにより、記憶部21に記憶された地図の情報及び施工計画図が演算部22に入力される。ここで、当該地図及び施工計画図は、位置(緯度、経度)情報を含んでいる。本実施例において、図3に示す地図は、地図内の緯度及び経度に係る全ての位置情報を含んでおり、図3に示す施工計画図においては、四隅の点(黒丸で示す)が当該位置情報に該当している。
そして、図3に示すように、演算部22の地図形成処理部24は、入力された地図の情報から構成される地図上の土木施工現場Fの領域に、施工計画図を貼り合わせるようにして、入力された地図の情報及び施工計画図の情報を結合して複合地図を形成する。すなわち、一般の地図上の土木施工現場Fの領域に施工計画図が重ねて配置されることになる。ここで、複合地図の形成は、施工計画図の四隅の位置情報、及び地図の位置情報によって行われる。具体的には、施工計画図の四隅の位置情報と合致する地上の4つの位置情報を検出し、当該地図上の4つの位置に対して施工計画図の四隅が合致するように、施工計画図を地図上に重ねて複合地図を形成することになる。
また、図2に示すように、演算部22が施工管理プログラムを実行すると、記憶部21に記憶された重機11、運搬機12、及び作業員13のそれぞれの位置情報及び加速度情報が入出力インターフェース23aを介して演算部22に入力される。この際に、重機11、運搬機12、及び作業員13のいずれの各情報であるかを識別するために、各スマートフォン16の識別番号である対象IDも入力される。
また、演算部22の表示データ生成部25は、地図形成処理部24によって形成された複合地図上に重機11、運搬機12、及び作業員13を示す記号を表示させた表示データを生成する。具体的には、図4に示すように、重機11、運搬機12、及び作業員13の各位置情報に基づいて、重機11、運搬機12、及び作業員13を示す記号を表示する場所が決定されている。すなわち、表示データ生成部25によって生成される表示データには、重機11、運搬機12、及び作業員13の位置情報が付されていることになる。
更に、表示データ生成部25は、重機11、運搬機12、及び作業員13の位置情報又は加速度情報に基づいて、複合地図上に付する各記号を分けている。具体的には、図4に示すように、運搬機12の積荷の有無に応じて記号を分け、作業員13の状態に応じて記号を分けている。なお、図4において、積荷がある運搬機12を運搬機12aとして符号を付し、積荷がない運搬機12を運搬機12bとして符号を付し、正常な状態で作業を行っている作業員13を作業員13aとして符号を付し、異常な状態のおそれがある作業員13を作業員13bとして符号を付している。
次に、図4及び図5を参照しつつ、本実施例に係る施工管理システム10における、運搬機12の積載有無の判断に係る処理フローを説明する。ここで、図5は、本実施例に係る施工管理システム10における運搬機12の状態判断の処理フロー図である。
先ず、運搬機12の位置を取得する(ステップS11)。具体的には、演算部22に入力される運搬機12を示す対象ID及び位置情報に基づいて、複合地図上における運搬機12の位置が取得される。次に、取得された運搬機12の位置が、複合地図内の積込み場内に位置するか否かを判定する(ステップS12)。ここで、積込み場に関する情報は、施工計画図又は記憶部21に記憶されたその他の運搬情報等から取得されることになる。また、ステップS12の判定については、運搬機12が積込み場内で所定時間(例えば、3分)停車していれば、運搬機12が積込み場内に位置すると判定することができる。続いて、運搬機12の位置が積込み場内である場合には(ステップS12:Yes)、積荷表示として出力され、図4の運搬機12aのように積荷がある状態の表示がなされる。
一方、運搬機12の位置が積込み場内でない場合には(ステップS12:No)、運搬機12の位置が荷降し場内であるか否かを判定する(ステップS14)。ここで、荷降し場に関する情報も、施工計画図又は記憶部21に記憶されたその他の運搬情報等から取得されることになる。また、ステップS14の判定については、運搬機12が荷降し場内で所定時間(例えば、3分)停車していれば、運搬機12が積荷降し場内に位置すると判定することができる。続いて、運搬機12の位置が荷降し場内である場合には(ステップS14:Yes)、空荷表示として出力され、図4の運搬機12bのように積荷がない状態の表示がなされる。
そして、運搬機12の位置が荷降し場内でない場合には(ステップS14:No)、位置の取得に係るステップS11から処理フローが再度進むことになる。また、積荷表示の出力をした場合(ステップS13)、及び空荷表示の出力をした場合(ステップS15)においても、位置の取得に係るステップS11から処理フローが再度進むことになる。すなわち、空荷表示が一度なされた運搬機12aは、積込み場内に入るまでは空荷表示が継続してなされることになり、積荷表示が一度なされた運搬機12bの記号は、荷降ろし場内に入るまでは積荷表示が継続してなされることになる。
このように、本実施例においては、運搬機12の実際の積載量を計測することなく、簡易的に運搬機12の積荷状態を把握し、その結果を表示データ内に示している。このような表示データを利用することで、運搬機12の積載状況を容易且つ瞬時に把握することができるため、運搬機12の配車管理も容易且つ迅速に行えることになる。
なお、運搬機12の積載有無の判断については、上述した方法に限定されず、例えば、運搬機12の走行履歴によって判断するようにしてもよい。具体的には、土木施工現場Fの作業内容(すなわち、積載をするか、荷降ろしするか)を鑑み、土木施工現場Fから出発したものか、又は土木施工現場Fに向っているかによって積載有無の判断を行うことが可能である。
次に、図4及び図6を参照しつつ、本実施例に係る施工管理システム10における、作業員13の状態判断に係る処理フローを説明する。ここで、図6は、本実施例に係る施工管理システム10における作業員13の状態判断の処理フロー図である。
先ず、加速度計測に関する計測時間をゼロに設定(T=0)とする(ステップS21)。次に、作業員13の加速度の取得を行う(ステップS22)。具体的には、演算部22に入力される作業員13を示す対象ID及び加速度情報に基づいて、現在の作業員13の加速度を取得する。
次に、作業員13の加速度が閾値以下であるか否かを判定する(ステップS23)。ここで、加速度の閾値は、作業員13の動きが所定の期間内で少ない場合に、作業員13が倒れているか否かを判断できるように、予め定められている値である。続いて、当該加速度が閾値より大きい場合(ステップS23:No)には、正常表示の出力がなされる(ステップS24)。すなわち、当該加速度が閾値より大きい場合には、作業員13が正常に動いていると判断され、図4の作業員13aのように、正常な状態を示す作業員表示がなされる。
一方、作業員13の加速度が閾値以下である場合(ステップS23:Yes)、スマートフォン16における加速度算出に係る微小時間(dt)を現在の計測時間(T)に追加する(ステップS25)。その後、微小時間(dt)が追加された後の更新された計測時間(T=T+dt)が、所定の計測時間(Ts)以上であるか否かを判定する(ステップS26)。ここで、所定の計測時間(Ts)は、作業員13の動きが所定の期間で少ない場合に、作業員13が倒れているか否かを判断できるように、予め定められている値(例えば、10〜30秒程度)である。
次に、更新された計測時間が所定の計測時間(Ts)以上である場合(ステップS26:Yes)には、異常表示の出力がなされる(ステップS27)。すなわち、所定時間を経過しても、作業員13の加速度が閾値よりも小さいことになり、作業員13が正常に動いておらず、倒れている可能性があると判断され、図4の作業員13bのように、異常な状態を示す作業員表示(すなわち、作業員が丸で囲まれた表示)がなされる。
一方、更新された計測時間が所定の計測時間(Ts)未満である場合(ステップS26:No)には、作業員13が正常に動作しているか否かを判断するための時間が経過しておらず、ステップS22に戻り、加速度の取得から処理フローが再度進むことになる。
このような表示データを利用することで、作業員13の状態を容易且つ瞬時に判断できるため、作業員13が危険な状態と予測される場合に迅速な対応が取れることになる。すなわち、本実施例に係る施工管理システム10によれば、土木施工現場Fにおける作業員13の救護対応の向上を図ることができる。
なお、運搬機12及び作業員13の状態判断を上述したが、重機11についても、加速度情報を利用して各種の状態判断を行うことができる。例えば、油圧ショベル等は旋回して作業を行うため、作業員13と同様に、所定時間内における重機11の動きが少ない場合には、重機11が正常に動作していない等の判断をすることができる。
以上のように、本実施例においては、地図と施工計画図とを貼り合わせた複合地図上に、重機11、運搬機12、及び作業員13の位置情報を付した表示データを、土木施工現場Fの外部に設置された作業端末20に表示するため、地図と重機11、運搬機12、及び作業員13との関係だけでなく、施工計画図と重機11、運搬機12、及び作業員13との関係も把握することができる。ここで、施工計画図からは、法面作業又は均し作業等の各種の作業内容を把握することができるため、各位置情報及び各加速度情報に応じた表示によって重機11、運搬機12、及び作業員13の作業状況の詳細を容易に把握することが可能になる。すなわち、土木施工現場Fの管理者は、土木施工現場F以外の場所においても、土木施工現場Fの作業状況を詳細に把握することができる。
また、本実施例においては、重機11、運搬機12、及び作業員13の表示について、それぞれの状態(すなわち、積載状況、又は動作状況)を鑑みて異ならせて表示するため、表示データを視認することで、重機11、運搬機12、及び作業員13の作業状態を容易に把握することができる。
なお、本実施例においては、重機11、運搬機12、及び作業員13の位置情報又は加速度情報の取得及び送信をスマートフォン16で行っていたが、その他の計測機器を用いてもよい。例えば、計測センサ及び通信装置を内蔵するシガーソケットタイプの計測機器を用いても良い。また、重機11及び運搬機12については、重機11及び運搬機12に内蔵された加速度センサ及びGPSセンサ等を利用して位置情報及び加速度情報を取得し、内蔵された専用通信装置を利用して各種データをサーバ15に送信できるようにしてもよい。
更に、土木施工現場において複数の施工計画図がある場合には、作業端末20の操作者である管理者が、形成される複合地図の元データとしての施工計画図を選択できるようにしてもよいし、施工計画図を自在に切り替えることができるようにしてもよい。すなわち、複合地図の元データとしての施工計画図が、土木施工現場Fの作業進捗に応じて、選択できるようにしてもよい。これにより、管理者が必要と考える施工計画図を選択することができ、当該施工現場の作業状況をより容易且つ正確に把握することができる。
<実施例2>
上述した実施例1においては、地図の情報に施工計画図の情報を結合して複合地図を形成していたが、どの期間にどの区画の施工を行うことを示す施工管理図の情報を更に追加してもよい。このような施工管理システムを実施例2として、図7乃至図10を参照しつつ、以下に説明する。ここで、図7は、本実施例に係る施工管理システム10のサーバ15の演算部22における機能ブロック図である。また、図8は、本実施例に係る施工管理システム10における施工管理図である。更に、図9は、本実施例に係る施工管理システム10における複合地図である。そして、図10は、本実施例に係る施工管理システム10における表示データである。なお、実施例1と同一内容については、その説明を省略する。
図7に示すように、本実施例に係るサーバ15の演算部22には、実施例1に係る機能構成と比較して、施工管理図のデータが更に入力されることになる。ここで、本実施例における施工管理図のデータは、図8に示すように、第1の作業として土木施工現場Fにおける区画Aを6月1日〜6月30日まで作業を行い、第2の作業として土木施工現場Fにおける区画Bを7月1日〜7月31日まで作業を行い、第3の作業として土木施工現場Fにおける区画Cを8月1日〜8月31日まで作業を行うことを示している。
図8に示す施工管理図のデータを更に用いて複合地図を生成することになるため、地図上に施工計画図を貼り合わせた状態から、更に当該施工管理図のデータに関する情報が追加され、複合地図の形成が完了する。すなわち、地図形成処理部24は、地図上に施工計画図を貼り合わせた状態に対して、施工日程に対応した識別表示をなし、複合地図を完成させる。図9に示すように、施工管理図内の施工箇所が更に3つの区画A、区画B、及び区画Cに分けられている。ここで、各区画は、管理者が目視によって視認できるようにするため、互いに異なる色によって表示されてもよい。
そして、重機11、運搬機12、及び作業員13の位置情報又は加速度情報に基づいて、表示データ生成部25は、このような施工管理情報が更に追加された状態の複合地図上に各記号を付することになる。本実施例において、図10は、区画Bにおける作業が行われている時期を想定している。区画Aにおいて作業を行っている重機11、作業員13b、運搬機12aは、施工計画予定外(作業遅れなど)の表示がなされている。具体的には、各記号を四角形の形で囲っている。一方、作業員13aは、区画Bで作業を行っているため、施工計画予定内(作業遅れなどがないもの)と判断し、通常の表示がなされている。すなわち、表示データ生成部25は、重機11、運搬機12、及び作業員13を施工計画予定内の作業状態と施工計画予定外の作業状態に異ならせて表示することになる。
以上のように、本実施例においては、重機11、運搬機12、及び作業員13の作業状況のみならず、各作業の進行度合いも容易に把握することができ、土木施工現場Fのより詳細な状況を容易に把握することが可能になる。
10 施工管理システム
11 重機
12 運搬機
13 作業員
15 サーバ
20 作業端末(表示部)
21 記憶部
22 演算部
24 地図形成処理部
25 表示データ生成部

Claims (6)

  1. 施工現場における作業員、重機、及び運搬機を管理する施工管理システムであって、
    通信回線を介して前記作業員、前記重機、及び前記運搬機から各位置情報を取得して記憶するとともに、地図の情報及び前記施工現場の施工計画図の情報を記憶する記憶部と、
    前記地図上の施工現場領域に前記施工計画図を貼り合わせるように、前記地図の情報及び前記施工計画図の情報を結合して複合地図を形成する地図形成処理部と、
    前記複合地図上に前記作業員、前記重機、及び前記運搬機の位置情報を付した表示データを生成する表示データ生成部と、を有することを特徴とする施工管理システム。
  2. 前記表示データ生成部は、前記作業員、前記重機、及び前記運搬機のそれぞれの状態に応じて、前記複合地図上に付する前記作業員、前記重機、及び前記運搬機のそれぞれの表示を異ならせて表示することを特徴とする請求項1に記載の施工管理システム。
  3. 前記表示データ生成部は、前記運搬機の積荷状態に応じて、前記複合地図上に付する前記運搬機の表示を異ならせて表示することを特徴とする請求項2に記載の施工管理システム。
  4. 前記記憶部は、複数の前記施工計画図の情報を記憶し、
    前記地図形成処理部は、前記施工現場の作業進捗に応じて、複数の前記施工計画図からいずれか1つを選択して前記複合地図を生成することを特徴とする請求項1に記載の施工管理システム。
  5. 前記記憶部は、施工管理の情報を記憶し、
    前記地図形成処理部は、前記施工管理の情報に基づいて、前記複合地図内に施工日程に対応した識別表示を行うことを特徴とする請求項1に記載の施工管理システム。
  6. 前記表示データ生成部は、前記作業員、前記重機、及び前記運搬機を施工計画予定内の作業状態と施工計画予定外の作業状態に異ならせて表示することを特徴とする請求項5に記載の施工管理システム。
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