JP3045387B2 - Location management system for tunnel excavation - Google Patents
Location management system for tunnel excavationInfo
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- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、トンネル掘削時に
トンネル内やシールド機内の作業員や資機材の所在を確
認するためのトンネル掘削時の所在管理システムに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a location management system at the time of tunnel excavation for confirming the locations of workers and equipment in a tunnel or a shield machine during tunnel excavation.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、トンネル内の安全を確保するため
に、識別標識(IDタグ)を作業員や資機材に取付け、
トンネル内に設けた複数のセンサによりマイクロ波を検
知する技術は、例えば特開平4−93500号公報に開
示されている。2. Description of the Related Art Conventionally, in order to secure safety in a tunnel, an identification sign (ID tag) is attached to a worker or equipment.
A technique for detecting microwaves by a plurality of sensors provided in a tunnel is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-93500.
【0003】しかしながら、近年トンネル断面の大径化
に伴い、作業員の歩行通路や資機材の運搬路が広くな
り、複数の通路が設けられると、従来の電波方式のセン
サでは検知範囲が限られているので、いたずらに多数の
センサを取付けねばならない。IDタグのもつ情報を低
周波電流で非接触で読み取る電磁誘導方式も知られてい
るが、やはり距離が短いために、必ず人が通るゲート等
を設けねばならず、またノイズに弱いので、制御機器に
使用されるインバータノイズによりエラーが発生する。However, with the recent increase in the diameter of the tunnel cross section, the walking path for workers and the transportation path for materials and equipment have become wider, and if a plurality of paths are provided, the detection range of the conventional radio wave type sensor is limited. Therefore, a large number of sensors must be mounted unnecessarily. An electromagnetic induction method that reads the information of an ID tag in a non-contact manner with a low-frequency current is also known. However, since the distance is short, a gate or the like through which a person must pass must be provided. An error occurs due to the inverter noise used in the equipment.
【0004】また、盗難防止等で赤外線センサを用いる
ことは知られている。赤外線センサは比較的に広い範囲
をカバーできるので好適である。しかしながら通常の盗
難防止の場合は、IDタグ等の識別標識を感知するもの
ではなく、そのセンサの識別範囲内に人がいるかいない
かを検知するものである。It is known to use an infrared sensor to prevent theft. An infrared sensor is preferable because it can cover a relatively wide range. However, in the case of ordinary theft prevention, it does not sense an identification mark such as an ID tag, but detects whether or not a person is within an identification range of the sensor.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、トンネル内やシールド機内の作業員や資機材の位
置を確実に検知でき、もって安全管理に資するトンネル
掘削時の所在管理システムを提供するにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a location management system at the time of tunnel excavation which can surely detect the positions of workers and equipment in a tunnel or a shield machine and contribute to safety management. It is in.
【0006】[0006]
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、トンネ
ル掘削機内で作業員を検知するためのトンネル掘削時の
所在管理システムにおいて、トンネルおよびトンネル掘
削機内のすべての作業員の通行および作業位置を照射す
る複数の赤外線リーダを配置し、これらの赤外線リーダ
で読み取ることができる識別標識をすべての作業員に取
付け、それらの赤外線リーダはケーブルラインを介して
事務所に設けた事務所用制御装置に接続され、その制御
装置は識別標識からのデータを所定時間毎に1回赤外線
リーダが受信しているか否かを判断し、このデータを受
信しなくなって一定時間が経過したときは作業員がその
赤外線リーダの検知ゾーンの外に移動したものと判断し
てその作業員の氏名を点滅させ、そしていずれかの赤外
線リーダが再び識別標識からのデータを受信しないとき
に再度一定時間経過後にデータを受信しない場合は作業
員が行方不明であることを表示する機能を有している。According to the present invention, there is provided a location management system for detecting a worker in a tunnel excavator, the location and the work position of all workers in the tunnel and the tunnel excavator. A plurality of infrared readers that irradiate the lights are installed, identification signs that can be read by these infrared readers are attached to all workers, and these infrared readers are installed in offices via cable lines. The control device determines whether data from the identification mark is received by the infrared reader once every predetermined time or not. It is determined that the worker has moved out of the detection zone of the infrared reader, the name of the worker flashes, and one of the infrared readers recognizes again. If no data is received after a predetermined time again when not receiving the data from the label has a function of displaying the worker is missing.
【0008】したがって、トンネル内又はトンネル掘削
機内において、作業員や資機材が何時、どの赤外線リー
ダの検知範囲内に位置したかを知ることができる。特に
赤外線リーダは、その検知範囲が広いので断面が大きい
トンネルでも全通路(通常は下部の平面部分であるが、
側方の上部にある通路でも)をカバーできる。[0008] Therefore, it is possible to know at what time and in which infrared reader the detection range of the worker or the equipment is located in the tunnel or the tunnel excavator. In particular, the infrared reader has a wide detection range, so even in a tunnel with a large cross section, the entire path (usually the lower flat part,
Can be covered by a passage at the top of the side).
【0009】したがって、シールドトネンル工事や山岳
トンネル工事或いは地下大空間工事等において、作業員
や資機材および建設機械の位置を正確に把握でき、作業
員や資機材や建設機械の入坑および出坑の管理を確実に
行うことができる。特に、トンネル掘削機内部の危険な
ゾーンで作業をしている作業員や建設機械の周辺で作業
をしている作業員の存在を把握できるので、安全管理上
も好ましい。Therefore, in shield tunnel construction, mountain tunnel construction, underground large space construction, etc., it is possible to accurately grasp the positions of workers, materials and equipment, and construction machines, and to enter and exit workers, materials and equipment, and construction machines. The pit can be reliably managed. In particular, it is preferable in terms of safety management because the presence of a worker working in a dangerous zone inside the tunnel excavator or a worker working around a construction machine can be grasped.
【0010】また拡散方式の赤外線を利用することによ
って半径30m程度の半球状の検知エリア内の識別標識
(IDタグ)を検知でき、リアルタイムで所在の管理が
できる。[0010] Further, by using infrared light of the diffusion method, an identification mark (ID tag) in a hemispherical detection area having a radius of about 30 m can be detected, and the location can be managed in real time.
【0011】赤外線のデータ伝送のためノイズの影響が
なく、確実にデータを伝送できる。さらに、識別標識に
モーションセンサとして機能(一定時間動作がない場合
に信号発信を止める。)を付加すれば作業員の安全管理
上好ましい。[0011] Since infrared data is transmitted, there is no influence of noise and data can be transmitted reliably. Furthermore, it is preferable in terms of safety management of workers to add a function as a motion sensor (stop signal transmission when there is no operation for a certain period of time) to the identification sign.
【0012】建設機械や資機材の識別標識を取付けると
作業能率を向上できる。赤外線リーダは配線用ケーブル
で延長でき、トンネル掘進に際して効果的に配置でき
る。The work efficiency can be improved by attaching identification signs for construction machines and materials and equipment. The infrared reader can be extended with a wiring cable and can be placed effectively when tunneling.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を説明する。図1は本発明の実施例を説明するた
めの図面であり、地上Eから掘削された立坑Vを起点と
してトンネル掘削機であるシールド機Mによってトンネ
ルTが掘進されている。このトンネルT内には中央制御
室Cが設けられ、そして複数の赤外線リーダ(図示の例
では6つ)L1〜L6が所定間隔L(例えば250m)
毎にトンネルTの上部に設けられている。これらのリー
ダL1〜L6はケーブルラインW1に直列に接続されて
おり、そのケーブルラインW1には所定長さ(例えば5
00m)毎にリピータ・電源ユニットU1、U2、U3
が接続されている。さらにケーブルラインW1にはシー
ルド機J内に配置した赤外線リーダL1、L8および中
央制御室C内の赤外線リーダL9に接続されている。こ
のケーブルラインW1にはその坑口側において、入坑お
よび退坑をチェックするために坑口に設置した赤外線リ
ーダL10、L11が直列に接続されている。図示の例
では坑口が2つ設けられているので、それぞれに赤外線
リーダが設けられている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a view for explaining an embodiment of the present invention, and a tunnel T is excavated by a shield machine M which is a tunnel excavator from a shaft V excavated from the ground E as a starting point. In the tunnel T, a central control room C is provided, and a plurality of infrared readers (six in the illustrated example) L1 to L6 are arranged at predetermined intervals L (for example, 250 m).
Each is provided above the tunnel T. These readers L1 to L6 are connected in series to a cable line W1, and a predetermined length (for example, 5
00m) every time the repeater / power supply unit U1, U2, U3
Is connected. Further, the cable line W1 is connected to infrared readers L1, L8 arranged in the shield machine J and an infrared reader L9 in the central control room C. At the entrance of the cable line W1, infrared readers L10 and L11 installed at the entrance to check entrance and exit are connected in series. In the illustrated example, two wellheads are provided, and each of them has an infrared reader.
【0014】地上に設けた事務所Oには事務所用制御装
置(パソコン)P1が設けられ、前記ケーブルラインW
1は、PCカード、電源ユニットU1を介して制御装置
P1に接続されている。この制御装置P1はラインW2
を介してハブH1に接続され、そのハブH1はラインW
3を介して入坑口表示用のパソコンP2に接続され、さ
らに通信ラインを構成する別のラインW4を介して直列
に接続されたトランシーバTr1と中央制御室C内のト
ンラシーバTr2とを介してハブH2に接続され、この
ハブH2は中央制御室内の制御装置(パソコン)P3に
接続されている。さらにハブH1は第1のルータR1に
接続され、そして電話回線TLを介して第2のルータR
2に接続され、さらにハブH3を介して例えば顧客用の
パソコンP4に接続されている。An office control device (personal computer) P1 is provided in the office O provided on the ground, and the cable line W
1 is connected to the control device P1 via a PC card and a power supply unit U1. This control device P1 is connected to the line W2
Is connected to the hub H1 via a line W
The hub H2 is connected via a transceiver Tr1 connected in series via another line W4 which forms a communication line to the personal computer P2 for displaying an entrance and via a transceiver Tr2 in the central control room C. The hub H2 is connected to a control device (personal computer) P3 in the central control room. Further, the hub H1 is connected to the first router R1 and the second router R1 is connected via the telephone line TL.
2, and further connected to, for example, a customer's personal computer P4 via a hub H3.
【0015】他方作業員Mには識別標識であるIDタグ
I1が取付けられ、また作業車両や建設機械K1にもI
DタグI2が取付けられている。図示しないが必要に応
じて資機材、例えはセグメント等にIDタグを取付ける
こともできる。On the other hand, an ID tag I1 as an identification mark is attached to the worker M, and the ID tag is also attached to the work vehicle and the construction machine K1.
D tag I2 is attached. Although not shown, an ID tag can be attached to materials and equipment, for example, a segment, if necessary.
【0016】赤外線リーダL1〜L6は、それぞれ分担
して作業員Mや建設機械KのトンネルT内の通路をカバ
ーでき、したがって、後述の毎く、作業員Mや建設機械
Kがどの位置(トンネルの長手方向の位置)にいるかを
表示できる。トンネルの掘進に伴って新な赤外線リーダ
やリピータ、電源ユニットを直列に接続すればよい。ま
た、赤外線リーダL7、L8はシールド機J内の作業員
の位置を検知できる。さらにパソコンP2〜P4にも同
様な表示ができ、管理をしやすくしてある。図2は本発
明の一実施例を示すブロック図であり、識別標識である
IDタグI1は所定時間間隔例えば4秒毎に赤外線を伝
送手段として送信する。IDタグI1は赤外線リーダL
Nの受信ゾーンに位置するものとし、赤外線リーダLN
がその信号を受けると、6芯ケーブルで構成されたケー
ブルラインW1によりデータ受信インターフェースユニ
ットIPを介してパソコンP1に入力される。The infrared readers L1 to L6 can cover the passages of the worker M and the construction machine K in the tunnel T, respectively, so that the positions of the worker M and the construction machine K (the tunnel Position in the longitudinal direction). A new infrared reader, repeater, and power supply unit may be connected in series as the tunnel is dug. Further, the infrared readers L7 and L8 can detect the position of the worker in the shield machine J. Further, the same display can be performed on the personal computers P2 to P4 to facilitate the management. FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. An ID tag I1 serving as an identification marker transmits infrared rays as a transmission means at predetermined time intervals, for example, every 4 seconds. ID tag I1 is infrared reader L
N of the infrared reader LN
Receives the signal, it is input to the personal computer P1 via the data receiving interface unit IP via the cable line W1 composed of a six-core cable.
【0017】この受信データは赤外線リーダの番号とI
Dタグの番号と受信したリーダの受信強度とをレベル化
した数値でパソコンP1に入力される。The received data includes the infrared reader number and I
The D-tag number and the reception intensity of the received reader are leveled and input to the personal computer P1.
【0018】次に、図3を参照して作動を説明する。Next, the operation will be described with reference to FIG.
【0019】まず、スタートし、作業員MのIDタグI
1から所定時間例えば4秒に1回定期的にデータを送信
されている(ステップS1)。各赤外線リーダL1〜L
12はいずれもIDタグからのデータの受信を待受けて
いる状態にあるものとする(ステップS2)。そこで制
御装置であるインターフェスユニットIFはIDタグか
らのデータすなわち信号があるか否かを判断する(ステ
ップS3)。信号を受けると、その赤外線リーダ番号と
IDタグの番号に赤外線リーダの受信強度を数値化した
レベルを付加してパソコンP1に伝送する(ステップS
4)。次いで、複数の赤外線リーダから同じID番号の
データがある場合、すなわち作業員Mが複数の赤外線リ
ーダの検知ゾーンに位置しているか否かを判断する(ス
テップS5)。ステップS5のYESの場合はレベルの
最も高い赤外線リーダの検知ゾーン内にそのIDタグが
あるものと判断する(ステップS6)。このようにして
IDタグの位置が特定されたならば、IDタグの番号か
ら作業員の氏名や建設機械や資機材の名称を確認し(ス
テップS7)、パソコンP1のデイプレイに赤外線リー
ダの位置すなわち各赤外線リーダの検知ゾーン毎に作業
員の氏名又は建設機械や資機材の名称を表示する(ステ
ップS8)。First, the operation is started, and the ID tag I of the worker M is set.
Data is periodically transmitted from 1 for a predetermined time, for example, once every 4 seconds (step S1). Each infrared reader L1 to L
12 is in a state of waiting for reception of data from the ID tag (step S2). Therefore, the interface unit IF as a control device determines whether there is data, that is, a signal from the ID tag (step S3). When the signal is received, the infrared reader number and the ID tag number are transmitted to the personal computer P1 by adding a digitized level of the reception intensity of the infrared reader (step S).
4). Next, when there is data of the same ID number from a plurality of infrared readers, that is, it is determined whether or not the worker M is located in a detection zone of the plurality of infrared readers (step S5). If YES in step S5, it is determined that the ID tag is in the detection zone of the infrared reader with the highest level (step S6). When the position of the ID tag is specified in this way, the name of the worker and the names of the construction machines and materials are confirmed from the ID tag number (step S7), and the position of the infrared reader is displayed on the display of the personal computer P1. That is, the name of the worker or the name of the construction machine or material is displayed for each detection zone of each infrared reader (step S8).
【0020】以上は作業員や建設機械等の位置の確認作
業であるが、さらに本発明に従って移動状況を知ること
ができる。The above is the operation for confirming the positions of the workers and the construction machines, etc. Further, according to the present invention, the movement status can be known.
【0021】IDタグからのデータを所定時間例えば4
秒毎に1回赤外線リーダが受信しているか否かを判断す
る(ステップS9)。作業員Mが移動して検知ゾーンの
外に出ればその赤外線リーダは受信しなくなるが、この
ような場合にデータを受信しなくなってからある一定の
時間例えば8秒が経過したか否かを判断する(ステップ
S10)。ステップ10がYESであれば受信圏外すな
わちその赤外線リーダの検知ゾーンの外に移動したもの
と判断してその作業員の氏名又は建設機械等名称を点滅
させる(ステップS11)。そしていずれかの赤外線リ
ーダが再びIDタグからのデータを受信したか否かを判
断し、(ステップS12)、ステップS12がNOの場
合に、再度一定時間例えば8秒後にデータの受信しない
か否かを判断し(ステップS13)、ステップS13が
YESの場合は、作業員Mが行方不明であるとして氏名
を反転させて表示する(ステップS14)。ステップS
12がYESの場合およびステップS13がNOの場合
は作業員の氏名の点滅を解除する(ステップS15)。The data from the ID tag is stored for a predetermined time, for example, 4
It is determined once every second whether the infrared reader is receiving (step S9). If the worker M moves out of the detection zone, the infrared reader stops receiving the data. In such a case, it is determined whether or not a certain period of time, for example, 8 seconds, has elapsed since the reception of the data was stopped. (Step S10). If step 10 is YES, it is determined that the worker has moved out of the reception area, that is, out of the detection zone of the infrared reader, and the name of the worker or the name of the construction machine is blinked (step S11). Then, it is determined whether or not any of the infrared readers has again received data from the ID tag (step S12). If step S12 is NO, whether or not data is not received again after a predetermined time, for example, 8 seconds Is determined (Step S13), and if Step S13 is YES, the worker M is determined to be missing and the name is reversed and displayed (Step S14). Step S
If YES in step 12 and NO in step S13, the blinking of the worker's name is released (step S15).
【0022】[0022]
【発明の効果】以上の通り本発明によれば、赤外線リー
ダにより広い範囲(例えば半径30m)を検知でき、ト
ンネル掘削時に好適に使用できる。As described above, according to the present invention, a wide range (for example, a radius of 30 m) can be detected by the infrared reader, and the infrared reader can be suitably used when excavating a tunnel.
【0023】また、作業員や建設機械や資機材の確認、
作業員の安全等に資することができる。さらに赤外線リ
ーダは直列に接続できるので、トンネルの掘進に際して
接続作業が簡単である。In addition, confirmation of workers, construction machines and materials and equipment,
It can contribute to the safety of workers. Further, since the infrared readers can be connected in series, the connection work is easy when excavating a tunnel.
【図1】本発明の一実施例を示す説明図。FIG. 1 is an explanatory diagram showing one embodiment of the present invention.
【図2】本発明を実施した一例を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing an example in which the present invention is implemented.
【図3】本発明の作動の一例を示すフローチャート図。FIG. 3 is a flowchart showing an example of the operation of the present invention.
L1〜L12・・・赤外線リーダ M・・・作業員 I1、I2・・・IDタグ K・・・建設機械 P1〜P4・・・パソコン T・・・トンネル J・・・シールド機 L1 to L12: infrared reader M: worker I1, I2: ID tag K: construction machine P1 to P4: personal computer T: tunnel J: shield machine
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−297156(JP,A) 特開 平10−127902(JP,A) 特許2700278(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E21F 11/00 E04G 21/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-8-297156 (JP, A) JP-A-10-127902 (JP, A) Patent 2700278 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) E21F 11/00 E04G 21/00
Claims (1)
めのトンネル掘削時の所在管理システムにおいて、トン
ネルおよびトンネル掘削機内のすべての作業員の通行お
よび作業位置を照射する複数の赤外線リーダを配置し、
これらの赤外線リーダで読み取ることができる識別標識
をすべての作業員に取付け、それらの赤外線リーダはケ
ーブルラインを介して事務所に設けた事務所用制御装置
に接続され、その制御装置は識別標識からのデータを所
定時間毎に1回赤外線リーダが受信しているか否かを判
断し、このデータを受信しなくなって一定時間が経過し
たときは作業員がその赤外線リーダの検知ゾーンの外に
移動したものと判断してその作業員の氏名を点滅させ、
そしていずれかの赤外線リーダが再び識別標識からのデ
ータを受信しないときに再度一定時間経過後にデータを
受信しない場合は作業員が行方不明であることを表示す
る機能を有することを特徴とするトンネル掘削時の所在
管理システム。In a tunnel excavation location management system for detecting a worker in a tunnel excavator, a plurality of infrared readers for illuminating the traffic and work positions of all workers in the tunnel and the tunnel excavator are arranged. ,
Identification tags that can be read by these infrared readers are attached to all workers, and those infrared readers are connected via cable lines to office control devices provided in offices, and the control devices are connected to the identification markers. It is determined whether or not the infrared reader is receiving the data once every predetermined time, and when a certain time has elapsed since the data was not received, the worker moved out of the detection zone of the infrared reader. Judge that it is a thing and blink the name of the worker,
A tunnel excavator having a function of displaying that a worker is missing if any of the infrared readers does not receive data from the identification mark again and does not receive data after a certain period of time again Time location management system.
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