JP3916880B2 - Remote support method and system in excavation propulsion method, operation support center side device and remote support program - Google Patents

Remote support method and system in excavation propulsion method, operation support center side device and remote support program Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、掘削推進機を用いて、非開削工法で地中を掘削しながら地中に管路を埋設する掘削推進工法を採用する施工現場を遠隔支援する遠隔支援方法に関し、更に詳しくは、施工現場に設けられ、掘削推進機に掘削推進動作を行わせるべく制御する施工現場側装置に通信回線を介して遠隔に設けられたオペレーション支援センタ側装置を接続し、該オペレーション支援センタ側装置から施工現場側装置を介して掘削推進機を自動的に遠隔支援しながら、非開削工法で地中を掘削して地中に管路を埋設する掘削推進工法における遠隔支援方法およびシステムとオペレーション支援センタ側装置と遠隔支援プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
地中にケーブルなどを収容するための管路を埋設するために、掘削推進機を用いて、地表面を開削しない非開削工法で地中を地表に沿って水平方向に掘削しながら、地中に管路を埋設する掘削推進作業が行われているが、このような地表面を開削しない非開削工法の適用に伴い、土質変化の著しい箇所、曲率が大である路線あるいは埋設物に近接した箇所での施工などのような難工事が増加し、熟練オペレータの高度な推進オペレーションスキルが必要とされるに至っている。
【０００３】
このような掘削推進作業においては、土質変化の著しい箇所、曲率が大である路線あるいは埋設物に近接した箇所での施工などでは、掘削推進機の掘削推進軌道が所定の設計軌道に適確に一致しないことが多々あり、このような掘削推進機の動作制御は従来オペレータの経験や知識によって行われている。このようなオペレータの経験や知識によるオペレーション技術は多くの経験を経て身につくものであり、簡単に身につくものではない。
【０００４】
また、掘削推進機の動作制御をプログラムで行うことも考えられるが、掘削推進機で掘削推進中の地中は土質の変化、地盤の変動、埋設物の存在などのような種々の要因が複雑に絡み合っているものであるため、プログラムだけによる掘削推進機の動作制御は困難である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、掘削推進機の動作制御は、従来オペレータの経験や知識によって行われており、このようなオペレータの経験や知識によるオペレーション技術は多くの経験を経て身につくものであって、簡単に身につくものでなく、経験や知識のあるオペレータが不足している現状に鑑み、掘削推進機の動作制御を常時監視して最適オペレーションを提示するとともに、更に掘削推進機の動作制御を自動的に行い、掘削推進トラブルを防止し得る方法が要望されている。
【０００６】
また、掘削推進機の動作制御は上述したように複数の要因が複雑に絡み合っているものであるため、１つの要因のみで動作制御を行い得るものでなく、プログラムだけによる掘削推進機の動作制御は困難であるという問題がある。
【０００７】
また、経験や知識のある熟練オペレータは、上述したように不足して、小人数であり、複数の施工現場にそれぞれ派遣することができないため、熟練オペレータをオペレーション支援センタに駐在させ、該オペレーション支援センタから各施工現場における掘削推進機の掘削推進動作を自動的に遠隔制御し、各施工現場において熟練オペレータを必要とするようなトラブルが発生した場合のみ、熟練オペレータによる遠隔制御を行って、トラブルを迅速に解決し得る掘削推進機の遠隔支援方法の確立が要望されている。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、施工現場における掘削推進機の動作制御をオペレーション支援センタから遠隔的かつ自動的に行い、トラブル時のみ熟練オペレータの支援を効率的に仰ぐ掘削推進工法における掘削推進機の遠隔支援方法およびシステムとオペレーション支援センタ側装置と遠隔支援プログラム装置と遠隔支援プログラムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、非開削工法で地中を掘削して地中に管路を埋設する施工現場の施工現場側装置と通信回線を介して前記施工現場側装置に接続されたオペレーション支援センタ側装置とからなる遠隔支援システムが行う掘削推進工法における遠隔支援方法であって、前記施工現場側装置が、掘削推進機の掘削推進軌道の監視により得た実際の掘削推進軌道と所定の設計軌道とを比較するステップと、前記比較の結果、前記実際の掘削推進軌道が前記設計軌道から大きく変化し、異常状態であると判定された場合に、前記掘削推進機の掘削推進動作において得られる掘削推進情報を前記通信回線を介して前記オペレーション支援センタ側装置に送信するステップと、前記オペレーション支援センタ側装置が、前記施工現場側装置から受信した前記掘削推進情報とデータベースに予め格納されている掘削推進情報のマスタデータとの比較照合を行うステップと、前記比較照合の結果、通常時と判定された場合に、当該比較照合の結果から判定される前記異常状態の要因に応じた掘削推進制御目標値および掘削推進制御方法を含む支援情報を前記データベースに予め格納されている支援情報から検索し、前記通信回線を介して前記施工現場側装置に送信するステップと、前記比較照合の結果、トラブルの発生と判定された場合に、前記通信回線を介して前記掘削推進機を直接制御するステップとを有することを要旨とする。
【００１０】
請求項１記載の本発明にあっては、施工現場側装置が、掘削推進機の掘削推進軌道の監視により得た実際の掘削推進軌道と所定の設計軌道とを比較し、異常状態であると判定された場合に、当該掘削推進情報を通信回線を介してオペレーション支援センタ側装置に送信し、オペレーション支援センタ側装置は、施工現場側装置から受信した掘削推進情報とデータベースに予め格納されている掘削推進情報のマスタデータとの比較照合を行い、通常時と判定された場合には支援情報を通信回線を介して施工現場側装置に送信し、トラブルの発生と判定された場合には通信回線を介して掘削推進機を直接制御するので、問題の程度に応じてトラブルを迅速に解決し、掘削推進作業を円滑に行うことができる。
【００１１】
また、請求項２記載の本発明は、前記請求項１記載のオペレーション支援センタ側装置が、前記直接制御するステップにおける前記掘削推進機の制御で新たに得られた支援情報を前記データベースに蓄積することを要旨とする。
【００１２】
請求項２記載の本発明にあっては、前記オペレーション支援センタ側装置が、直接制御するステップにおける掘削推進機の制御で新たに得られた支援情報をデータベースに蓄積することから、徐徐に問題解決のための支援情報量が増え、これにより施工現場に対する直接制御の頻度を低減し、熟練オペレーター等の人件費の削減を計る。
【００１３】
更に、請求項３記載の本発明は、前記請求項１または２記載のオペレーション支援センタ側装置が、前記施工現場側装置に送信する支援情報の情報量に応じて第１の課金を行うと共に、前記直接制御の難易度、制御時間に応じた第２の課金を行うことを要旨とする。
【００１４】
請求項３記載の本発明にあっては、オペレーション支援センタ側装置は、施工現場側装置に送信する支援情報の情報量に応じた第１の課金と、直接制御の難易度、制御時間に応じた第２の課金の２段階で課金を行うことから、効率的、かつ実態に則した課金を行うことでより低廉なサービスを提供することが可能となる。
【００１５】
請求項４記載の本発明は、非開削工法で地中を掘削して地中に管路を埋設する施工現場の施工現場側装置と通信回線を介して前記施工現場側装置に接続されたオペレーション支援センタ側装置とからなる掘削推進工法における遠隔支援システムであって、前記施工現場側装置は、掘削推進機の掘削推進軌道の監視により得た実際の掘削推進軌道と所定の設計軌道とを比較する手段と、前記比較の結果、前記実際の掘削推進軌道が前記設計軌道から大きく変化し、異常状態であると判定された場合に、前記掘削推進機の掘削推進動作において得られる掘削推進情報を前記通信回線を介して前記オペレーション支援センタ側装置に送信する手段とを備え、前記オペレーション支援センタ側装置は、前記施工現場側装置から受信した前記掘削推進情報とデータベースに予め格納されている掘削推進情報のマスタデータとの比較照合を行う手段と、前記比較照合の結果、通常時と判定された場合に、当該比較照合の結果から判定される前記異常状態の要因に応じた掘削推進制御目標値および掘削推進制御方法を含む支援情報を前記データベースに予め格納されている支援情報から検索し、前記通信回線を介して前記施工現場側装置に送信する手段と、前記比較照合の結果、トラブルの発生と判定された場合に、前記通信回線を介して前記掘削推進機を直接制御する手段とを有することを要旨とする。
【００１６】
請求項４記載の本発明にあっては、施工現場側装置が、掘削推進機の掘削推進軌道の監視により得た実際の掘削推進軌道と所定の設計軌道とを比較し、異常状態であると判定された場合に、当該掘削推進情報を通信回線を介してオペレーション支援センタ側装置に送信し、オペレーション支援センタ側装置は、施工現場側装置から受信した掘削推進情報とデータベースに予め格納されている掘削推進情報のマスタデータとの比較照合を行い、通常時と判定された場合には支援情報を通信回線を介して施工現場側装置に送信し、トラブルの発生と判定された場合には通信回線を介して掘削推進機を直接制御するので、問題の程度に応じてトラブルを迅速に解決し、掘削推進作業を円滑に行うことができる。
【００１７】
請求項５記載の本発明は、前記請求項４記載のオペレーション支援センタ側装置は、前記直接制御する手段による前記掘削推進機の制御で新たに得られた支援情報を前記データベースに蓄積する手段を備えることを要旨とする。
【００１８】
請求項５記載の本発明にあっては、前記オペレーション支援センタ側装置は、前記直接制御する手段による前記掘削推進機の制御で新たに得られた支援情報を蓄積することから、徐徐に問題解決のための支援情報量が増え、これにより施工現場に対する直接制御の頻度を低減し、熟練オペレーター等の人件費の削減を計る。
【００１９】
請求項６記載の本発明は、前記請求項４または５記載のオペレーション支援センタ側装置は、前記施工現場側装置に送信する支援情報の情報量に応じて第１の課金を行うと共に、前記直接制御の難易度、制御時間に応じた第２の課金を行う手段を備えることを要旨とする。
【００２０】
請求項６記載の本発明にあっては、オペレーション支援センタ側装置は、施工現場側装置に送信する支援情報の情報量に応じた第１の課金と、直接制御の難易度、制御時間に応じた第２の課金の２段階で課金を行うことから、効率的、かつ実態に則した課金を行うことでより低廉なサービスを提供することが可能となる。
【００２１】
請求項７記載の本発明は、非開削工法で地中を掘削して地中に管路を埋設する施工現場の施工現場側装置と通信回線を介して前記施工現場側装置に接続されたオペレーション支援センタ側装置とからなる遠隔支援システムにおける前記オペレーション支援センタ側装置であって、前記施工現場側装置から、前記通信回線を介して受信した、掘削推進機の掘削推進動作において得られる掘削推進情報とデータベースに予め格納されている掘削推進情報のマスタデータとの比較照合を行う手段と、前記比較照合の結果、通常時と判定された場合に、当該比較照合の結果から判定される前記異常状態の要因に応じた掘削推進制御目標値および掘削推進制御方法を含む支援情報を前記データベースに予め格納されている支援情報から検索し、前記通信回線を介して前記施工現場側装置に送信する手段と、前記比較照合の結果、トラブルの発生と判定された場合に、前記通信回線を介して前記掘削推進機を直接制御する手段とを備えることを有することを要旨とする。
【００２２】
請求項７記載の本発明にあっては、施工現場側装置が、掘削推進機の掘削推進軌道の監視により得た実際の掘削推進軌道と所定の設計軌道とを比較し、異常状態であると判定された場合に、当該掘削推進情報を通信回線を介してオペレーション支援センタ側装置に送信し、オペレーション支援センタ側装置は、施工現場側装置から受信した掘削推進情報とデータベースに予め格納されている掘削推進情報のマスタデータとの比較照合を行い、通常時と判定された場合には支援情報を通信回線を介して施工現場側装置に送信し、トラブルの発生と判定された場合には通信回線を介して掘削推進機を直接制御するので、問題の程度に応じてトラブルを迅速に解決し、掘削推進作業を円滑に行い、また支援制御ステップにおける支援制御で新たに得られた支援情報を蓄積することから、徐徐に問題解決のための支援情報量が増え、これにより施工現場に対する直接制御の頻度を低減し、熟練オペレーター等の人件費の削減を計る。
【００２３】
請求項８記載の本発明は、前記請求項７記載の直接制御する手段による前記掘削推進機の制御で新たに得られた支援情報を前記データベースに蓄積する手段を備えることを要旨とする。
【００２４】
請求項８記載の本発明にあっては、前記直接制御する手段による前記掘削推進機の制御で新たに得られた支援情報を蓄積することから、徐徐に問題解決のための支援情報量が増え、これにより施工現場に対する直接制御の頻度を低減し、熟練オペレーター等の人件費の削減を計る。ことが可能となる。
【００２５】
請求項９記載の本発明は、前記請求項７または８記載の施工現場側装置に送信する支援情報の情報量に応じて第１の課金を行うと共に、前記直接制御の難易度、制御時間に応じた第２の課金を行う手段を備えることを要旨とする。
【００２６】
請求項９記載の本発明にあっては、施工現場側装置に送信する支援情報の情報量に応じた第１の課金と、直接制御の難易度、制御時間に応じた第２の課金の２段階で課金を行うことから、効率的、かつ実態に則した課金を行うことでより低廉なサービスを提供することが可能となる。
【００２７】
請求項１０記載の本発明の掘削推進工法における遠隔支援プログラムは、非開削工法で地中を掘削して地中に管路を埋設する施工現場の施工現場側装置と通信回線を介して前記施工現場側装置に接続されたオペレーション支援センタ側装置とからなる遠隔支援システムにおける前記オペレーション支援センタ側装置で実行されるプログラムであって、コンピュータを請求項７ないし９のいずれかに記載の各手段として機能させることを要旨とする。
【００２８】
請求項１０記載の本発明の掘削推進工法における遠隔支援プログラムにあっては、コンピュータを請求項７ないし９のいずれかに記載の各手段として機能させることが可能となる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係わる掘削推進工法における掘削推進機の動作制御方法を実施するシステムの構成を示すブロック図である。
【００３０】
同図に示すシステムは、図１０に示すような掘削推進機１００を用いて、地表面を開削しない非開削工法で地中を地表に沿って水平方向に掘削しながら地中に管路を埋設する掘削推進工法における掘削推進機の動作制御を行うものであり、図１０に示すような掘削推進機１００などを直接制御するための施工現場側装置１０と、該施工現場側装置に通信回線などの公衆回線網２０を介して接続されるオペレーション支援センタ側装置３０とから構成されている。
【００３１】
なお、本実施形態では、施工現場側装置１０とオペレーション支援センタ側装置３０を接続するために公衆回線網２０を用いているが、本発明はこれに限定されるものでなく、ＰＨＳ、携帯電話を含む無線回線も同様に適用可能である。
【００３２】
また、オペレーション支援センタ側装置３０は、複数の施工現場側装置１０を支援制御し得るものであるが、本実施形態では施工現場側装置１０が１つである場合について説明する。
【００３３】
図１を参照するに、施工現場側装置１０は、掘削推進機１００（図１０参照）などの動作を操作するための掘削推進機操作装置１、掘削推進機１００の掘削推進動作において得られる掘削推進情報に基づく、後述する所定の制御理論を用いた掘削推進動作制御プログラムに従って掘削推進機１００の動作制御を自動的に行いつつ掘削推進機１００を駆動制御するとともに掘削推進データを記録し、更に公衆回線網２０を介してオペレーション支援センタ側装置３０との通信制御を行うパーソナルコンピュータ２、および公衆回線網２０を介してオペレーション支援センタ側装置３０と通信を行うための通信モデム３から構成されている。
【００３４】
施工現場側装置１０は、パーソナルコンピュータ２の機能として、図３及び図４に示すように、トラブル判定部１１、要因判定部１３、最適対処法提示部１５及びリアルタイム監視システム１７を有して、掘削推進機１００の動作制御を自動的に行うとともに、掘削推進軌道の判定・監視を行い、さらに公衆回線網２０を介してオペレーション支援センタ側装置３０と通信を行う。
そのためにトラブル判定部１１は泥土圧の実データを入力してパターン化する泥土圧データ入力部１１１と、泥土圧を土質毎のパターンで保持する泥土圧データベース１１５と、泥土圧データ入力部１１１のパターンデータと泥土圧データベース１１５のパターンデータとのパターンマッチング判定を行うパターンマッチング部１１３とを有する。
また要因判定部１３は図４に示す推進速度（１３５ａ）、注入量（１３５ｂ）、泥土圧送回数（１３５ｃ）、注入率（１３５ｄ）及び排土量（１３５ｅ）の実データを入力してパターン化する実データ入力部１３１と、推進速度１３５ａ、注入量１３５ｂ、泥土圧送回数１３５ｃ、注入率１３５ｄ及び排土量１３５ｅを土質毎のパターンで保持するデータベース１３５と、これら実データ入力部１３１のパターンデータとデータベース１３５のパターンデータとのパターンマッチング判定を行うパターンマッチング部１３３とを有する。
【００３５】
また、オペレーション支援センタ側装置３０は、通信モデム４とデータベース６、およびパーソナルコンピュータ５により構成されている。
通信モデム４は、公衆回線網２０を介して施工現場側装置１０と通信を行う。
データベース６は、管路を埋設する設計軌道を定義した所定の設計軌道情報に関連する掘削推進軌道情報、角度情報、姿勢情報、位置情報、深度情報、距離情報を含む掘削推進情報および過去の掘削推進動作で蓄積されたオペレータの知識および経験を含むノウハウ等の支援情報を施工現場の掘削推進情報に対応してマスタデータとして格納している。
パーソナルコンピュータ５は、前記データベース６に格納されたマスタデータと公衆回線網２０を介して施工現場側装置１０から送信されてくる掘削推進情報とを比較照合し、トラブルの発生であるか否かを判定し、判定の結果、トラブルの発生ではない通常時と判定された場合には、施工現場側装置１０で異常状態と判定された要因に応じた掘削推進角度、位置、深度、姿勢情報を含む掘削推進制御目標値および掘削推進制御方法を含む支援情報を前記データベース６に予め格納されている支援情報から検索し、この検索された支援情報を公衆回線網２０を介してを介して施工現場側装置１０に送信し、掘削推進機１００の掘削推進動作制御を遠隔的に行い、判定の結果、トラブルの発生であり、特殊工事または難工事と判定された場合には、オペレーション支援センタ側装置３０側の熟練オペレータによる遠隔コントロールを公衆回線網２０を介して行うように制御する。
【００３６】
なおオペレーション支援センタ側装置３０は、パーソナルコンピュータ５の機能として、図３に示すように、熟練オペレータの知識・ノウハウをモデル化して、そのモデル化したモデル化データを記憶・蓄積するモデル化データ作成部３１、新知識ルール作成部３３、施工現場等から新規に入力される全現場の推進データ等を記録・蓄積する推進データ蓄積部３５、一般化知識ルール作成部３７及び施工現場から提起された問題解決のために提供する支援情報の情報量に応じて第１の課金を行うと共に、直接掘削推進機等を制御して問題を解決する際の難易度、制御時間に応じた第２の課金を行う課金係数部３９を有する。
【００３７】
次に、オペレーション支援センタ側装置３０による施工現場側装置１０の遠隔制御の概略について説明する。
オペレーション支援センタ側装置３０のパーソナルコンピュータ５は、データベース６に格納した所定の設計軌道情報に従って掘削推進機を駆動制御するための駆動制御情報を、掘削推進機１００を遠隔制御すべく公衆回線網２０を介して施工現場側装置１０に送信する。
この駆動制御情報を受信した施工現場側装置１０は、該駆動制御情報に基づいて掘削推進機１００の掘削推進動作を制御し、この掘削推進動作において得られる掘削推進機の実際の掘削推進軌道を所定の設計軌道と比較し、該掘削推進軌道が異常であるか否を判定し、掘削推進軌道が異常であると判定された場合、掘削推進動作で得られた実際の掘削推進情報を公衆回線網２０を介してオペレーション支援センタ側装置３０に送信する。
この実際の掘削推進情報を受信したオペレーション支援センタ側装置３０は、この実際の掘削推進情報をデータベース６に格納されている所定の掘削推進情報と照合し、トラブルの発生であるか否かを判定する。
この判定で、トラブルの発生では無く通常時と判定された場合には、施工現場側装置１０で異常状態と判定された要因に応じた掘削推進角度、位置、深度、姿勢情報を含む掘削推進制御目標値および掘削推進制御方法を含む支援情報をデータベース６の支援情報から検索し、この検索された支援情報を公衆回線網２０を介して施工現場側装置１０に送信する。これによりオペレーション支援センタ側装置３０は、施工現場側装置１０を介して前記掘削推進制御目標値および制御方法に基づいた掘削推進機１００の掘削推進動作制御を遠隔的に行う。
また前記判定において、トラブルの発生であると判定された場合には、すなわち特殊工事または難工事と判定された場合には、熟練オペレータによる遠隔コントロールを行う。
【００３８】
図２は、図１に示すシステムの施工現場側装置１０およびオペレーション支援センタ側装置３０に格納されているソフトウェアの構成を示す図である。
【００３９】
また、図２に示すように、施工現場側装置１０は、オペレーティングシステム（ＯＳ）と、掘削推進情報に基づく所定の制御理論を用いて掘削推進動作制御を行う掘削推進動作制御プログラム、掘削推進データを記録する推進データ記録用プログラムなどを含むミドルウェアと、データ転送機能と画面表示機能を有するＷＷＷブラウザとを有し、オペレーション支援センタ側装置３０は、オペレーティングシステム（ＯＳ）と、過去の掘削推進作業で蓄積されたオペレータの知識および経験を含むノウハウを施工現場の掘削推進情報に対応してデータベース６に格納しているリレーショナルデータベース（ＲＤＢ）と、データベース６に記録された情報に基づいてトラブルの判定を行うトラブル判定ソフトウェアとを有する。
【００４０】
次に、図５に示すフローチャートを参照して、上述したように構成される本実施形態のシステムにおける掘削推進機の動作制御方法の処理手順について説明する。
【００４１】
図５では、まず施工現場側装置１０の掘削推進機操作装置１の操作盤や図１０に示す掘削推進機１００のマシン先端からマシン情報や推進データが入力されると（ステップＳ１１）、これらの情報やデータを用いた制御理論に基づき掘削推進軌道の監視を行い、具体的には掘削推進機１００の掘削推進動作において得られる掘削推進情報などのような情報に基づく所定の制御理論を用いた掘削推進動作制御プログラムに従って掘削推進軌道の監視および制御を行いつつ掘削推進機１００を駆動制御しながら、掘削推進動作において得られた掘削推進機１００の実際の掘削推進軌道を所定の設計軌道と比較し、掘削推進軌道が異常であるか否かの判定を行う（ステップＳ１３）。
【００４２】
この判定の結果、正常である場合には、今まで通り掘削推進機１００の掘削推進動作において得られる掘削推進情報などのような情報に基づく所定の制御理論を用いた掘削推進動作制御プログラムに従って掘削推進軌道の監視および制御を行いつつ掘削推進機１００を駆動制御するが、前記掘削推進軌道の判定の結果、掘削推進軌道が所定の設計軌道に基づく所定の掘削推進軌道から大きく変化してきた場合、すなわち掘削推進軌道が異常であると判定された場合には、掘削推進機１００の掘削推進動作において得られる掘削推進情報などのような情報を公衆回線網２０を介してオペレーション支援センタ側装置３０に送信して、データベース６に蓄積し（ステップＳ１５）、この蓄積した情報とデータベース６に予め格納されている掘削推進情報などのマスタデータとの比較照合、すなわちパターンマッチングを行い（ステップＳ１７）、トラブルの発生であるか否かを判定する（ステップＳ１９）。
【００４３】
この判定の結果、トラブルの発生でない場合、すなわち通常時には、データベース６に格納されているマスタデータとの前記照合から異常状態の要因を判定し、この要因に応じた支援情報、具体的には掘削推進角度、位置、深度、姿勢情報を含む掘削推進制御目標値および掘削推進制御方法を決定し、この掘削推進制御目標値および掘削推進制御方法に基づく掘削推進動作制御を行うが（ステップＳ２１）、前記判定の結果、トラブルの発生であり、特殊工事または難工事と判定された場合には、施工現場に対する直接制御、すなわち熟練オペレータによる遠隔コントロールを行う（ステップＳ２３）。
【００４４】
つぎにステップＳ２５では、ステップＳ２１において提供する支援情報の情報量に応じて第１の課金を行うと共に、前記ステップＳ２３において行う直接制御の難易度、制御時間に応じた第２の課金を行う。
【００４５】
さらにステップＳ２３で行われた支援制御、すなわち直接制御によって新たに得られた支援情報はオペレーション支援センタ側装置３０内のデータベース６に蓄積されると共に、施工現場側装置１０のデータベースに蓄積される。
【００４６】
これにより当該施工現場側装置１０では、同様なトラブルに対してはオペレーション支援センタ側装置３０の支援を仰ぐことなく対処することが可能となり、施工現場側装置１０側ではオペレーション支援センタ側装置３０の支援による課金を免れることが可能となり経費の削減に貢献できると共に、支援を仰ぐ時間が削減されることから迅速な処理が可能となる。
【００４７】
一方、オペレーション支援センタ側装置３０にあっては、直接制御に伴う高価格な課金の機会が減るものの、熟練オペレータが常時、遠隔コントロールを行いうるような体制としておく要因が減少することから、大幅な人件費等の経費の削減を計ることが可能となる。なお、施工現場側装置１０のデータベースへの蓄積のためのデータの提供は別途課金の対象とすることも可能である。
【００４８】
次に、図６乃至図９を参照して、掘削推進機の掘削推進動作制御における問題解決のための支援情報の提供、具体的には発生したトラブルに対する操作アドバイスの提供の一例について説明する。なお、ここで示したテーブル等のデータは、実際は蓄えられた膨大なデータの内の極一部を説明のために抽出したものであり、そのため具体的な判断要因、変化量等は省略してある。
【００４９】
まず、図６は土質の種類とそれぞれの土質毎のトラブルを対応させたテーブルであり、例えば土質３は軟岩であり、軟岩の場合に起こりやすいトラブルが「排土詰まり」、「泥土通路閉塞」及び「推力上昇」であることが記載されている。つまりトラブルが生じたときに隆起が無い場合には土質が軟岩であることが想定されることが示されている。
【００５０】
また、図７は泥土圧と排土量と判断記述との関係を示す対応図である。例えば、泥土圧が動かない、土質が１〜４である場合には要因判断はＡ１であるとする。つぎに、排土量が少ない、土質が１〜４である場合には要因判断はＣ１であるとする。
【００５１】
また、図８はトラブル判断の一例を示す対応図であり、図９には支援の際の操作アドバイスの一例を示す対応図である。図８の上欄では図７に示したテーブルにより泥土圧の要因判断がＡ２であり、排土量の要因判断が排土が分離していることを示すＢ１で、土質が３，４である場合が示される。この場合には推力が上昇する危険性があることが示され、注入率が低い場合には、図９にしめす「推進速度を下げて、排土が分離していないか確認する」という操作アドバイス１を提供する。さらに泥土圧が下がらない場合には「推進を止めて作泥材の循環をして、泥土圧の動きを確認する。また排土が分離していないか確認する」という操作アドバイス２を提供する。
【００５２】
これら操作アドバイス１，２は、施工現場から送信される掘削推進情報から問題が発生したと判断されるとき、または施工現場から問題が提起されたときに施工現場に対して提供されるものであり、施工現場では蓄積・収集しきれないあらゆるトラブル要因に対応するためのデータベースが用意される。
【００５３】
なお、トラブルに対する汎用的な、あるいは当該施工現場に固有な操作アドバイスは予め施工現場側装置１０に備えられデータベースに蓄積されており、通常の軽微な、あるいは日常的に発生する可能性のあるトラブルに対しては、オペレーション支援センタ側装置３０の支援を受けることなく対応することが可能となっている。
【００５４】
すなわち、軽微な、あるいは日常的に発生する可能性のあるトラブルに対しては施工現場側装置１０内部で対応を計り、それ以外のトラブルに対してはオペレーション支援センタ側装置３０の支援を受けることになる。
【００５５】
なお、上記実施形態の掘削推進機の動作制御方法の処理手順をプログラムとして記録媒体に記録して、この記録媒体をコンピュータシステムに組み込むとともに、該記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムにダウンロードまたはインストールし、該プログラムでコンピュータシステムを作動させることにより、該動作制御方法を実施する掘削推進機の動作制御システムとして機能させることができることは勿論であり、このような記録媒体を用いることにより、その流通性を高めることができるものである。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、オペレーション支援センタ側装置においてデータベースに格納した所定の設計軌道情報に従って掘削推進機を駆動制御するための駆動制御情報を通信回線を介して施工現場側装置に送信し、施工現場側装置で該駆動制御情報に基づいて掘削推進機の掘削推進動作を制御し、掘削推進機の実際の掘削推進軌道を所定の設計軌道と比較し、異常であるか否を判定し、異常の場合、実際の掘削推進情報を通信回線を介してオペレーション支援センタ側装置に送信し、オペレーション支援センタ側装置でデータベースに格納されている所定の掘削推進情報と照合し、トラブルの発生か否かを判定し、トラブル発生でない場合には、掘削推進情報との照合から異常状態の要因を判定し、この要因に応じた決定される掘削推進制御目標値および掘削推進制御方法を通信回線を介して施工現場側装置に送信して、掘削推進機の掘削推進動作制御を遠隔的に行い、判定の結果、トラブルの発生であり、特殊工事または難工事と判定された場合には、熟練オペレータによる遠隔コントロールを行うので、従来のように熟練オペレータによる高度な推進オペレーションを通常時には必要とすることなく、掘削推進機の掘削推進遠隔支援を適正に行いつつ掘削推進作業を自動的かつ効率的に行うことができ、難工事や特殊工事時には熟練オペレータによる遠隔制御を行うことでトラブルを迅速に解決し、掘削推進作業を円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わる掘削推進工法における掘削推進機の動作制御方法を実施するシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】システムの施工現場側装置およびオペレーション支援センタ側装置に格納されているソフトウェアの構成を示す図である。
【図３】システムの施工現場側装置およびオペレーション支援センタ側装置の詳細な構成を示すブロック図である。
【図４】施工現場側装置のより詳細な構成を示すブロック図である。
【図５】実施形態のシステムにおける掘削推進機の動作制御方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】土質とトラブルとの対応を示す対応図である。
【図７】泥土圧と排土量と判断記述との関係を示す対応図である。
【図８】トラブル判断の一例を示す対応図である。
【図９】支援の際の操作アドバイスの一例を示す対応図である。
【図１０】図１に示すシステムに使用される掘削推進機および掘削推進機操作装置を含む施工現場側装置の全体構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 掘削推進機操作装置
２，５ パーソナルコンピュータ
３，４ 通信モデム
６ データベース
１０ 施工現場側装置
２０ 公衆回線網
３０ オペレーション支援センタ側装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a remote support method for remotely supporting a construction site that employs a drilling propulsion method in which a pipe is buried in the ground while excavating the underground with a non-open-cutting method using an excavation propulsion device. An operation support center side device remotely provided via a communication line is connected to a construction site side device that is provided at the construction site and controls the excavator to perform excavation propulsion operation. Remote support method in excavation propulsion method that excavates underground by non-open cutting method and embeds pipe in underground while automatically supporting excavation propulsion machine remotely via construction site side deviceSystem and Operation Support Center sideThe device and remote support program.
[0002]
[Prior art]
In order to embed pipes to accommodate cables etc. in the ground, excavation propulsion machines are used to excavate the ground horizontally along the ground surface using a non-opening method that does not cut the ground surface. However, due to the application of the non-opening method that does not excavate the ground surface, it is close to places with significant soil changes, lines with a large curvature, or buried objects. Difficult constructions such as construction at locations have increased, and advanced operational skills of skilled operators are required.
[0003]
In such excavation propulsion work, the excavation propulsion track of the excavation propulsion machine is properly set to the predetermined design trajectory in construction where the soil changes significantly, the route has a large curvature, or is close to the buried object. There are many cases where they do not coincide with each other, and such operation control of the excavator is conventionally performed based on the experience and knowledge of the operator. Such operation skills based on the experience and knowledge of the operator are learned through many experiences, and are not easily learned.
[0004]
It is also conceivable to control the operation of the excavator with a program, but various factors such as soil changes, ground fluctuations, and the presence of buried objects are complicated in the ground during excavation with the excavator. Therefore, it is difficult to control the operation of the excavator using only the program.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the operation control of the excavator is conventionally performed based on the experience and knowledge of the operator, and the operation technique based on the experience and knowledge of such an operator is acquired through many experiences, In view of the current situation where operators with little experience or knowledge are lacking, it is necessary to constantly monitor the operation control of the drilling propulsion unit and present the optimum operation, and to further control the operation of the drilling propulsion unit There is a need for a method that can automatically perform and prevent troubles in excavation.
[0006]
In addition, since the operation control of the excavator is complicatedly intertwined with a plurality of factors as described above, the operation control cannot be performed only with one factor, and the operation control of the excavator with only a program is possible. There is a problem that is difficult.
[0007]
In addition, as described above, skilled operators with experience and knowledge are in short supply and are small in number and cannot be dispatched to multiple construction sites. The drilling propulsion operation of the excavator at each construction site is automatically remotely controlled from the center, and only when troubles that require skilled operators occur at each construction site, remote control by skilled operators is performed. There is a demand for the establishment of a remote support method for excavation propulsion machines that can quickly solve the problem.
[0008]
  The present invention has been made in view of the above. The purpose of the present invention is to remotely and automatically control the operation of the excavator propulsion machine at the construction site, and to support a skilled operator only in case of trouble. Remote support method of excavation propulsion machine in efficient excavation propulsion method andSystem and Operation Support Center sideTo provide a device, a remote support program device, and a remote support program.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the present invention according to claim 1 is a construction site in which a pipe is buried in the ground by excavating the ground by a non-open cutting method.Construction site equipmentAnd via communication lineConnected to the construction site equipmentOperation support center side equipmentRemote support system consisting ofA remote support method for excavation propulsion method, wherein the construction siteThe side device compares the actual excavation propulsion trajectory obtained by monitoring the excavation propulsion trajectory of the excavator and the predetermined design trajectory.Step and saidAs a result of the comparison, when it is determined that the actual excavation propulsion trajectory greatly changes from the design trajectory and is in an abnormal state, excavation propulsion information obtained in the excavation propulsion operation of the excavation propulsion device is transmitted via the communication line. And the operation support center side device compares the excavation propulsion information received from the construction site side device with the master data of the excavation propulsion information stored in the database in advance. A step of performing collation, and an excavation propulsion control target value and an excavation propulsion control method according to the cause of the abnormal state determined from the result of the comparison and collation when it is determined as normal as a result of the comparison and collationSupport informationPre-stored in the databaseSearch from support information, Via the communication lineConstruction siteSide deviceInSendAnd steps toAs a result of the comparison and collation, when it is determined that a trouble has occurred, the excavation propulsion unit is connected via the communication line.Direct controlControlAnd having a step.
[0010]
  In the present invention according to claim 1,The construction site side device compares the actual excavation propulsion trajectory obtained by monitoring the excavation propulsion trajectory of the excavator and the predetermined design trajectory, and if it is determined to be abnormal, the excavation propulsion information is communicated The operation support center side device compares and compares the excavation propulsion information received from the construction site side device with the master data of the excavation propulsion information stored in the database in advance. When it is determined that it is normal, the support information is transmitted to the construction site side device via a communication line, and when it is determined that a trouble has occurred, the excavator is directly controlled via the communication line.Therefore, the trouble can be quickly solved according to the degree of the problem, and the excavation propulsion work can be performed smoothly.
[0011]
  The present invention according to claim 2SaidClaim 1Operation support center side deviceSaidDirectlycontrolDoIn stepOf the excavatorSupport information newly obtained through controlIn the databaseThe gist is to accumulate.
[0012]
  In this invention of Claim 2, the saidOperation support center side device directlycontrolDoIn stepDrilling propulsion machineSupport information newly obtained through controlIn the databaseSince it accumulates, the amount of support information for problem solving gradually increases, thereby reducing the frequency of direct control on the construction site and reducing labor costs for skilled operators.
[0013]
  Furthermore, the present invention according to claim 3 provides:SaidClaim 1 or 2Operation support center side deviceSaidSent to construction site equipmentThe gist is to perform the first billing according to the amount of support information to be performed and the second billing according to the degree of difficulty of the direct control and the control time.
[0014]
  In the present invention described in claim 3,The operation support center side device performs the first charge according to the amount of support information transmitted to the construction site side device, and the second charge according to the degree of difficulty of direct control and the control time.Therefore, it is possible to provide a lower-priced service by performing charging in accordance with the actual situation.
[0015]
  The present invention as set forth in claim 4 is a construction site in which a pipe is buried in the ground by excavating the ground by a non-open cutting method.Construction site equipmentAnd via communication lineConnected to the construction site equipmentOperation support center side equipmentConsist ofRemote support in excavation propulsion methodsystemAnd the construction siteThe side device compares the actual excavation propulsion trajectory obtained by monitoring the excavation propulsion trajectory of the excavator and the predetermined design trajectory.Means and saidAs a result of comparison, when it is determined that the actual excavation propulsion trajectory greatly changes from the design trajectory and is in an abnormal state, excavation propulsion information obtained in the excavation propulsion operation of the excavation propulsion device is transmitted via the communication line. Means for transmitting to the operation support center side device, the operation support center side device including the master data of the excavation propulsion information stored in advance in the database and the excavation propulsion information received from the construction site side device; Means for performing comparison comparison, and when it is determined as normal as a result of the comparison comparison, the excavation propulsion control target value and the excavation propulsion control method according to the cause of the abnormal state determined from the result of the comparison comparison includingSupport informationPre-stored in the databaseSearch from support information, Via the communication lineConstruction siteSide deviceInSendMeans,As a result of the comparison and collation, when it is determined that a trouble has occurred, the excavation propulsion unit is connected via the communication line.Direct controlControlHaving a means.
[0016]
  In the present invention described in claim 4,The construction site side device compares the actual excavation propulsion trajectory obtained by monitoring the excavation propulsion trajectory of the excavator and the predetermined design trajectory, and if it is determined to be abnormal, the excavation propulsion information is communicated The operation support center side device compares and compares the excavation propulsion information received from the construction site side device with the master data of the excavation propulsion information stored in the database in advance. When it is determined that it is normal, the support information is transmitted to the construction site side device via a communication line, and when it is determined that a trouble has occurred, the excavator is directly controlled via the communication line.Therefore, the trouble can be quickly solved according to the degree of the problem, and the excavation propulsion work can be performed smoothly.
[0017]
  The present invention according to claim 5 provides:SaidClaim 4The operation support center side deviceSaidDirectlycontrolDoTo the meansAccording to the drilling propulsion machineSupport information newly obtained through controlIn the databaseAccumulateHandThe gist is to provide a step.
[0018]
  In this invention of Claim 5, the saidThe operation support center side device is configured to control the excavation propulsion unit by the direct control means.By accumulating support information newly obtained through control, the amount of support information for problem solving gradually increases, thereby reducing the frequency of direct control over construction sites and reducing labor costs for skilled operators, etc. measure.
[0019]
  The present invention described in claim 6SaidClaim 4 or 5The operation support center side deviceSaidSent to construction site equipmentThe first charge is made according to the amount of support information to beRewriteSecond charge according to the difficulty and control time of contact controlHandThe gist is to provide a step.
[0020]
  In the present invention described in claim 6,The operation support center side device performs the first charge according to the amount of support information transmitted to the construction site side device, and the second charge according to the degree of difficulty of direct control and the control time.Therefore, it is possible to provide a lower-priced service by performing charging in accordance with the actual situation.
[0021]
  The present invention described in claim 7Remote support consisting of a construction site side device at a construction site that digs underground with a non-open cutting method and embeds a pipe in the ground, and an operation support center side device connected to the construction site side device via a communication line Excavation propulsion information received in the excavation propulsion operation of the excavation propulsion device received from the construction site side device via the communication line and stored in the database in advance in the operation support center side device in the system Means for performing comparison and collation with master data of propulsion information, and excavation propulsion control target according to the cause of the abnormal condition determined from the result of comparison and collation when the result of the comparison and collation is determined to be normal The support information including the value and the excavation propulsion control method is searched from the support information stored in advance in the database, and the construction site is searched via the communication line. Means for transmitting device, the comparison result of the comparison, when it is determined that trouble occurs, it and means for controlling said excavation propulsion device directly via the communication lineIt is summarized as having.
[0022]
  In the present invention described in claim 7,The construction site side device compares the actual excavation propulsion trajectory obtained by monitoring the excavation propulsion trajectory of the excavator and the predetermined design trajectory, and if it is determined to be abnormal, the excavation propulsion information is communicated The operation support center side device compares and compares the excavation propulsion information received from the construction site side device with the master data of the excavation propulsion information stored in the database in advance. When it is determined that it is normal, the support information is transmitted to the construction site side device via a communication line, and when it is determined that a trouble has occurred, the excavator is directly controlled via the communication line.Therefore, according to the degree of problem, trouble can be solved quickly, excavation propulsion work can be carried out smoothly, and support information newly obtained by support control in the support control step can be accumulated, so that problems can be solved gradually. As a result, the amount of support information increases, and the frequency of direct control on the construction site is reduced, thereby reducing labor costs for skilled operators.
[0023]
  The present invention according to claim 8 provides:A means for accumulating support information newly obtained by controlling the excavation propulsion unit by means for direct control according to claim 7 in the database.This is the gist.
[0024]
  In the present invention according to claim 8,Since the support information newly obtained by controlling the excavator propulsion unit by the direct control means is accumulated, the amount of support information for problem solving gradually increases, thereby reducing the frequency of direct control to the construction site And reduce labor costs for skilled operators. It becomes possible.
[0025]
  The present invention according to claim 9Means for performing the first billing according to the amount of support information transmitted to the construction site side device according to claim 7 or 8, and performing the second billing according to the difficulty level of the direct control and the control time To haveThe gist.
[0026]
  In the present invention according to claim 9,Since charging is performed in two stages, the first charging according to the amount of support information transmitted to the construction site side device and the second charging according to the difficulty of direct control and the control time, It is possible to provide a cheaper service by charging according to the actual situation.
[0027]
  Claim 10 of the present inventionRemote support program in excavation propulsion methodIsRemote support consisting of a construction site side device at a construction site that digs underground with a non-open cutting method and embeds a pipe in the ground, and an operation support center side device connected to the construction site side device via a communication line A program executed by the operation support center side device in a system, causing a computer to function as each means according to any one of claims 7 to 9.The gist.
[0028]
  Claim 10 of the present inventionRemote support program in excavation propulsion methodIn that,A computer is caused to function as each means according to any one of claims 7 to 9.It becomes possible.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a system that implements an operation control method for an excavation propulsion machine in an excavation propulsion method according to an embodiment of the present invention.
[0030]
The system shown in the figure uses a drilling propulsion device 100 as shown in FIG. 10 to embed a pipeline in the ground while excavating the ground horizontally along the ground surface by a non-opening method that does not cut the ground surface. The excavation propulsion device is controlled in the excavation propulsion method, and the construction site side device 10 for directly controlling the excavation propulsion device 100 as shown in FIG. 10 and the communication line etc. are connected to the construction site side device. The operation support center side device 30 is connected via a public line network 20.
[0031]
In the present embodiment, the public line network 20 is used to connect the construction site side apparatus 10 and the operation support center side apparatus 30. However, the present invention is not limited to this. The same applies to a wireless line including.
[0032]
Further, the operation support center side device 30 can support and control a plurality of construction site side devices 10, but in the present embodiment, a case where there is one construction site side device 10 will be described.
[0033]
  Referring to FIG.Construction site side device 10,Excavation propulsion device operating device 1 for operating the excavation propulsion device 100 (see FIG. 10) and the like, based on the excavation propulsion information obtained in the excavation propulsion operation of the excavation propulsion device 100, Described laterExcavator propulsion machine according to excavation propulsion operation control program using predetermined control theory100Excavator with automatic operation control100The personal computer 2 that controls the communication with the operation support center side device 30 via the public line network 20 and the operation support center side device 30 via the public line network 20. The communication modem 3 is used for communication.
[0034]
  Construction site side device 10 isAs a function of the personal computer 2,As shown in FIGS. 3 and 4, the trouble determination unit 11, the factor determination unit 13, the optimum countermeasure presentation unit 15, and the real-time monitoring system 17.The excavator propulsion machine 100 is automatically controlled for operation, and the excavation propulsion trajectory is determined and monitored, and further communicated with the operation support center side device 30 via the public line network 20.
  for that reasonThe trouble determination unit 11 inputs mud pressure data and patterns the mud pressure data input unit 111, a mud pressure database 115 that holds mud pressure in a pattern for each soil type, and pattern data of the mud pressure data input unit 111. Pattern matching unit 113 that performs pattern matching determination between the pattern data of the mud pressure database 115 and the mud pressure database 115AndHave.
  The factor determination unit 13As shown in FIG.An actual data input unit 131 for inputting and patterning actual data of the propulsion speed (135a), the injection amount (135b), the number of times of mud pumping (135c), the injection rate (135d), and the amount of discharged soil (135e), and the propulsion speed135a, Injection amount135b, The number of mud pumping135c, Injection rate135dAnd soil discharge135eAnd a pattern matching unit 133 that performs pattern matching determination between the pattern data of the actual data input unit 131 and the pattern data of the database 135.
[0035]
  The operation support center side device 30The communication modem 4, the database 6, and the personal computer 5 are included.
  The communication modem 4Communicate with the construction site side apparatus 10 through the public network 20.
  Database 6 isExcavation propulsion information, including angle information, attitude information, position information, depth information, distance information, and past excavation propulsion operations related to predetermined design trajectory information that defines the design trajectory that embeds the pipeline Know-how including knowledge and experienceSupport information such asIs stored as master data corresponding to excavation promotion information at the construction site.
  The personal computer 5Stored in database 6Master data andExcavation propulsion information transmitted from the construction site side device 10 through the public network 20 andCompareCheck to see if trouble occursAnd the result of the determination isWhen trouble occursNot judged as normalin case of,At the construction site side device 10Abnormal conditionDeterminedExcavation propulsion control target value and excavation propulsion control method including excavation propulsion angle, position, depth, and posture information according to factorsIs retrieved from the support information stored in advance in the database 6, and the retrieved support information is transmitted to the construction site side apparatus 10 via the public line network 20,Remotely perform excavation propulsion operation control of the cutting propulsion machine 100The result of the judgment,If a problem has occurred and it is determined that the work is special or difficult,Operation support center side device 30 sideRemote control by skilled operatorsVia the public network 20Control to do.
[0036]
  The operation support center side device 30As a function of the personal computer 5,As shown in FIG. 3, the knowledge and know-how of a skilled operator is modeled, and the modeled data creation unit 31, the new knowledge rule creation unit 33, which stores and stores the modeled modeled data, are newly introduced from the construction site, etc. EnteredAll sitesThe first charge is made in accordance with the amount of support information provided for solving problems raised from the construction data storage unit 35, generalized knowledge rule creation unit 37, and construction site that records and stores the promotion data and the like. A charging coefficient unit 39 that performs the second charging according to the degree of difficulty and the control time when the problem is solved by directly controlling the excavator and the likeHave
[0037]
  Next, an outline of remote control of the construction site side apparatus 10 by the operation support center side apparatus 30 will be described.
  Of the operation support center side device 30The personal computer 5 has drive control information for driving and controlling the excavator in accordance with predetermined design trajectory information stored in the database 6.To remotely control the excavator 100Send to construction site side device 10 via public network 20To do.
  thisReceived drive control informationConstruction site side device 10 isThe excavation propulsion operation of the excavation propulsion device 100 is controlled based on the drive control information, the actual excavation propulsion track of the excavation propulsion device obtained in this excavation propulsion operation is compared with a predetermined design trajectory, and the excavation propulsion trajectory is abnormal. If it is determined that the excavation propulsion trajectory is abnormal,TheActual drilling informationThe publicSend to operation support center side device 30 via public network 20To do.
  Receive this actual drilling propulsion informationThe operation support center side device 30,thisThe actualThe excavation propulsion information is compared with predetermined excavation propulsion information stored in the database 6 to determine whether or not a trouble has occurred.To do.
  With this judgment,When trouble occursIt was judged that there was no normal timein case of,According to the factor judged to be abnormal by the construction site side device 10Excavation propulsion control target value and excavation propulsion control method including excavation propulsion angle, position, depth and attitude informationIs searched from the support information in the database 6, and the searched support information is searched for.Send to construction site side device 10 via public network 20To do. Thereby, the operation support center side device 30Via the construction site side device 10BeforeBased on drilling propulsion control target value and control methodTheRemotely control excavation propulsion operation of excavator 100Yeah.
  AlsoIn the determination,TroubleThat is,If it is judged as special construction or difficult construction, remote control by skilled operators is performed..
[0038]
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of software stored in the construction site apparatus 10 and the operation support center apparatus 30 of the system illustrated in FIG.
[0039]
As shown in FIG. 2, the construction site apparatus 10 includes an operating system (OS), an excavation propulsion operation control program for performing excavation propulsion operation control using a predetermined control theory based on excavation propulsion information, and excavation propulsion data. Middleware including a program for recording propulsion data, etc., and a WWW browser having a data transfer function and a screen display function. The operation support center side device 30 includes an operating system (OS) and past excavation propulsion work The relational database (RDB) that stores in the database 6 the know-how including the operator's knowledge and experience accumulated at the construction site corresponding to the excavation promotion information at the construction site, and determination of troubles based on the information recorded in the database 6 Trouble determination software.
[0040]
Next, with reference to the flowchart shown in FIG. 5, the processing procedure of the operation control method for the excavator in the system of the present embodiment configured as described above will be described.
[0041]
In FIG. 5, when machine information and propulsion data are first input from the operation panel of the excavation propulsion unit operating device 1 of the construction site side apparatus 10 or the machine tip of the excavation propulsion unit 100 shown in FIG. 10 (step S11), The excavation propulsion trajectory is monitored based on a control theory using information and data. Specifically, a predetermined control theory based on information such as excavation propulsion information obtained in the excavation propulsion operation of the excavation propulsion machine 100 is used. While monitoring and controlling the excavation propulsion track according to the excavation propulsion operation control program, the actual excavation propulsion track of the excavation propulsion device 100 obtained in the excavation propulsion operation is compared with a predetermined design trajectory. Then, it is determined whether or not the excavation propulsion trajectory is abnormal (step S13).
[0042]
If the result of this determination is normal, excavation is performed according to an excavation propulsion operation control program using a predetermined control theory based on information such as excavation propulsion information obtained in the excavation propulsion operation of excavation propulsion machine 100 as before. Excavation propulsion machine 100 is driven and controlled while monitoring and controlling the propulsion trajectory. As a result of the determination of the excavation propulsion trajectory, when the excavation propulsion trajectory has greatly changed from a predetermined excavation propulsion trajectory based on a predetermined design trajectory, That is, when it is determined that the excavation propulsion trajectory is abnormal, information such as excavation propulsion information obtained in the excavation propulsion operation of the excavation propulsion machine 100 is transmitted to the operation support center side apparatus 30 via the public network 20. Is transmitted and accumulated in the database 6 (step S15), and the accumulated information and the excavation recommendations stored in the database 6 in advance are stored. Comparison and collation with the master data, such as information, that performs pattern matching (step S17), determines whether the occurrence of trouble (step S19).
[0043]
As a result of the determination, when trouble does not occur, that is, in normal times, the cause of the abnormal state is determined from the collation with the master data stored in the database 6, and support information according to this factor, specifically excavation is determined. The excavation propulsion control target value and excavation propulsion control method including the propulsion angle, position, depth, and attitude information are determined, and excavation propulsion operation control based on the excavation propulsion control target value and the excavation propulsion control method is performed (step S21). If the result of the determination is that a trouble has occurred and it is determined that the construction is special or difficult, direct control over the construction site, that is, remote control by a skilled operator is performed (step S23).
[0044]
Next, in step S25, the first charge is made according to the information amount of the support information provided in step S21, and the second charge is made according to the difficulty level and control time of the direct control performed in step S23.
[0045]
Further, the support information newly obtained by the support control performed in step S23, that is, the direct control, is stored in the database 6 in the operation support center side device 30, and is also stored in the database of the construction site side device 10.
[0046]
As a result, the construction site side apparatus 10 can deal with the same trouble without asking for assistance from the operation support center side apparatus 30, and the construction site side apparatus 10 side can deal with the operation support center side apparatus 30. It is possible to avoid the charge by the support and contribute to the reduction of the cost, and the time for the support is reduced, so that the quick processing is possible.
[0047]
On the other hand, in the operation support center side device 30, although the opportunity for high-priced charging due to direct control is reduced, the factor of setting up a system that allows a skilled operator to always perform remote control is reduced. It is possible to reduce the cost such as labor cost. In addition, provision of the data for accumulation | storage in the database of the construction site side apparatus 10 can also be made into the object of charging separately.
[0048]
Next, an example of providing support information for solving a problem in excavation propulsion operation control of the excavator and, specifically, providing operation advice for a trouble that has occurred will be described with reference to FIGS. The data such as the table shown here is actually a part of the huge amount of stored data extracted for explanation. Therefore, specific judgment factors, changes, etc. are omitted. is there.
[0049]
First, FIG. 6 is a table in which the types of soil and the troubles for each soil are associated. For example, soil 3 is soft rock, and troubles that tend to occur in the case of soft rock are “clogging of drainage” and “clogged mud passage”. And “thrust increase”. In other words, it is shown that if there is no uplift when trouble occurs, the soil is assumed to be soft rock.
[0050]
FIG. 7 is a correspondence diagram showing the relationship between the mud pressure, the amount of discharged soil, and the judgment description. For example, when the mud pressure does not move and the soil quality is 1 to 4, the factor determination is A1. Next, it is assumed that the factor determination is C1 when the amount of soil discharged is small and the soil quality is 1 to 4.
[0051]
FIG. 8 is a correspondence diagram showing an example of trouble determination, and FIG. 9 is a correspondence diagram showing an example of operation advice for assistance. In the upper column of FIG. 8, the determination of the mud pressure factor is A2 according to the table shown in FIG. 7, the determination of the factor of the amount of soil discharged is B1 indicating that the soil is separated, and the soil quality is 3 or 4. The case is shown. In this case, it is shown that there is a risk of an increase in thrust, and when the injection rate is low, the operation advice shown in FIG. 9 "Decrease the propulsion speed and check whether the soil is separated" is shown. 1 is provided. If the mud pressure does not drop further, provide operational advice 2 "Stop propulsion and circulate mud material to check the movement of mud pressure. Also check whether the soil has been separated". .
[0052]
  These operation advices 1 and 2 are transmitted from the construction site.Drilling promotion informationIt is provided to the construction site when it is determined that a problem has occurred, or when a problem is raised from the construction site, in order to respond to all trouble factors that cannot be accumulated and collected at the construction site. A database is prepared.
[0053]
In addition, general operation advice for troubles or operation advice specific to the construction site is stored in the database in the construction site side device 10 in advance, so that troubles that may occur normally or that may occur on a daily basis. Can be dealt with without receiving support from the operation support center side device 30.
[0054]
That is, minor or troubles that may occur on a daily basis are dealt with in the construction site side device 10, and other troubles are supported by the operation support center side device 30. become.
[0055]
The processing procedure of the operation control method of the excavator according to the above embodiment is recorded on a recording medium as a program, and the recording medium is incorporated into a computer system, and the program recorded on the recording medium is downloaded to the computer system. Of course, by installing and operating the computer system with the program, it is possible to function as an operation control system for an excavator propulsion apparatus that implements the operation control method. By using such a recording medium, It is possible to improve the distribution.
[0056]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the construction site side apparatus transmits the drive control information for controlling the driving of the excavator according to the predetermined design trajectory information stored in the database in the operation support center side apparatus via the communication line. The construction site side device controls the excavation propulsion operation of the excavator based on the drive control information, and compares the actual excavation propulsion track of the excavator with a predetermined design trajectory. If there is an abnormality, the actual excavation propulsion information is transmitted to the operation support center side device via the communication line, and the operation support center side device compares it with the predetermined excavation propulsion information stored in the database. If the trouble does not occur, the cause of the abnormal condition is determined based on the comparison with the excavation propulsion information, and is determined according to this factor. The excavation propulsion control target value and excavation propulsion control method are transmitted to the construction site side device via the communication line, and the excavation propulsion machine is remotely controlled for excavation propulsion operation. When it is judged as construction or difficult construction, remote control is performed by a skilled operator, so that it is possible to provide remote support for excavation propulsion equipment without requiring high-level propulsion operations by skilled operators as usual. Excavation propulsion work can be performed automatically and efficiently while performing properly, and remote control by skilled operators can be used to quickly resolve troubles and perform excavation propulsion work smoothly during difficult or special construction. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a system that implements an operation control method for an excavation propulsion machine in an excavation propulsion method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of software stored in a construction site apparatus and an operation support center apparatus of the system.
FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration of a system construction site side device and an operation support center side device.
FIG. 4 is a block diagram showing a more detailed configuration of the construction site apparatus.
FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure of an operation control method for the excavator in the system of the embodiment.
FIG. 6 is a correspondence diagram showing correspondence between soil and trouble.
FIG. 7 is a correspondence diagram showing the relationship among mud pressure, amount of discharged soil, and judgment description.
FIG. 8 is a correspondence diagram illustrating an example of trouble determination.
FIG. 9 is a correspondence diagram showing an example of operation advice for assistance.
10 is a diagram showing an overall configuration of a construction site side device including an excavation propulsion unit and an excavation propulsion unit operating device used in the system shown in FIG. 1; FIG.
[Explanation of symbols]
1 Excavator operation device
2,5 personal computer
3,4 Communication modem
6 Database
10 Construction site equipment
20 Public network
30 Operation support center side device

Claims (10)

非開削工法で地中を掘削して地中に管路を埋設する施工現場の施工現場側装置と通信回線を介して前記施工現場側装置に接続されたオペレーション支援センタ側装置とからなる遠隔支援システムが行う掘削推進工法における遠隔支援方法であって、
前記施工現場側装置が、
掘削推進機の掘削推進軌道の監視により得た実際の掘削推進軌道と所定の設計軌道とを比較するステップと、
前記比較の結果、前記実際の掘削推進軌道が前記設計軌道から大きく変化し、異常状態であると判定された場合に、前記掘削推進機の掘削推進動作において得られる掘削推進情報を前記通信回線を介して前記オペレーション支援センタ側装置に送信するステップと、
前記オペレーション支援センタ側装置が、
前記施工現場側装置から受信した前記掘削推進情報とデータベースに予め格納されている掘削推進情報のマスタデータとの比較照合を行うステップと、
前記比較照合の結果、通常時と判定された場合に、当該比較照合の結果から判定される前記異常状態の要因に応じた掘削推進制御目標値および掘削推進制御方法を含む支援情報を前記データベースに予め格納されている支援情報から検索し、前記通信回線を介して前記施工現場側装置に送信するステップと、
前記比較照合の結果、トラブルの発生と判定された場合に、前記通信回線を介して前記掘削推進機を直接制御するステップと
を有することを特徴とする掘削推進工法における遠隔支援方法。 Remotely composed of a construction site side device at a construction site that digs underground with a non-open cutting method and embeds a pipeline in the ground and an operation support center side device connected to the construction site side device via a communication line A remote support method in the excavation propulsion method performed by the support system ,
The construction site side device is
Comparing the actual excavation propulsion trajectory obtained by monitoring the excavation propulsion trajectory of the excavator and a predetermined design trajectory ;
As a result of the comparison, when it is determined that the actual excavation propulsion trajectory greatly changes from the design trajectory and is in an abnormal state, excavation propulsion information obtained in the excavation propulsion operation of the excavation propulsion device is transmitted to the communication line. Transmitting to the operation support center side device via,
The operation support center side device comprises:
Comparing the excavation propulsion information received from the construction site side device with master data of excavation propulsion information stored in advance in a database;
As a result of the comparison and collation, when it is determined to be normal, support information including the excavation propulsion control target value and the excavation propulsion control method according to the factor of the abnormal state determined from the result of the comparison and collation is stored in the database. Searching from support information stored in advance, and transmitting to the construction site side device via the communication line ,
The comparison result of the collation, if it is determined that the trouble occurs, remote support method in excavation jacking method characterized by having a direct system Gyosu that step the excavating propulsion unit via the communication line. 前記オペレーション支援センタ側装置が、
前記直接制御するステップにおける前記掘削推進機の制御で新たに得られた支援情報を前記データベースに蓄積する
ことを特徴とする請求項１記載の掘削推進工法における遠隔支援方法。 The operation support center side device comprises:
Remote support method in the excavation jacking method of claim 1, wherein the accumulating newly obtained support information in the control of the excavating propulsion unit in the step of controlling the directly into the database. 前記オペレーション支援センタ側装置が、
前記施工現場側装置に送信する支援情報の情報量に応じて第１の課金を行うと共に、前記直接制御の難易度、制御時間に応じた第２の課金を行う
ことを特徴とする請求項１または２記載の掘削推進工法における遠隔支援方法。 The operation support center side device comprises:
The first billing is performed according to the amount of support information transmitted to the construction site side device, and the second billing is performed according to the degree of difficulty of the direct control and the control time. Or a remote support method in the excavation propulsion method according to 2. 非開削工法で地中を掘削して地中に管路を埋設する施工現場の施工現場側装置と通信回線を介して前記施工現場側装置に接続されたオペレーション支援センタ側装置とからなる掘削推進工法における遠隔支援システムであって、
前記施工現場側装置は、
掘削推進機の掘削推進軌道の監視により得た実際の掘削推進軌道と所定の設計軌道とを比較する手段と、
前記比較の結果、前記実際の掘削推進軌道が前記設計軌道から大きく変化し、異常状態であると判定された場合に、前記掘削推進機の掘削推進動作において得られる掘削推進情報を前記通信回線を介して前記オペレーション支援センタ側装置に送信する手段とを備え、
前記オペレーション支援センタ側装置は、
前記施工現場側装置から受信した前記掘削推進情報とデータベースに予め格納されている掘削推進情報のマスタデータとの比較照合を行う手段と、
前記比較照合の結果、通常時と判定された場合に、当該比較照合の結果から判定される前記異常状態の要因に応じた掘削推進制御目標値および掘削推進制御方法を含む支援情報を前記データベースに予め格納されている支援情報から検索し、前記通信回線を介して前記施工現場側装置に送信する手段と、
前記比較照合の結果、トラブルの発生と判定された場合に、前記通信回線を介して前記掘削推進機を直接制御する手段とを備える
ことを特徴とする掘削推進工法における遠隔支援システム。Excavation consisting of a construction site side device at the construction site that digs underground with a non-open-cut method and embeds a pipeline in the ground, and an operation support center side device connected to the construction site side device via a communication line A remote support system for the propulsion method,
The construction site side device is
Means for comparing the actual excavation propulsion trajectory obtained by monitoring the excavation propulsion trajectory of the excavator and the predetermined design trajectory ;
As a result of the comparison, when it is determined that the actual excavation propulsion trajectory greatly changes from the design trajectory and is in an abnormal state, excavation propulsion information obtained in the excavation propulsion operation of the excavation propulsion device is transmitted to the communication line. Means for transmitting to the operation support center side device via
The operation support center side device is:
Means for comparing and comparing the excavation propulsion information received from the construction site side device and the master data of the excavation propulsion information stored in advance in the database;
As a result of the comparison and collation, when it is determined to be normal, support information including the excavation propulsion control target value and the excavation propulsion control method according to the factor of the abnormal state determined from the result of the comparison and collation is stored in the database. Means for searching from support information stored in advance and transmitting to the construction site side device via the communication line ;
The comparison result of the collation, if it is determined that the trouble occurs, the remote support system in excavation jacking method, wherein Rukoto and means for directly control the excavating propulsion unit via the communication line. 前記オペレーション支援センタ側装置は、
前記直接制御する手段による前記掘削推進機の制御で新たに得られた支援情報を前記データベースに蓄積する手段
を備えることを特徴とする請求項４記載の掘削推進工法における遠隔支援システム。 The operation support center side device is:
Remote Support System for Drilling jacking method according to claim 4, characterized in that it comprises the newly obtained hands stage you accumulate assistance information in the database in control of the drilling propulsion unit by means for controlling said direct. 前記オペレーション支援センタ側装置は、
前記施工現場側装置に送信する支援情報の情報量に応じて第１の課金を行うと共に、前記直接制御の難易度、制御時間に応じた第２の課金を行う手段
を備えることを特徴とする請求項４または５記載の掘削推進工法における遠隔支援システム。 The operation support center side device is:
Performs first billing according to the information amount of the support information to be transmitted to the construction site side apparatus, prior difficulty of Kijika engagement control, be provided with a second row cormorants hand stage charging in accordance with the control time The remote support system in the excavation propulsion method according to claim 4 or 5. 非開削工法で地中を掘削して地中に管路を埋設する施工現場の施工現場側装置と通信回線を介して前記施工現場側装置に接続されたオペレーション支援センタ側装置とからなる遠隔支援システムにおける前記オペレーション支援センタ側装置であって、Remote support consisting of a construction site side device at a construction site that digs underground with a non-open cutting method and embeds a pipe in the ground, and an operation support center side device connected to the construction site side device via a communication line The operation support center side device in the system,
前記施工現場側装置から、前記通信回線を介して受信した、掘削推進機の掘削推進動作において得られる掘削推進情報とデータベースに予め格納されている掘削推進情報のマスタデータとの比較照合を行う手段と、Means for comparing and collating the excavation propulsion information received in the excavation propulsion operation of the excavation propulsion device received from the construction site side device with the master data of the excavation propulsion information stored in the database in advance When,
前記比較照合の結果、通常時と判定された場合に、当該比較照合の結果から判定される前記異常状態の要因に応じた掘削推進制御目標値および掘削推進制御方法を含む支援情報を前記データベースに予め格納されている支援情報から検索し、前記通信回線を介して前記施工現場側装置に送信する手段と、As a result of the comparison and collation, when it is determined as normal, support information including the excavation propulsion control target value and the excavation propulsion control method according to the factor of the abnormal state determined from the result of the comparison and collation is stored in the database. Means for searching from support information stored in advance and transmitting to the construction site side device via the communication line;
前記比較照合の結果、トラブルの発生と判定された場合に、前記通信回線を介して前記掘削推進機を直接制御する手段とMeans for directly controlling the excavation propulsion device via the communication line when it is determined that trouble has occurred as a result of the comparison and collation;
を備えることを特徴とする掘削推進工法におけるオペレーション支援センタ側装置。The operation support center side apparatus in the excavation propulsion method characterized by comprising. 前記直接制御する手段による前記掘削推進機の制御で新たに得られた支援情報を前記データベースに蓄積する手段Means for accumulating support information newly obtained by controlling the excavator propulsion unit by the direct control means in the database
を備えることを特徴とする請求項７記載の掘削推進工法におけるオペレーション支援センタ側装置。The operation support center side apparatus in the excavation propulsion method according to claim 7. 前記施工現場側装置に送信する支援情報の情報量に応じて第１の課金を行うと共に、前記直接制御の難易度、制御時間に応じた第２の課金を行う手段Means for performing the first billing according to the amount of support information transmitted to the construction site side device, and performing the second billing according to the difficulty level of the direct control and the control time
を備えることを特徴とする請求項７または８記載の掘削推進工法におけるオペレーション支援センタ側装置。The operation support center side apparatus in the excavation propulsion method according to claim 7 or 8, characterized by comprising: 非開削工法で地中を掘削して地中に管路を埋設する施工現場の施工現場側装置と通信回線を介して前記施工現場側装置に接続されたオペレーション支援センタ側装置とからなる遠隔支援システムにおける前記オペレーション支援センタ側装置で実行されるプログラムであって、Remote support consisting of a construction site side device at a construction site that digs underground with a non-open cutting method and embeds a pipe in the ground, and an operation support center side device connected to the construction site side device via a communication line A program executed by the operation support center side device in the system,
コンピュータを請求項７ないし９のいずれかに記載の各手段として機能させることを特徴とする掘削推進工法における遠隔支援プログラム。A remote support program in excavation propulsion method, which causes a computer to function as each means according to any one of claims 7 to 9.
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