JP4340580B2

JP4340580B2 - プラント点検作業支援装置

Info

Publication number: JP4340580B2
Application number: JP2004119715A
Authority: JP
Inventors: 孝二城山; 憲司荒木; 雅彦齊藤; 公大貝森
Original assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Current assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Priority date: 2004-04-15
Filing date: 2004-04-15
Publication date: 2009-10-07
Anticipated expiration: 2024-04-15
Also published as: JP2005301842A

Description

本発明は、電子タグ（ＲＦＩＤ；Radio Frequency Identification）を利用したプラントの点検作業を支援するプラント点検作業支援装置に関する。

原子力プラントでの点検作業を支援するには、作業者の位置検出，作業位置へのルート探索，工具の管理，被曝線量管理が課題となる。

作業者の位置を検出する技術として特開２００１−５１７１７号公報では、作業員に電子タグを携帯させて、機器室の入口にアンテナを設けて作業員の入退出を検出する装置が開示されている。

作業位置へのルートを探索する技術として特開２００１−５１７１７号公報では、以下のような装置が開示されている。作業員が携帯する端末に電子タグを取り付け、その携帯端末から機器に取り付けた電子タグからデータを読み出し、このデータと現場地図とを照合することにより作業員の現在位置を把握し、現在位置の時系列変化から移動方向を把握する。また、アンテナの指向性により視野方向を把握する。そして、携帯端末の表示部に対象機器の選別表示を行うと共に、視野内であれば方向、視野外であれば最適ルートを表示する。

工具管理の技術として特開２００１−５１７１７号公報では、工具に電子タグを取り付けて機器室の入口にアンテナを設けて、位置の検出および紛失の防止を行っている。

被曝線量管理は、作業内容によって計画線量を登録し、作業者が所持した線量計で計画線量を超えないか管理している。

２００１−５１７１７号公報

従来の作業者の位置を検出する技術の課題として、機器室単位でしか作業者の位置を検出できない。災害時の確認等を考慮するとさらに詳細な作業員の位置検出が必要である。

また、作業位置へのルート探索の課題として、プラントの点検時には、仮設物あるいは足場を一時的に設置するため、通行できなくなる通路が多数存在する。作業者のルートを探索するには、仮設物あるいは足場設置による一時的な通行止めを考慮したルート探索が必要である。

本発明の一つの特徴は、プラント点検作業支援装置において、各通路および機器室の座標情報および通路が通行可か通行不可かの情報を持つ地図データを記憶する地図データベースと、作業者の現在の位置を検出する現在位置検出部と、作業者の目的地を入力する目的地入力部と、前記地図データベースで記憶した地図データとから通路が通行可能か通行不可かを考慮して、前記現在位置検出部で検出した作業者の現在位置から前記目的地入力部で入力した作業者の目的地までのルートを探索する目的地−現在位置ルート探索部とを有するプラント点検作業支援装置において、仮設物および足場の設置および撤去の情報を通路のＩＤと対応付けて登録する設置／撤去登録部と、前記設置／撤去登録部で登録した情報から前記地図データベースで記憶した地図データの通路が通行可か通行不可かの情報を更新する地図更新部とを有することである。

なお、本発明のその他の特徴は本願特許請求の範囲に記載の通りである。

本発明により、作業者の位置を詳細に検出，点検時に多数存在する仮設物および足場を考慮したルートの探索をすることが可能である。

以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態に係る構成図である。ＲＦＩＤ１０１は位置データを記憶している。携帯端末１０２は前記ＲＦＩＤ１０１に記憶された位置データを読み取り無線で出力する。受信機１０３は前記携帯端末１０２で出力された位置データを受信する。データベース１０４は前記受信機１０３で受信した位置データと地図データとを記憶する。表示部１０５は前記データベース１０４で記憶した位置データと地図データとから作業者の位置を表示する。

位置データは、例えば図２のように階および任意に設定した座標系の座標値で構成する。２０１が階、２０２がｘ座標値、２０３がｙ座標値を表す。

地図データは、例えば図３に示すように各通路および機器室のＩＤとその位置で構成する。通路のデータは始点と終点座標値および通行可か通行不可かの要素で構成する。機器室のデータは角の４点の座標値および入口の始点，終点の座標値で構成する。

図４は、表示部１０５での表示の例である。（ａ）は現在位置のみを表示したもの、
（ｂ）は位置の来歴を表示したものである。４０１は現在の位置を示す。点線４０２は移動経路を示す。

なお、ＲＦＩＤ１０１は電波が近くにしか飛ばないパッシブ型にし、プラント内を網羅するように配置すれば、高精度の位置検出が可能となる。

なお、図１の構成は作業者に携帯端末を持たせて、作業者の位置を検出する構成になっているが、工具に携帯端末を取り付けて、工具の位置を検出することにも適用できる。この際金属の工具本体をアンテナとして利用することもできる。

図５は本発明の第２の実施の形態に係る構成図である。設置／撤去登録部５０１は、仮設物および足場の設置および撤去を登録する。地図更新部５０２は前記設置／撤去登録部５０１で登録した情報から、地図データベース５０３に記憶された地図データを更新する。現在位置検出部５０４は、作業者のプラント内の現在の位置を検出する。ルート探索部５０５は、前記地図データベース５０３に記憶した地図データと前記現在位置検出部504で検出した現在の位置とから目的地へのルートを探索する。

図６で示すプラントを例に説明する。数字は通路のＩＤ、英字は機器室のＩＤを示す。

設置／撤去登録部５０１は詳細には例えば図７のような構成とする。ＲＦＩＤ７０１は通路ＩＤ記憶する。携帯端末は仮設物あるいは足場の設置または撤去時に前記ＲＦＩＤから通路ＩＤを読み取り設置あるいは撤去を登録する。受信機７０３は、前記携帯端末で読み取った通路ＩＤと登録した設置あるいは撤去情報を受信して登録する。例えば通路４に仮設物を設置した際は、「通路４，設置」というデータを登録する。

地図更新部５０２は、前記設置／撤去登録部５０１で登録したデータから地図データベース５０３に記憶した地図データを更新する。通路４に仮設物が設置されたので、図８に示すように地図データの通路４の「通行可」を「通行不可」に更新する。

現在位置検出部５０４は詳細には例えば前記図１のような構成とする。

ルート探索部５０５は詳細には例えば図９のような構成とする。目的地入力部９０１は、目的地を入力する。目的値は例えば機器室のＩＤを入力するものとする。目的地−現在位置ルート探索部９０２は、現在位置検出部５０４で検出した現在位置と、前記目的地入力部９０１で入力した目的地データとからルートを探索する。目的地として機器室Ｂを入力し、現在位置が（０，０）の場合、通路４が通行止めのため、図１０に示すような通路８→通路３→通路１のルートが探索される。

図１１に設置／撤去登録部５０１の第二の構成例を示す。計画データ入力部１１０１は、点検の計画を表す計画データを入力する。計画データベース１１０２は前記計画データ入力部１１０１で入力した計画データを保存する。設置／撤去認識部１１０３は、前記計画データベース１１０２に記憶した計画データから設置あるいは撤去および対象通路を認識して、地図更新部５０２に出力する。

計画データは、少なくても仮設物および足場を設置する対象通路および設置する日付および撤去する日付で構成される。図１２は計画データの例である。１２０１は仮設物か足場かを表す。１２０２は対象通路を表す。１２０３は設置日付を表す。１２０４は撤去日付を表す。

設置／撤去認識部１１０３は、毎日計画データから当日仮設物あるいは足場が、設置あるいは撤去されるデータを抽出して、対象通路ＩＤおよび設置か撤去かのデータを地図更新部５０２に出力する。

図１３に設置／撤去登録部５０１の第三の構成例を示す。ＣＡＤデータ入力部１３０１は、プラントのＣＡＤデータを入力する。ＣＡＤデータベース１３０２は前記ＣＡＤデータ入力部１３０１で入力したＣＡＤデータを保存する。対象入力部１３０３は点検開始時および終了時に点検対象の配管，機器等を入力する。対象通路認識部１３０４は前記対象入力部１３０３で入力した点検対象および点検開始時か終了時かの情報と、前記ＣＡＤデータベース１３０２に保存したＣＡＤデータとから、仮設物あるいは足場を設置あるいは撤去する通路を認識して、対象通路ＩＤおよび設置か撤去かのデータを地図更新部５０２に出力する。

ＣＡＤデータは少なくとも機器，配管，通路等プラントの構成物の形状情報，位置情報，属性情報としてＩＤを持つものとする。

対象入力部１３０３では、点検対象物のＩＤを入力する、ＣＡＤ画面上から点検対象物を選択する等の方法により、点検対象物を入力する。

対象通路認識部１３０４は詳細には例えば図１４のような構成とする。対象検索部1401は、ＣＡＤデータベース１３０２に保存したＣＡＤデータから、対象入力部１３０３で入力した点検対象のＣＡＤデータを検索する。対象位置検出部１４０２は、前記対象検索部１４０１で検索した検査対象のＣＡＤデータから対象の位置を検出する。対象通路検索部１４０３は前記対象位置検出部１４０２で検出した対象位置と、前記ＣＡＤデータベース１３０２に保存したＣＡＤデータから、仮設物あるいは足場が設置あるいは撤去させる通路を検索し、対象入力部１３０３で入力した設置あるいは撤去のデータと、仮設物あるいは足場が設置あるいは撤去させる通路とを地図更新部５０２に出力する。

図１５は本発明の第３の実施の形態に係る構成図である。カメラ１５０１は作業員のゲートを通過する際の画像データを撮る。画像認識部１５０２は前記カメラで撮った画像データから所持している工具を抽出する。ＲＦＩＤリーダ１５０３は作業員のゲートを通過する際工具に付けられたＲＦＩＤのデータを読み取る。ＲＦＩＤ読み取り部１５０４は、前記ＲＦＩＤリーダで読み取ったＲＦＩＤのデータからゲートを通過したＲＦＩＤ付の工具を特定する。ＲＦＩＤ不所持工具抽出部１５０５は、前記画像認識部で抽出した工具のデータと前記ＲＦＩＤ読み取り部で読み取ったＲＦＩＤ付の工具のデータとからＲＦＩＤの付いていない工具を検出する。

図１６は本発明の第４の実施の形態に係る構成図である。個人線量収集部１６０１は作業者の持つ線量計から個人線量を読み取ってデータベース１６０４に保存する。個人位置検出部１６０２は作業者の位置を検出してデータベース１６０４に保存する。評価部1603は前記データベースに保存された個人線量と作業者の位置のデータとから作業者の作業位置が適切か評価する。

個人線量収集部１６０１は詳細には図１７のような構成とする。線量計１７０１は個人線量を計測して無線で出力する。受信機１７０２は前記線量計１７０１で出力した個人線量を受信してデータベースに保存する。

個人位置検出部１６０２は詳細には例えば図１のような構成とする。

評価部１６０３は、例えば位置に対する線量の増加分をマップにして、増加分の多い位置での作業は必要最小限にするように作業者に知らせる。図１８は線量のマップの例である。１８０１は配管、１８０２は線量を示す記号で、径が大きいほど線量が大きいことを示す。配管の周りの線量が高いので、なるべく配管から離れて作業するように作業者に知らせる。

以上のように本発明により、作業者の位置を詳細な検出，点検時に多数存在する仮設物および足場を考慮したルートの探索，電子タグの付いていない工具の持ち込み防止，被曝線量を考慮したきめ細かな作業指示が可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係る構成図。位置データの例。地図データの例。作業者の位置表示の例。本発明の第２の実施例の形態に係る構成図。プラントの例。設置／撤去登録部５０１の第一の詳細な構成例。地図データ更新の例。ルート探索部５０５の詳細な構成例。探索したルートの例。設置／撤去登録部５０１の第二の詳細な構成例。計画データの例。設置／撤去登録部５０１の第三の詳細な構成例。対象通路認識部１３０４の詳細な構成例。本発明の第３の実施例の形態に係る構成図。本発明の第４の実施例の形態に係る構成図。個人線量収集部１２０１の詳細な構成例。線量分布の例。

符号の説明

１０１，７０１…ＲＦＩＤ、１０２，７０２…携帯端末、１０３，７０３，１７０２…受信機、１０４，１６０４…データベース、１０５…表示部、５０１…設置／撤去登録部、５０２…地図更新部、５０３…地図データベース、５０４…現在位置検出部、５０５…ルート探索部、９０１…目的地入力部、９０２…目的地−現在位置ルート探索部、1101…計画データ入力部、１１０２…計画データベース、１１０３…設置／撤去認識部、1301…ＣＡＤデータ入力部、１３０２…ＣＡＤデータベース、１３０３…対象入力部、１３０４…対象通路認識部、１４０１…対象検索部、１４０２…対象位置検出部、１４０３…対象通路検索部、１５０１…カメラ、１５０２…画像認識部、１５０３…ＲＦＩＤリーダ、
１５０４…ＲＦＩＤ読み取り部、１５０５…ＲＦＩＤ不所持工具抽出部、１６０１…個人線量収集部、１６０２…個人位置検出部、１６０３…評価部、１７０１…線量計。

Claims

各通路および機器室の座標情報および通路が通行可か通行不可かの情報を持つ地図データを記憶する地図データベースと、
作業者の現在の位置を検出する現在位置検出部と、
作業者の目的地を入力する目的地入力部と、
前記地図データベースで記憶した地図データとから通路が通行可能か通行不可かを考慮して、前記現在位置検出部で検出した作業者の現在位置から前記目的地入力部で入力した作業者の目的地までのルートを探索する目的地−現在位置ルート探索部とを有するプラント点検作業支援装置において、
仮設物および足場の設置および撤去の情報を通路のＩＤと対応付けて登録する設置／撤去登録部と、
前記設置／撤去登録部で登録した情報から前記地図データベースで記憶した地図データの通路が通行可か通行不可かの情報を更新する地図更新部とを有することを特徴とするプラント点検作業支援装置。
請求項１において、
前記設置／撤去登録部は、通路ＩＤを記憶した電子タグと、
仮設物あるいは足場の設置または撤去時に前記電子タグから通路ＩＤを読み取り設置あるいは撤去を登録する携帯端末と、
前記携帯端末で読み取った通路ＩＤと登録した設置あるいは撤去情報を受信して登録する受信機とを有することを特徴とするプラント点検作業支援装置。
請求項１において、
前記設置／撤去登録部は、点検の計画を表す計画データを入力する計画データ入力部と、
前記計画データ入力部で入力した計画データを保存する計画データベースと、
前記計画データベースに記憶した計画データから設置あるいは撤去および対象通路を認識して、前記地図更新部に出力する設置／撤去認識部とを有することを特徴とするプラント点検支援装置。
請求項１において、
前記設置／撤去登録部は、プラントのＣＡＤデータを入力するＣＡＤデータ入力部と、
前記ＣＡＤデータ入力部で入力したＣＡＤデータを保存するＣＡＤデータベースと、
点検開始時および終了時に点検対象の配管，機器等を入力する対象入力部と、
前記対象入力部で入力した点検対象および点検開始時か終了時かの情報と、前記ＣＡＤデータベースに保存したＣＡＤデータとから、仮設物あるいは足場を設置あるいは撤去する通路を認識して、対象通路ＩＤおよび設置か撤去かのデータを前記地図更新部に出力する対象通路認識部とを有することを特徴とするプラント点検支援装置。