JP4537026B2 - Work environment monitoring system and work environment monitoring method - Google Patents
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Description
本発明は、建設土木機械の周囲の作業環境を監視し、監視結果に基づいて建設土木機械の動作を制御する作業環境監視システム及び作業環境監視工法に関する。 The present invention relates to a work environment monitoring system and a work environment monitoring method for monitoring a work environment around a construction civil machine and controlling the operation of the construction civil machine based on the monitoring result.
建築土木工事現場、特に都市部における建築土木工事現場では、騒音、振動による周囲への影響が問題となる。そこで、建築土木工事現場やその周辺に騒音計や振動計を配置し、騒音や振動を測定することが行われている。
例えば、測定地点に設置した検知装置で騒音及び振動を検知して得られた測定データを開示装置で近隣住民に表示し、測定データが基準値を越える場合には現場事務所等に設置した制御装置において警報を発する振動騒音監視公開装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
また、山留工事において、山留めの状態を計測装置で計測し、計測したデータと予め設定された値を比較し、データが設定された値以上の場合に警報を発する施工システムが提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
For example, the measurement data obtained by detecting noise and vibration with the detection device installed at the measurement point is displayed to neighboring residents with the disclosure device, and if the measurement data exceeds the reference value, the control installed at the site office etc. There has been proposed a vibration noise monitoring disclosure device that issues an alarm in the device (see, for example, Patent Document 1).
In addition, in mountain construction, a construction system has been proposed that measures the state of a mountain stop with a measuring device, compares the measured data with a preset value, and issues an alarm if the data exceeds a preset value. (For example, refer to Patent Document 2).
ところで、一般的に、工事現場での騒音や振動の測定は、測定データの収集を目的とすることが多く、例えば、工事期間中に大きな騒音や振動が発生しないことの証明として用いられる。従って、大きな騒音や振動が発生してしまった場合に、周囲への影響を迅速に軽減できないといった問題がある。すなわち、騒音が基準値より高くなって警報が行われても、迅速に騒音を低減することはできず、周囲に影響を与える場合がある。 By the way, in general, measurement of noise and vibration at a construction site is often for the purpose of collecting measurement data, and is used, for example, as proof that no large noise or vibration occurs during construction. Therefore, there is a problem that when a large noise or vibration occurs, the influence on the surroundings cannot be quickly reduced. That is, even if an alarm is issued when the noise is higher than the reference value, the noise cannot be reduced quickly, and the surroundings may be affected.
また、山留工事においては、急激に状況が悪化する可能性もあり、警報が行われてから工事を中止するか続行するかを判断していたのでは対応が遅れる可能性がある。
また、本来、大きな騒音や振動が発生することがない建築土木機械、例えば、土留め壁(矢板壁)の構築等に用いられ、矢板(杭)等を既設の矢板(杭)から反力を取って圧入もしくは引抜きを行う周知の杭圧入引抜機では、予め設定された基準値以上の騒音や振動の発生は基本的にあり得ず、もし発生した場合に、作業に異常が発生した可能性が高く、単に周囲への騒音の配慮のための対策以外の対策が必要となる可能性がある。
In addition, there is a possibility that the situation will deteriorate rapidly in the mountain construction, and if it is judged whether the construction is to be stopped or continued after the warning is given, the response may be delayed.
It is also used for construction civil engineering machinery that does not generate large noise or vibration, such as construction of retaining walls (sheet pile walls). In the known pile press-fitting and pulling machine that performs press-fitting or pulling-out, noise and vibration exceeding the preset standard value is basically impossible, and if it occurs, there is a possibility that the work has abnormally occurred. There is a possibility that measures other than measures for simply considering noise to the surroundings may be required.
本発明の課題は、建築土木機械を用いた工事現場において、周囲の状態を測定するとともに、測定結果が異常となった場合に瞬時に対応可能な作業環境監視システム及び作業環境監視工法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a work environment monitoring system and a work environment monitoring method capable of instantaneously responding to a measurement result that becomes abnormal while measuring the surrounding state in a construction site using a construction civil engineering machine. That is.
請求項1に記載の発明は、建設土木機械を動作させる場合に周囲の状態を監視する作業環境監視システムであって、前記建設土木機械が動作する建設土木工事現場近傍に配置される車両と、前記車両に装備、搭載されて前記建設土木機械の周囲の状態を測定するとともに前記状態の測定結果を示す測定信号を出力する測定手段と、前記車両に装備、搭載されて前記測定信号が示す状態が設定された正常な状態か、設定された前記建設土木機械の動作を停止もしくは制限させる状態かを判定するとともに、判定結果を示す判定信号を出力する状態監視手段と、前記判定信号が建設土木機械の動作を停止もしくは制限させる状態を示す場合に、建設土木機械の動作を停止もしくは制限させる機械制御手段と、を備え、前記測定手段は、騒音、振動の作業環境を測定する作業環境測定手段と、地盤又は構造物の変位を測定する変位測定手段と、気象状況を測定する気象測定手段とのうちの少なくとも一つであることを特徴とする。
The invention according to
請求項1に記載の発明によれば、建設土木機械の周囲の状態を測定する測定手段から出力される測定信号が状態監視手段に送信される。そして、測定信号に示される測定手段により測定された状態に異常がある場合、すなわち、正常な状態でない場合に、状態監視手段が測定手段から出力される測定信号に基づいて、建設土木機械の動作を停止もしくは制限すべき状態であると判定し、判定結果を示す判定信号を建設土木機械の機械制御手段に送信する。
そして、機械制御手段は、判定信号に示される判定結果が異常である場合に、建設土木機械の動作を停止もしくは制限する。
従って、工事現場の状況が急激に変化した場合に、建設土木機械の動作を停止もしくは制限することにより、急激な状況の変化に対応して、迅速に工事を中断できることになる。これにより、異常音や振動等が長時間続いて周囲への影響が拡大するのを防止できる。また、作業自体に問題が発生するような状態となった場合に、建設土木機械の動作の停止や制限により、問題の発生を未然に防止することができる。すなわち、異常な状況での対策なしでの工事の続行による弊害を防止できる。
また、車両を工事現場まで自走させて配置することで、容易に本発明の作業環境監視システムを工事現場に構築することができる。
なお、建設土木機械を制御する機械制御手段に、状況監視手段が出力する判定信号に基づいて建設土木機械の動作の停止もしくは制限を行える機能が必要となる。
According to the invention described in
And a machine control means stops or restrict | limits the operation | movement of a construction civil engineering machine, when the determination result shown by the determination signal is abnormal.
Therefore, when the situation of the construction site changes suddenly, the construction can be quickly interrupted in response to the sudden change of situation by stopping or restricting the operation of the construction civil engineering machine. As a result, it is possible to prevent an abnormal sound, vibration, or the like from continuing for a long time and expanding the influence on the surroundings. In addition, when a problem occurs in the work itself, the problem can be prevented from occurring by stopping or limiting the operation of the construction civil engineering machine. That is, it is possible to prevent harmful effects caused by continuing construction without taking measures in an abnormal situation.
In addition, the work environment monitoring system of the present invention can be easily constructed at the construction site by allowing the vehicle to run on its own to the construction site.
In addition, the function which can stop or restrict | limit operation | movement of a construction civil engineering machine based on the determination signal which a condition monitoring means outputs is required for the machine control part which controls a construction civil engineering machine.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の作業環境監視システムにおいて、前記測定手段は、前記車両から降ろされて任意の位置に設置可能に構成されることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the work environment monitoring system according to the first aspect, the measurement unit is configured to be able to be lowered from the vehicle and installed at an arbitrary position.
請求項2に記載の発明によれば、車両外の任意の位置に測定手段を設置して建設土木機械の周囲の状態を測定することができる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to measure the state around the construction civil engineering machine by installing the measuring means at an arbitrary position outside the vehicle.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の作業環境監視システムにおいて、前記状態監視手段は、前記正常な状態及び前記建設土木機械を停止もしくは制限させる状態の判定以外に、警報を行う状態か否かの判定を行い、前記判定信号が設定された警報を行う状態を示す場合に、前記建設土木機械に係わる作業に従事する作業従事者に警報を行う警報実行手段を備えることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the work environment monitoring system according to the first or second aspect, the state monitoring means provides a warning in addition to the determination of the normal state and the state in which the construction civil engineering machine is stopped or restricted. A warning execution means for warning the worker engaged in the work related to the construction civil engineering machine when the judgment signal indicates a state for performing the warning for which the judgment signal is set. It is characterized by.
請求項3に記載の発明によれば、測定信号に基づいて状態監視手段は、建設土木機械の周囲の状態が、例えば、建設土木機械による作業を中断する程度ではないが、建設土木機械に係わる作業を行う作業従事者、例えば、建設土木機械のオペレータや、建設土木機械の近傍で作業を行う作業者や、建設土木機械を用いた作業の管理者、監督者に異常があることを知らせることが好ましい場合に、警報により異常があることを知らせることができる。この時点で警報に基づいて対策を行うことで、上述のように建設土木機械の動作を停止したり制限したりする状態となるのを未然に防止できる可能もある。
また、建設土木機械の動作を停止したり制限したりした方が良い状態となる可能性がある場合に、その前の状態で、警報を行うことにより、作業従事者に建設土木機械の動作の停止や制限に対応する時間を与えることができる。
According to the third aspect of the present invention, the state monitoring means based on the measurement signal is related to the construction civil engineering machine, although the state of the surroundings of the construction civil engineering machine is not, for example, a level that interrupts the work by the construction civil engineering machine. Notify the workers who perform the work, for example, the operator of the construction engineering machine, the worker who works in the vicinity of the construction engineering machine, the manager of the work using the construction engineering machine, or the supervisor. Can be notified by an alarm. By taking a countermeasure based on the alarm at this time, it may be possible to prevent the operation of the construction civil engineering machine from being stopped or restricted as described above.
In addition, when there is a possibility that it is better to stop or restrict the operation of the construction engineering machine, an alarm is issued in the previous condition to notify the worker of the operation of the construction engineering machine. Gives time to respond to outages and restrictions.
また、上述の監視領域を緊急に対応すべき第1の監視領域と、第1の監視領域の外側の注意を促すべき第2の監視領域とにわけ、第2の監視領域に侵入する侵入物が認められた場合に警報を発し、さらに侵入物が第1の監視領域に侵入するのが認められた場合に、建設土木機械の動作を停止もしくは制限するものとすれば、警報が発せられた時点で対応することにより、建設土木機械の動作を停止もしくは制限する事態を未然に防止できる可能性がある。 Further, an intruder that enters the second monitoring area is divided into a first monitoring area that should respond urgently to the above-mentioned monitoring area and a second monitoring area that should be alerted outside the first monitoring area. If an intruder is allowed to enter the first monitoring area, an alarm is issued if the operation of the construction engineering machine is to be stopped or restricted. By responding at the time, it may be possible to prevent a situation in which the operation of the construction engineering machine is stopped or restricted.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の作業環境システムを用いた作業環境監視工法において、建設土木工事現場における建設土木機械の周囲の作業環境を監視し、監視結果に基づいて建設土木機械の動作を制御することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the working environment monitoring method using the working environment system according to any one of the first to third aspects, the working environment around the construction civil engineering machine at the construction civil engineering work site is monitored. The operation of the construction engineering machine is controlled based on the monitoring result.
請求項4に記載の発明によれば、工事現場の建設土木機械の動作を作業環境に応じて制御することにより、工事現場の問題の発生を未然に防止することができるので、周辺環境の安全を確保できる。加えて、騒音問題などに対しては、一定の騒音値内で作業を進められるので、周辺住民からの苦情により工事が中断する事なく作業を行えることにより、工期の延長化を防ぐ事もできる。また、例えば、騒音問題などにおいて、問題が発生する寸前で防ぐことができるので、問題解決に要する費用、時間のロスが発生しない。
According to the invention described in
本発明によれば、工事現場の状況が急激に変化した場合に、建設土木機械の動作を停止もしくは制限することにより、急激な状況の変化に対応して、迅速に工事を中断できることになる。これにより、異常音や振動等が長時間続いて周囲への影響が拡大するのを防止でき、かつ、作業自体に問題が発生するような状態となった場合に、建設土木機械の動作の停止や制限により、問題の発生を未然に防止することができる。 According to the present invention, when the situation of the construction site changes suddenly, the construction can be quickly interrupted in response to the sudden change of the situation by stopping or limiting the operation of the construction civil engineering machine. As a result, it is possible to prevent abnormal sounds and vibrations from continuing for a long time and expanding the influence on the surroundings. Occurrence of problems can be prevented beforehand by restrictions.
以下、本発明の第1の実施形態の作業環境監視システムを、図面を参照して説明する。
図1及び図2のブロック図に示すように、この例の作業環境監視システムは、建設土木作業機械としての杭圧入引抜機1の工事現場に本発明を応用したものである。
作業環境監視システムは、図2に示す測定器21(測定手段)と、データ収集装置22(状態監視手段)と、杭圧入引抜機1の後述するコントローラ11との通信用の無線機23及びケーブル24のつちの一方を装備したデータ収集車2を備えるとともに、建設土木機械である杭圧入引抜機1に設けられたコントローラ11(機械制御手段)、データ収集装置22との通信用の無線機12及びケーブル13のうちの一方を備える。
A working environment monitoring system according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in the block diagrams of FIGS. 1 and 2, the working environment monitoring system of this example is an application of the present invention to a construction site of a pile press-fitting and extracting
The work environment monitoring system includes a measuring device 21 (measuring means), a data collecting device 22 (state monitoring means), and a wireless device 23 and a cable for communication with a controller 11 (to be described later) of the pile press-fitting and
前記測定器21は、建設土木機械を動作させる場合に周囲の状態を監視するものであり、データ収集車2に装備されたものであるが、データ収集車2に搭載されたまま使用されるものと、データ収集車2から降ろされて適宜測定に適した場所に設置されるものとがある。なお、各測定器21は、データ収集装置22に接続され、測定器21からデータ収集装置22に測定結果を示す測定信号が出力するようになっている。なお、各測定器21は、例えば、データ収集装置22とケーブル接続され、上述の測定信号を送信するようになっているが、測定器21及びデータ収集装置22に無線通信装置を設ける物として、測定器21とデータ収集装置22とが無線で接続され、測定信号を送受可能となっていても良く、特に、データ収集車2から離れた位置に配置される測定器21は無線機能を持つことが好ましい。
The
また、データ収集車2に装備されている測定器としては、例えば、騒音、振動等の作業環境を測定する作業環境測定手段と、地盤や構造物の傾き、沈下、水平移動等を検知するもの、すなわち、地盤や構造物の変化(変位)を測定する変位測定手段と、雨量、風速、風向、温度、湿度等の気象状況を測定する気象測定手段とを有する。
具体的には、騒音計、振動計、傾斜計、沈下計、水平移動計、雨量計、風速計、風向計、温度計、湿度計等であるが、これ以外にも、建設土木機械が作業を行う工事現場の状態を把握可能なものであれば、その他の測定手段を用いることができる。例えば、後述する監視カメラ等の撮像手段や、工事の種類や工事が行われる場所を考慮して、土圧計や潮位計や水位計や水流の速度計など、様々な測定手段を用いるものとしても良い。
なお、前記構造物とは、例えば、ビル等の建築物、橋、鉄道等であり、建設土木機械が関与する工事の対象となるものであっても良いし、直接工事の対象となっておらず、工事現場内や工事現場近傍にある構造物であっても良い。
Moreover, as a measuring instrument with which the
Specific examples include sound level meters, vibration meters, inclinometers, subsidence meters, horizontal displacement meters, rain gauges, anemometers, wind direction meters, thermometers, hygrometers, etc. Other measuring means can be used as long as it can grasp the state of the construction site. For example, it is possible to use various measuring means such as an imaging means such as a surveillance camera, which will be described later, and a soil pressure gauge, a tide gauge, a water gauge, and a water flow speed meter in consideration of the type of construction and the place where the construction is performed good.
The structure is, for example, a building such as a building, a bridge, a railway, or the like, and may be a target of construction work involving a construction civil engineering machine, or may be a target of direct construction. Instead, it may be a structure in the construction site or in the vicinity of the construction site.
また、各測定器21は、工事現場において建設土木機械の周囲の状況を監視するのに必要な種類のものが全てデータ収集車2に装備、搭載されている。なお、データ収集車2は、例えば、建設土木機械の種類に対応して、その建設土木機械が行う作業を必要とする各種工事現場で必要な種類の測定器21を全て装備、搭載することが好ましく、工事現場毎に搭載、装備する測定器21を変更しなくても良いようになっていることが好ましい。以上のような測定器21は、建設土木機械の周囲の状態を測定するとともに前記状態の測定結果を示す測定信号を出力する測定手段である。
In addition, each measuring
前記データ収集装置22は、例えば、測定器から送信(出力)される測定信号を受信して、例えば、デジタルの測定データに変換して各測定データを収集して記憶・保存するものであり、例えば、データロガー、各種コンピュータ等をデータ収集装置22として用いることができる。なお、データロガーにコンピュータを接続したものをデータ収集装置22としても良い。測定器21がデジタル変換してデジタルの測定データを測定信号として出力するものの場合は、データ収集装置22で測定信号をデジタル変換する必要はない。
The
また、この例のデータ収集装置22は、単に複数の測定器21からの測定信号を受信することにより、測定信号を測定データとして収集・保存するだけではなく、以下の警告停止判定処理を行える必要がある。
なお、以下の処理用にデータ収集装置22には、各測定器21もしくは測定器21の種類毎に、予め設定されて入力された第1の閾値としての警告値と、第2の閾値としての停止値とが各種メモリ等の半導体記憶装置やハードディスク、CD、DVD、MO等の光・磁気記憶装置等に記憶されているとともに、以下の処理を行うためのプログラムが記憶されている。なお、警告値及び停止値は、測定信号がアナログの場合に、測定信号のレベルで設定されているものとし、デジタル変換する前の測定信号と比較されるものとしても良し、警告値及び停止値は、デジタルの測定データと比較されるものであっても良い。
In addition, the
For the following processing, the
また、各測定器毎に、測定データが工事に支障を来たす可能性と、周囲に悪影響を与える可能性とを考慮し、実際に工事に支障を来たしたり、周囲に悪影響を与えたりすることはないが、正常な値の範囲を僅かに越え、何らかの対策を行うことが好ましい測定値を警告値とし、警告値よりも大きく正常な値の範囲を越え、このまま作業を続行することが好ましくない測定値を停止値とする。例えば、騒音や振動の場合には、近隣の住民の一部が不快感をいだくレベルよりも僅かに低いレベルを警告値とし、近隣の住民の半数が不快感をいだくレベルを停止値としても良い。また、警告値や停止値を単に測定信号や測定データのレベルとせずに、例えば、変位を測定している場合に、変位のレベルではなく、変位の速度の値を警告値や停止値としても良い。すなわち、変位の速度が低い場合、すなわち、僅かにゆっくり変位している場合は、警告値とし、変位速度が早い場合は、停止値としても良い。 In addition, for each measuring instrument, considering the possibility that the measurement data may interfere with the work and the adverse effects on the surroundings, it is possible to actually interfere with the work or to adversely affect the surroundings. However, it is not preferable to continue the work as it is, exceeding the normal value range by slightly exceeding the normal value range and taking a measure that is preferable to take some measures as a warning value. The value is the stop value. For example, in the case of noise or vibration, a level slightly lower than the level at which some of the neighboring residents feel uncomfortable may be used as the warning value, and a level at which half of the neighboring residents feel uncomfortable may be set as the stop value. . In addition, for example, when measuring displacement without measuring the warning value or stop value as the level of the measurement signal or measurement data, the value of displacement speed may be used as the warning value or stop value instead of the displacement level. good. That is, when the displacement speed is low, that is, when the displacement is slightly slow, the warning value may be used, and when the displacement speed is high, the stop value may be used.
データ収集装置22で行われる警告停止判定処理において、図2に示すように、データ収集装置22は、測定信号を受信して測定データを収集した際に(ステップS1)、所定タイミング毎もしくは所定時間毎(例えば、100msec毎)に、測定データと警告値とを比較する(ステップS2)。
そして、測定データが警告値より低い場合には、測定データが正常な状態を示すものと判定する(ステップS3)。一方、測定データが警告値より高い場合には、次ぎに測定データを停止値と比較する(ステップS4)。そして、測定データが停止値より低い場合には、測定データが警告を行う状態を示すものと判定する(ステップS5)。一方、測定データが停止値より高い場合には、測定データが建設土木機械の動作を停止もしくは制限させる状態を示すものと判定する(ステップS6)。
In the warning stop determination process performed by the
If the measurement data is lower than the warning value, it is determined that the measurement data indicates a normal state (step S3). On the other hand, if the measurement data is higher than the warning value, the measurement data is then compared with the stop value (step S4). If the measurement data is lower than the stop value, it is determined that the measurement data indicates a warning state (step S5). On the other hand, when the measurement data is higher than the stop value, it is determined that the measurement data indicates a state in which the operation of the construction civil engineering machine is stopped or restricted (step S6).
そして、データ収集装置22は、上述の警告停止判定処理の判定結果、すなわち、正常な状態、警告を行う状態、建設土木機械の動作を停止もしくは制限する状態のいずれかを示す判定信号を、無線機23もしくはケーブル24を用いて、機械制御手段であるコントローラ11に送信(出力)する。すなわち、データ収集装置22は、前記測定信号が示す状態が予め設定された正常な状態か、予め設定された前記建設土木機械の動作を停止もしくは制限させる状態かを判定するとともに、判定結果を示す判定信号を出力する状態監視手段として機能するとともに、前記正常な状態及び前記建設土木機械を停止もしくは制限させる状態の判定以外に、警報を行う状態か否かの判定を行う状態監視手段として機能する。
Then, the
建設土木機械としての杭圧入引抜機1は、周知のものであり、既に圧入(打設)された鋼管矢板10(杭)を掴む複数のクランプ1a(杭を透視した状態に図示)を備えたサドル1bと、サドル1bに対して前後にスライド移動自在なスライドベース1cと、スライドベース1c上に左右に旋回自在に取り付けられた旋回マスト1dと、旋回マスト1dの前面に沿って上下動自在で、かつ、杭を掴んだ状態で降下することにより杭を圧入するチャック1eとを備える。そして、杭圧入引抜機1は、既設の杭から反力を取って杭の圧入及び引抜きが可能となっているとともに、順次並べて圧入した杭上を自走しながら杭の圧入及び引抜きが可能となっている。なお、杭圧入引抜機1が圧入可能な杭は、鋼管矢板10に限られるものではなく、各種杭を圧入可能な杭圧入引抜機1が存在する。
The pile press-fitting / pulling
また、この例の杭圧入引抜機1は、上述のように警告を行う状態の場合に点灯する図示しない警告灯を備えている。また、警告を行う装置として、状態表示器15が備えられている。そして、状態表示器15は警告を行うことが可能なディスプレイとなっており、例えば、警告を行う状態や停止もしくは制限を行う状態となった測定信号を送信した測定器の種類と測定値とを表示可能となっている。また、杭圧入引抜機1には、警告音を発生する発声器が設けられているものとしても良い。
Moreover, the pile press-fitting / pulling-out
また、杭圧入引抜機1とは、別に、本発明の警告実行手段として機能する装置があっても良く、例えば、動力源ユニット車3や、現場事務所や、後述するように杭圧入引抜機1に杭を供給するためのクレーン等に、判定信号を受信して、判定信号に基づいて、判定信号が警告を行う状態を示す場合に、警告を行う警告実行手段として、ディスプレイを備えたコンピュータ等があるものとしても良い。
In addition to the pile press-in / pull-out
また、杭圧入引抜機1には、杭圧入引抜機1に油圧や電力を供給し、杭圧入引抜機1の動力源となる自走可能な動力源ユニット車3が接続されている。また、杭圧入引抜機1は、リモートコントロール可能となっており、制御装置として、オペレータが操作する操作盤を備えるとともに、操作盤の操作に対応した制御信号を送信するリモートコントローラと、杭圧入引抜機1に設けられ、リモートコントローラから送信される制御信号に基づいて、油圧用の各種バルブの開閉等を制御するコントローラ本体を備える。また、リモートコントローラとコントローラ本体とは、無線(無線機)もしくは有線(ケーブル)により通信可能となっている。
Further, the pile press-fitting / extracting
そして、本発明の機械制御手段となるコントローラ11は、この例において上述のコントローラ本体として説明するが、コントローラ11がリモートコントローラに対応するものとしても良く、この場合には、データ収集装置22から送信される判定信号がリモートコントローラに送信され、リモートコントローラにおいて、後述するように判定信号に基づいて警報を行うか否か、杭圧入引抜機1の動作を停止もしくは制限するかを決定し、リモートコントローラから決定内容に応じた制御信号を出力するものとしても良い。
また、データ収集装置22から送信される判定信号が杭圧入引抜機1をリモートコントローラから制御する際に、リモートコントローラから送信される制御信号(指令信号)となっており、データ収集装置22がリモートコントローラとして機能するものとしても良いし、この際に指令信号である判定信号をリモートコントローラがコントローラ本体に中継するものとなっていても良い。また、リモートコントローラに、警告を行う状態や停止もしくは制限を行う状態を示す判定信号が入力した場合に、警告を行う表示装置や発声装置が設けられていても良い。すなわち、リモートコントローラが本発明の警告実行手段として機能しても良い。
The
The determination signal transmitted from the
そしてコントローラ11は、リモートコントローラからオペレータの操作に基づいて出力される制御信号(指令信号)に基づいて杭圧入引抜機1の動作の制御を行うものであるが、上述のデータ収集装置22から送信される判定信号を指令信号の一種として無線機12もしくはケーブル13で受信して以下の判定対応制御処理を行う。
すなわち、指令信号が受信された場合(ステップS11)に、指令信号が警告を行う状態であることを示す判定信号の場合(ステップS12)に、警告灯の点灯、状態表示器15での警告の表示等の警報を行うように、警告灯及び状態表示器に制御信号を出力する(ステップS13)。
The
That is, when the command signal is received (step S11), when the command signal is a determination signal indicating that the warning signal is in a state of being warned (step S12), the warning lamp is turned on and the warning on the
また、指令信号が建設土木機械の動作の停止もしくは制限を示す場合には(ステップS14)、例えば、杭圧入引抜機1と動力源ユニット車3とを一体の土木建設機械とみなすとともに、コントローラ11から動力源ユニット車3を制御可能として、動力源ユニット車3の動力源3a(発電器、油圧ユニット)等を停止するものとしても良いし、動力源自体を停止しなくても動力の供給を遮断するものとしても良い。また、杭圧入引抜機1側でスイッチ、バルブ1f等を制御して杭圧入引抜機1を停止するものとしても良い。すなわち、建設土木機械の動作を停止もしくは制限する(ステップS15)。
なお、杭圧入引抜機1は、電源の供給や油圧の供給が遮断された場合に、クランプ1aやチャック1eが杭を掴んだ状態に保持するようになっており、杭圧入引抜機1が転倒するようなことはない。
When the command signal indicates the stop or restriction of the operation of the construction civil machine (step S14), for example, the pile press-fitting / pulling
The pile press-fitting / extracting
また、杭圧入引抜機1を完全に停止せずに、例えば、杭を掴んだチャック1eの上下動を制限したり、旋回マスト1dの旋回を制限したり、スライドベース1cの前後動を制限したりしても良い。また、動作速度が調整可能な建設土木機械ならば動作速度の上限を制限するようにしても良い。すなわち、建設土木機械の能力を抑えるような動作の制限を行うものとしても良い。
Moreover, without stopping the pile press-fitting / extracting
そして、判定信号(指令信号)が警告でも停止でもない場合には、コントローラ11において、正常と判定され、通常の制御が行われる(ステップS16)。従って、コントローラ11は、判定信号が建設土木機械の動作を停止もしくは制限させる状態を示す場合に、建設土木機械の動作を停止もしくは制限させる機械制御手段として機能し、かつ、警告灯や状態表示器15や発声器とともに、判定信号が警報を行う状態を示す場合に、前記建設土木機械に係わる作業に従事する作業従事者に警報を行う警報実行手段として機能する。
If the determination signal (command signal) is neither a warning nor a stop, the
以上のような作業環境監視システムによれば、各測定器21から入力される測定信号に基づいてデータ収集装置22が測定信号で示される測定値(測定データ)が警告値以上ならば警告を示す指令信号(判定信号)を出力し、測定値が停止値以上ならば停止(制限)を示す指令信号を送信する。そして、コントローラ11は、指令信号が警報を示す場合に、警告灯、発声器、状態表示器15等を用いて警報を行い、指令信号が停止(制限)を示す場合に、杭圧入引抜機1の動作を停止もしくは制限する。従って、杭圧入引抜機1を用いた工事において、大きな騒音や振動が発生した場合には、杭圧入引抜機1の動作が停止もしくは制限されることにより、騒音や振動がなくなるか低減されることになり、周囲への影響を未然に防止することができる。また、正常な場合よりも騒音や振動が大きくなった場合には、警報を発することにより、作業従事者に注意を促し、何らかの対策を取らせることにより、上述のように建設土木機械を停止させる事態となることを未然に防止できる可能性がある。
According to the work environment monitoring system as described above, based on the measurement signal input from each measuring
また、測定値が、建設土木機械が作業を続行した場合に作業に支障が生じるような停止値となった場合に、建設土木機械を一旦停止することで、大きな問題に発展するのを防止することができる。また、その前に警告値となって警報が行われれば、建設土木機械を停止させる事態となることを上述のように未然に防止できる可能性がある。特に測定値の変動に対してリアルタイムに建設土木機械の動作を停止もしくは制限できることにより、測定値が急激に悪化したような場合でも、迅速に対応して大きな問題となることを未然に防止することができる。 In addition, when the measured value becomes a stop value that causes trouble to the work when the construction civil engineering machine continues the work, the construction civil engineering machine is temporarily stopped to prevent development of a major problem. be able to. Moreover, if the warning value is given and the warning is issued before that, it may be possible to prevent the construction civil engineering machine from being stopped as described above. In particular, it is possible to stop or limit the operation of construction civil engineering machinery in real time in response to fluctuations in measured values, so that even if measured values deteriorate rapidly, it is possible to respond quickly and prevent major problems. Can do.
また、データ収集車2に必要な複数の測定器21とデータ収集装置22とが装備・搭載されているので、上述のようなコントローラ11を備えた建設土木機械による工事においては、データ収集車2を工事現場に向かわせて、データ収集車2を工事現場に配置するとともに、必要に応じて測定器21をデータ収集車2から測定位置に移動することにより、本発明の作業環境監視システムを工事現場に容易に配置することができる。
In addition, since a plurality of measuring
次ぎに、本発明の第2の実施形態を説明する。
第2の実施形態においては、測定器21であり、かつ、撮像手段としての監視カメラ21aを使用するとともに、状況監視手段としてのデータ収集装置22に画像認識を行う画像認識手段としての機能を持たせ、監視カメラ21aからの測定信号としての画像データの画像認識結果に基づいて上述の警告停止判定処理を行う。また、建設土木機械として前記杭圧入引抜機1に杭を供給するクレーン4が用いられ、クレーン4に前記コントローラ11が備えられているものとなっている。第2の実施形態において、第1の実施形態と同様の構成については説明を省略し、説明の無い部分は、第1の実施形態と同様の構成を有するものとする。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
In the second embodiment, the measuring
測定器21としての監視カメラ21aは、上述のデータ収集車2に装備・搭載されているもので、データ収集車2を撮影に適切な位置に配置できるならば、データ収集車2に搭載した状態で使用しても良いし、データ収集車2から降ろして使用しても良い。そして、データ収集車2から降ろして使用する場合には、監視カメラ21aに画像データを送信するための無線機21bが接続されていることが好ましいが、有線で測定信号としての画像データを送信するものとしても良い。そして、監視カメラ21aに無線機21bが接続されている場合には、データ収集車2に搭載されるデータ収集装置22に画像データを受信する無線機26を接続する。
The
データ収集装置22は、監視カメラ21aで撮影され、測定信号として受信された画像データを画像認識(画像解析)する機能が備えられている。
そして、この例においては、クレーン4のジブ41の作業半径内(工事現場内もしくは工事現場近傍)に既存の建築物5(構造物)があるものとし、監視カメラ21aの撮影範囲内にクレーン4と建築物5の少なくともクレーン4側の部分が入るようになっている。
The
In this example, it is assumed that there is an existing building 5 (structure) within the working radius of the
そして、図4に示すように、データ収集装置22においては、受信される画像データ中の建築物5とクレーン4との間に、二つの隣接する監視領域6,7が設定されている。一方の監視領域7は、クレーン4側に設定され、他方の監視領域6は、建築物5側に設定されている。そして、画像認識手段としてのデータ収集装置22は、クレーン4のジブ41や、ジブ41に吊られた杭(鋼管矢板10)が監視領域6,7に侵入物として侵入するのを認識可能となっている。
例えば、順次入力される画像データ中の監視領域6,7の各画素の色(輝度)の時間経過に伴う変化を認識するようになっており、予め設定された数以上の画素において、予め設定された範囲以上の色値の変化(例えば、画像データがRGBで示される場合にRGB毎の値の変化)や輝度の変化が合った場合に、監視領域に侵入物があったものとする。なお、杭(鋼管矢板10)の色やジブ41の色と背景の色との差から杭やジブ41をより正確に認識するものとしても良い。また、その他の周知の画像認識方法により杭やジブ41を認識するようにしても良い。
As shown in FIG. 4, in the
For example, a change with time of the color (luminance) of each pixel in the
そして、データ収集装置22は、建築物5よりクレーン4(工事現場)に近い第2の監視領域7にジブ41や杭が侵入物として侵入したと認識した場合に、上述の警告停止判定処理において、警告を行う状態と判定する。また、データ収集装置22は、第2の監視領域7より建築物5に近い第1の監視領域6にジブ41や杭が侵入物として侵入したと認識した場合に、上述の警告停止判定処理において、停止もしくは制限を行う状態と判定する。監視領域6,7への侵入が認識されない場合には正常と判定する。そして、上述のようにデータ収集装置22は、無線もしくは有線により判定信号を建設土木機械としてのクレーン4に送信する。
When the
また、クレーン4は、上述のようにコントローラ11が備えられるとともに有線通信用のケーブルもしくは無線通信用の通信機が備えられ、データ収集装置22からの指令信号としての判定信号を受信可能とされ、指令信号に基づくコントローラ11の制御により動作の停止もしくは制限が可能となっている。
ここでは、例えば、クレーン4のジブ41が第2の監視領域に侵入して警告を示す判定信号がデータ収集装置22から送信された場合に、コントローラ11の制御によりクレーン4の図示しない警告灯や状態表示器や発声器において、警告灯の点灯、警告の表示、警告音の発声等により警報が行われる。これによりクレーン4のオペレータは、ジブ41をそれ以上建築物5に近づけるような操作をしないように指示された状態となる。
In addition, the
Here, for example, when a judgment signal indicating a warning is transmitted from the
また、クレーン4のジブ41が第1の監視領域に侵入して停止もしくは制限を示す判定信号がデータ収集装置22から送信された場合に、コントローラ11の制御によりクレーン4の動作が例えば停止される。これにより、クレーン4が動作を継続することにより、ジブ41やジブ41に吊られた杭が建築物5に接触するのを防止することができる。
なお、クレーン4の動作を完全に停止するのではなく、ジブ41の建築物5に近づく方向への移動を制限し、ジブ41の建築物5から遠ざかる方向への移動を可能としても良い。この場合には、ジブ41を建築物5から離す操作が可能となり、ジブ41を監視領域の外に出すことが可能となる。そして、この場合に、データ収集装置22において、監視領域6,7にジブ41等の侵入物が無くなったことが認識され、正常な状態と判定される。そして、正常な状態と判定された場合に、データ収集装置22が指令信号として正常な状態を示す判定信号を送信する。そして、コントローラ11は、動作の制限を示す判定信号が受信されて建設土木機械の動作を制限した後に正常を示す判定信号が入力した場合は、動作を制限する制御を解除して、建設土木機械を通常通り制御するものとしても良い。
When the
Instead of completely stopping the operation of the
なお、上述の第1例の実施形態も含めて、建設土木機械の動作を停止もしくは制限した後に、例えば、安全確認や何らかの対策が取られた場合に、コントローラ11において、動作の停止や制限を解除可能となっている必要がある。
以上のように第2実施形態の作業環境監視システムによれば、建築物5にクレーン4のジブ41が接触するような事態を確実に防止できる。
In addition, after stopping or restricting the operation of the construction civil engineering machine including the embodiment of the first example described above, for example, when safety confirmation or some measures are taken, the
As described above, according to the work environment monitoring system of the second embodiment, a situation in which the
1 杭圧入引抜機(建設土木機械)
2 データ収集車(車両)
11 コントローラ(機械制御手段、警報実行手段)
15 状態表示器(警報実行手段)
21 測定器(測定手段)
21a 監視カメラ(撮像手段、測定手段)
22 データ収集装置(状態監視手段、画像認識手段)
1 Pile press-fitting and drawing machine
2 Data collection vehicle (vehicle)
11 Controller (Mechanical control means, alarm execution means)
15 Status indicator (alarm execution means)
21 Measuring instrument (measuring means)
21a Monitoring camera (imaging means, measuring means)
22 Data collection device (status monitoring means, image recognition means)
Claims (4)
前記建設土木機械が動作する建設土木工事現場の近傍に配置される車両と、
前記車両に装備、搭載され、前記建設土木機械の周囲の状態を測定するとともに前記状態の測定結果を示す測定信号を出力する測定手段と、
前記車両に装備、搭載され、前記測定信号が示す状態が設定された正常な状態か、設定された前記建設土木機械の動作を停止もしくは制限させる状態かを判定するとともに、判定結果を示す判定信号を出力する状態監視手段と、
前記判定信号が建設土木機械の動作を停止もしくは制限させる状態を示す場合に、建設土木機械の動作を停止もしくは制限させる機械制御手段と、
を備え、
前記測定手段は、騒音、振動の作業環境を測定する作業環境測定手段と、地盤又は構造物の変位を測定する変位測定手段と、気象状況を測定する気象測定手段とのうちの少なくとも一つであることを特徴とする作業環境監視システム。 A working environment monitoring system for monitoring the surrounding conditions when operating a construction civil engineering machine,
A vehicle disposed in the vicinity of a construction civil engineering work site on which the construction civil engineering machine operates;
Measuring means that is mounted on and mounted on the vehicle, measures a state around the construction civil engineering machine, and outputs a measurement signal indicating a measurement result of the state;
A determination signal indicating whether the vehicle is equipped with and mounted on the vehicle and the normal state in which the state indicated by the measurement signal is set or the state in which the set operation of the civil engineering machine is stopped or restricted, and the determination result is indicated Status monitoring means for outputting
Machine control means for stopping or limiting the operation of the construction civil machine when the determination signal indicates a state of stopping or limiting the operation of the construction civil engineering machine;
Equipped with a,
The measurement means is at least one of a work environment measurement means for measuring a work environment of noise and vibration, a displacement measurement means for measuring a displacement of the ground or a structure, and a weather measurement means for measuring a weather condition. work environment monitoring system, characterized in that there.
前記判定信号が設定された警報を行う状態を示す場合に、前記建設土木機械に係わる作業に従事する作業従事者に警報を行う警報実行手段を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の作業環境監視システム。 The state monitoring means, in addition to the determination of the normal state and the state of stopping or restricting the construction civil engineering machine, determines whether or not it is in a state of performing an alarm,
3. The apparatus according to claim 1, further comprising: a warning execution unit that issues a warning to a worker engaged in work related to the construction civil machine when the determination signal indicates a set warning state. Working environment monitoring system.
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