JP5199702B2 - Construction confirmation device and design support system using the same - Google Patents
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Description
本発明は、プラント等の構造物の工事及び点検等に用いる施工確認装置及びそれを用いた設計支援システムに関する。 The present invention relates to a construction confirmation apparatus used for construction and inspection of a structure such as a plant and a design support system using the construction confirmation apparatus.
発電プラントや化学プラント等の各種プラントには多数の圧力容器や配管や電線等の構造物が設けられる。そして、従来、作業者は、前記構造物を建設する際に、その構造物を構成する部品である構成品、例えば、配管部品(配管パーツ)を位置決めする場合、更には、その配管部品を取り付け固定後、取り付け位置の計測等の検査記録をとる場合、配管図面(配管アイソメ図)等を見ながら、配管の取り付け位置を計測して確認や記録を取り、構造物の図面上の基準点からの距離(座標)で表された設計上の取り付け位置との差分をチェックしていた。 Various plants such as a power plant and a chemical plant are provided with a large number of structures such as pressure vessels, pipes and electric wires. Conventionally, when the worker constructs the structure, when positioning a component that is a component constituting the structure, for example, a piping component (pipe part), the worker also attaches the piping component. After fixing, when taking inspection records such as measurement of installation position, etc. while checking the piping drawing (pipe isometric drawing) etc., measure the installation position of the pipe, take a check and record, and from the reference point on the structure drawing The difference from the design mounting position represented by the distance (coordinates) was checked.
従来、構造物の構成品にその構成品を識別する情報を記憶させたRFID(Radio Frequency Identification)タグを取り付けて、構造物として組み立て施工時に、RFIDタグに記憶させた情報を読み取り、間違いの無い構成品を用いているかどうかをチェックする方法が知られている。 Conventionally, an RFID (Radio Frequency Identification) tag storing information for identifying the component is attached to the component of the structure, and the information stored in the RFID tag is read at the time of assembly as a structure, and there is no mistake A method for checking whether or not a component is used is known.
また、特許文献1には、基本設計と詳細設計とが2つのグループに分かれて並行的に作業が進められるCAD(Computer Aided Design)設計方法において、基本設計の変更や詳細設計の変更が双方に同期して伝えられ、設計の変更に伴う齟齬を防止する技術が開示されている。 Further, in Patent Document 1, a basic design and a detailed design are divided into two groups, and a CAD (Computer Aided Design) design method in which work is advanced in parallel, both basic design changes and detailed design changes are made to both. A technique is disclosed that is transmitted synchronously and prevents wrinkles associated with design changes.
さらに、特許文献2には、発電プラントや化学プラント等の各種プラントにおける建設工事の支援や点検支援のために、3D−CAD(Three Dimensions - Computer Aided Design)データを利用して、3D画像を投影できるようにし、観察者の視点に応じて構造物を投影する建設工事又は点検支援装置の技術が開示されている。
しかしながら、構造物の構成品を仮組みしたり、構成品を取り付け施工したりする作業員(以下、施工作業員と称する)と、仮組み段階又は施工完了段階で構成品の取り付け位置を計測する作業員と、計測値(以下、計測値情報と称する)を施工図面と照らし合わせてチェック確認する作業員は異なることが普通である。また、検査記録を残すためにも、計測値情報を検査記録の書類に記載するステップを経て、品質検査員が、設計図面と施工状態との誤差が公差内か否かを判定することになり、判定するまでに前記した作業員同士のコミュニケーションの時間が掛かっていた。 However, a worker who temporarily assembles a component of a structure or installs and installs a component (hereinafter referred to as a construction worker) measures the mounting position of the component at the temporary assembly stage or the construction completion stage. The worker and the worker who checks and confirms the measurement value (hereinafter referred to as measurement value information) against the construction drawing are usually different. In addition, in order to leave an inspection record, the quality inspector will determine whether the error between the design drawing and the construction state is within the tolerance through the step of describing the measurement value information in the inspection record document. , It took time for communication between the workers described above until the judgment.
本発明は、係る問題を低減することを課題とし、建設現場での施工結果の評価を容易に行い、不具合発生時には、建設現場から建設現場と距離の離れた設計室に建設現場の計測値情報を迅速に送信することが可能な施工確認装置及びそれを用いた設計支援システムを提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to reduce such problems, and to easily evaluate the construction results at the construction site. When trouble occurs, measurement value information on the construction site is transferred from the construction site to a design room at a distance from the construction site. An object of the present invention is to provide a construction confirmation apparatus capable of quickly transmitting a design and a design support system using the construction confirmation apparatus.
前記課題を解決するため第1の発明の施工確認装置は、GPS衛星からの電波を受信し、自身の位置を算出して第1の位置情報として取得する第1の位置取得手段と、建設現場において施工される構造物の構成品の所定の位置に固定され、所定の基準点にもとづく固定された所定の位置に対応する第2の位置情報を記憶したRFIDタグと電波により通信して、第2の位置情報を取得するタグ情報取得手段と、第1の位置取得手段が取得した第1の位置情報を基準点にもとづく計測位置情報に換算する位置情報換算手段と、第2の位置情報と計測位置情報とを比較する位置情報比較手段と、位置情報比較手段で取得した位置情報差が所定値以上か否かを判定して出力する判定手段と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a construction confirmation device according to a first aspect of the present invention includes a first position acquisition unit that receives radio waves from a GPS satellite, calculates its own position, and acquires it as first position information; And communicating with the RFID tag storing the second position information corresponding to the fixed predetermined position based on the predetermined reference point by radio waves. Tag information acquisition means for acquiring position information of position 2, position information conversion means for converting the first position information acquired by the first position acquisition means into measurement position information based on a reference point, second position information, It is characterized by comprising position information comparing means for comparing with measured position information, and determining means for determining and outputting whether or not the position information difference acquired by the position information comparing means is greater than or equal to a predetermined value.
第1の発明によれば、位置情報比較手段が第2の位置情報と計測位置情報とを容易に比較し、判定手段が位置情報差が所定値以上か否かの判定結果を出力するので、施工図面を見てそこに記載されている設計位置情報(第2の位置情報)と照らし合わせて、位置情報差が所定値以上か否かを判定する必要がなく、迅速に確認を行える。また、施工確認装置は、位置情報差により判定して出力することができるので、例えば、通信ネットワークを介して遠隔地の設計側に送信することができる。
また、施工図面を見る専門知識や3次元計測器(例えば、トータルステーション)の操作の専門知識を有しない作業員でも3次元位置計測をして位置確認が正確に行える。
According to the first invention, the position information comparison unit easily compares the second position information with the measured position information, and the determination unit outputs a determination result as to whether the position information difference is equal to or greater than a predetermined value. It is not necessary to determine whether or not the position information difference is greater than or equal to a predetermined value by checking the construction drawing and comparing it with the design position information (second position information) described therein, so that confirmation can be made quickly. Moreover, since the construction confirmation apparatus can determine and output the position information difference, for example, it can be transmitted to the remote design side via the communication network.
Further, even a worker who does not have the expertise to view the construction drawings or the expertise of the operation of the three-dimensional measuring device (for example, the total station) can accurately perform the position confirmation by measuring the three-dimensional position.
第2の発明の施工確認装置は、建設現場において施工される構造物の構成品の所定の位置に固定され、所定の基準点にもとづく固定された所定の位置に対応する第2の位置情報を記憶したRFIDタグと電波により通信して、第2の位置情報を取得するタグ情報取得手段と、RFIDタグの位置を計測し、基準点にもとづく計測位置情報を取得する第2の位置取得手段と、第2の位置情報と計測位置情報とを比較する位置情報比較手段と、位置情報比較手段で取得した位置情報差が所定値以上か否かを判定して出力する判定手段と、を有することを特徴とする。 The construction confirmation device of the second invention is fixed at a predetermined position of a structural component to be constructed at a construction site, and has second position information corresponding to the fixed predetermined position based on a predetermined reference point. Tag information acquisition means for communicating with the stored RFID tag by radio waves and acquiring second position information; and second position acquisition means for measuring the position of the RFID tag and acquiring measurement position information based on a reference point A position information comparing means for comparing the second position information with the measured position information, and a determining means for determining and outputting whether or not the position information difference acquired by the position information comparing means is equal to or greater than a predetermined value. It is characterized by.
第2の発明によれば、位置情報比較手段が第2の位置情報と計測位置情報とを容易に比較し、判定手段が位置情報差が所定値以上か否かの判定結果を出力するので、施工図面を見てそこに記載されている設計位置情報(第2の位置情報)と照らし合わせて、位置情報差が所定値以上か否かを判定する必要がなく、迅速に確認を行える。また、施工確認装置は、位置情報差により判定して出力することができるので、例えば、通信ネットワークを介して遠隔地の設計側に送信することができる。
また、作業員(計測作業員)が、3次元計測器(例えば、トータルステーション)を用いた3次元位置計測の作業を行いながら確認が行える。
According to the second invention, the position information comparison means easily compares the second position information with the measured position information, and the determination means outputs a determination result as to whether the position information difference is equal to or greater than a predetermined value. It is not necessary to determine whether or not the position information difference is greater than or equal to a predetermined value by checking the construction drawing and comparing it with the design position information (second position information) described therein, so that confirmation can be made quickly. Moreover, since the construction confirmation apparatus can determine and output the position information difference, for example, it can be transmitted to the remote design side via the communication network.
In addition, a worker (measurement worker) can perform confirmation while performing a three-dimensional position measurement operation using a three-dimensional measuring instrument (for example, a total station).
第3の発明の施工確認装置は、建設現場において施工される構造物の構成品の所定の位置に固定され、所定の基準点にもとづく固定された所定の位置に対応する第2の位置情報を記憶したRFIDタグと電波により通信して、第2の位置情報を取得するタグ情報取得手段と、RFIDタグと通信する複数のタグリーダを有し、タグリーダによるRFIDタグとの通信にもとづいて位置を計測し、所定の基準点にもとづく計測位置情報を取得する第3の位置取得手段と、第2の位置情報と計測位置情報とを比較する位置情報比較手段と、位置情報比較手段で取得した位置情報差が所定値以上か否かを判定して出力する判定手段と、を有することを特徴とする。
さらに、前記構成品には、離間した予め決められた位置に少なくとも2個以上の複数の前記RFIDタグが固定され、前記位置情報比較手段は、前記複数のRFIDタグの内の任意の2個に対応して前記取得した計測位置情報間の第1のベクトルと、前記2個に対応する前記RFIDタグの前記第2の位置情報間の第2のベクトルを算出し、前記第1のベクトルと前記第2のベクトルとを比較し、前記判定手段は、前記位置情報比較手段で比較したベクトル角度差が所定値以上か否かを判定して出力することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a construction confirmation device for fixing second position information corresponding to a fixed predetermined position based on a predetermined reference point, which is fixed at a predetermined position of a structural component to be constructed at a construction site. It has tag information acquisition means for communicating with the stored RFID tag by radio waves to acquire the second position information, and a plurality of tag readers for communicating with the RFID tag, and the position is measured based on communication with the RFID tag by the tag reader. Position information acquired by the third position acquisition means for acquiring the measurement position information based on the predetermined reference point, position information comparison means for comparing the second position information and the measurement position information, and the position information comparison means. Determining means for determining whether or not the difference is equal to or greater than a predetermined value and outputting the result.
Further, at least two or more of the plurality of RFID tags are fixed to the components at predetermined positions separated from each other, and the position information comparing means is provided on any two of the plurality of RFID tags. Correspondingly, a first vector between the acquired measurement position information and a second vector between the second position information of the RFID tags corresponding to the two are calculated, and the first vector and the Compared with a second vector, the determination means determines whether or not the vector angle difference compared by the position information comparison means is a predetermined value or more, and outputs the result.
第3の発明によれば、位置情報比較手段が第2の位置情報と計測位置情報とを容易に比較し、判定手段が位置情報差が所定値以上か否かの判定結果を出力するので、施工図面を見てそこに記載されている設計位置情報(第2の位置情報)と照らし合わせて、位置情報差が所定値以上か否かを判定する必要がなく、迅速に確認を行える。また、施工確認装置は、位置情報差により判定して出力することができるので、例えば、通信ネットワークを介して遠隔地の設計側に送信することができる。
また、施工図面を見る専門知識や3次元計測器の操作の専門知識を有しない作業員でも、3次元位置計測の作業を行いながら確認が行える。
According to the third invention, the position information comparison unit easily compares the second position information with the measured position information, and the determination unit outputs a determination result as to whether the position information difference is equal to or greater than a predetermined value. It is not necessary to determine whether or not the position information difference is greater than or equal to a predetermined value by checking the construction drawing and comparing it with the design position information (second position information) described therein, so that confirmation can be made quickly. Moreover, since the construction confirmation apparatus can determine and output the position information difference, for example, it can be transmitted to the remote design side via the communication network.
In addition, even workers who do not have the expertise to view construction drawings or the expertise of the operation of the three-dimensional measuring instrument can perform confirmation while performing the three-dimensional position measurement work.
第4の発明の設計支援システムは、前記した第1の発明から第3の発明のいずれか一つの施工確認装置と、施工確認装置と通信する現地端末と、現地端末と通信ネットワークを介して接続する設計端末と、設計端末と接続し、CAD情報を格納しているCADデータベースと、を備える設計支援システムであって、RFIDタグは、更に、CAD情報を検索するための検索キーであるCAD関連情報を記憶しており、施工確認装置のタグ情報取得手段は、RFIDタグからCAD関連情報も取得し、現地端末は、施工確認装置から少なくともCAD関連情報及び計測位置情報を取得して通信ネットワークを介して設計端末に送信する現地情報送信手段を有し、設計端末は、CADデータベースからCAD情報を取得するCAD情報取得手段と、施工確認装置から送信された少なくともCAD関連情報及び計測位置情報を取得する現地情報取得手段と、を有し、CAD情報取得手段が、取得されたCAD関連情報に対応するCAD情報を記CADデータベースから取得し、更に、取得されたCAD関連情報と計測位置情報にもとづいて、施工された構成品の位置関係を取得した対応するCAD情報に区別可能に重ね書きすることを特徴とする。 A design support system according to a fourth aspect of the invention is a construction confirmation device according to any one of the first to third aspects described above, a local terminal communicating with the construction confirmation device, and a local terminal connected via a communication network. A design support system including a design terminal connected to the design terminal and a CAD database storing CAD information, wherein the RFID tag further includes a CAD related search key for searching for the CAD information The tag information acquisition means of the construction confirmation device also acquires CAD related information from the RFID tag, and the local terminal acquires at least CAD related information and measurement position information from the construction confirmation device to establish a communication network. A local information transmission means for transmitting to the design terminal via the CAD information acquisition means for acquiring the CAD information from the CAD database; Local information acquisition means for acquiring at least CAD related information and measurement position information transmitted from the construction confirmation device, and the CAD information acquisition means stores CAD information corresponding to the acquired CAD related information from the CAD database. Further, it is characterized in that, based on the acquired CAD-related information and measurement position information, the positional relationship of the constructed components is overwritten in a distinguishable manner in the acquired corresponding CAD information.
第4の発明によれば、設計端末は、現地端末を介して施工確認装置からCAD関連情報と計測位置情報を取得することができ、その構成品の施工状態をCAD情報に区別可能に重ね書きできるので、設計段階と施工段階の差異が容易に読み取れる。
その結果、設計室において不具合対策の検討が容易に開始できる。
According to the fourth invention, the design terminal can acquire the CAD related information and the measurement position information from the construction confirmation device via the local terminal, and the construction state of the component is overwritten so as to be distinguishable into the CAD information. As a result, the difference between the design stage and the construction stage can be easily read.
As a result, it is possible to easily start studying countermeasures for defects in the design room.
本発明によれば、建設現場での施工結果の評価を容易に行い、不具合発生時には、建設現場から建設現場と距離の離れた設計室に建設現場の施工記録情報を迅速に送信することが可能な施工確認装置及びそれを用いた設計支援システムを提供することができる。 According to the present invention, the construction result at the construction site can be easily evaluated, and when a failure occurs, construction record information on the construction site can be quickly transmitted from the construction site to a design room that is far from the construction site. It is possible to provide a simple construction confirmation device and a design support system using the construction confirmation device.
《第1の実施の形態》
(設計支援システムの概要説明)
次に、本発明の第1の実施形態に係わる設計支援システムについて図1及び図2を参照しながら説明する。
図1は、第1の実施形態に係わる設計支援システムの構成図である。図2は、施工確認装置の機能ブロック構成図である。
設計支援システム100Aは、施工確認装置5、現地端末8A、無線端末8C、LAN(Local Area Network)9、ネットワーク(通信ネットワーク)81、LAN82、設計端末91A、CADサーバ93等を含んで構成されている。
なお、現地端末8B、設計端末91Bについては、後記する第1の実施形態の変形例において説明する。
<< First Embodiment >>
(Outline of the design support system)
Next, a design support system according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a configuration diagram of a design support system according to the first embodiment. FIG. 2 is a functional block configuration diagram of the construction confirmation apparatus.
The
The
以下では、プラントに含まれる配管構造物の場合を例に、その構成品である配管部品を例に説明するが、構造物を構成する構成品としては配管部品に限らず、タンク、圧力容器、バルブ、ポンプ、架台の一部を前もって組み立てられたもの、制御盤、電源盤等各種のものが考えられる。
図1に示すようにプラントの建設現場では、配管構造物の一部品である配管部品(構成品)3Aの仮組みが完了している。配管部品3Aには、所定の位置に、複数のRFIDタグ11(図1では11A,11B,11Cと表示)が取り付けられている。このRFIDタグ11は、工場で配管部品3Aが製造されるときに取り付けられるもので、そのICチップ11a(図2参照)には、各種情報、例えば、図2に示すようにタグ識別情報41(以下、タグIDと称する)、設計位置情報(第2の位置情報)42、相対設計位置情報43、構成品図面情報(CAD関連情報)44、製造検査記録情報45が工場出荷段階で記憶させられている。
なお、情報そのものが記憶されていても良いし、情報の存在場所(例えば、URL)や、情報の識別子が記憶されていても良い。
前記した各種情報の詳細については後記する。
In the following, the case of a piping structure included in the plant will be described as an example of the piping parts that are the components, but the components constituting the structure are not limited to the piping parts, but tanks, pressure vessels, Various things such as a valve, a pump, a part of a frame assembled in advance, a control panel, a power panel, and the like can be considered.
As shown in FIG. 1, at the plant construction site, the temporary assembly of the piping parts (components) 3 </ b> A, which is one part of the piping structure, has been completed. A plurality of RFID tags 11 (indicated as 11A, 11B, and 11C in FIG. 1) are attached to the
The information itself may be stored, or the information location (for example, URL) or the information identifier may be stored.
Details of the various information described above will be described later.
本実施形態におけるRFIDタグ11は、例えば、パッシブタイプ(Passive Type)の通信距離の短い、例えば、数cmの通信距離の範囲内でタグR/W(タグ・リーダ・ライタ)と通信可能なものである。
本実施形態では、後記するようにタグ取り付け位置が施工確認装置5によって計測されるので、タグR/Wとの通信距離が短い方が位置が正確になり、有利である。
配管部品3AにRFIDタグ11を取り付ける位置(以下、タグ取り付け位置と称する)は、配管部品3Aが、接続する相手の配管部品等との位置関係がわかるように、配管部品3Aの端部近傍、例えば、図1においてRFIDタグ11A、11Cが取り付けられた位置や、配管部品3Aが直管ではなく曲がり管の場合にその向き等が決まるように更に少なくとも1箇所の適切な位置、例えば、図1においてRFIDタグ11Bが取り付けられた位置である。
The RFID tag 11 according to the present embodiment is capable of communicating with a tag R / W (tag reader / writer) within a short communication distance of, for example, several centimeters, for example, a passive type communication distance. It is.
In the present embodiment, the tag attachment position is measured by the
The position where the RFID tag 11 is attached to the
この仮組みの位置で配管部品3Aを、図示しない架台や、建屋に固定したり、配管部品3Aが接続する他の図示しない構成品等に溶接したりして良いかを確認するため、作業員31Aが施工図面22、例えば、配管アイソメ図を見ながら、施工確認装置5を手にして、各RFIDタグ11A,11B,11Cの位置が、基準点1にもとづくXYZ座標系の所定の公差内か否かを確かめる。所定の公差内であれば、配管部品3Aを固定作業、例えば、接続先の配管部品と溶接する。そして、溶接施工後に再び施工確認装置5を各RFIDタグ11に近づけて、施工後の位置を計測してRFIDタグ11に施工検査記録情報46(図2参照)を記憶させる。また、施工確認装置5は、施工検査記録情報46を建設現場に構築されたLAN9に接続した無線端末8Cを介して現地端末8Aに送信する。
LAN9に接続する現地端末8Aは、施工検査記録情報46を収集して、図示しない施工検査データベースに登録する。
In order to confirm whether or not the
The
LAN9は、ネットワーク81を介して、プラント建設会社のLAN82と接続し、LAN82には、設計端末91AやCADサーバ93が接続している。
ここで、少なくとも設計端末91Aは、CADソフトを搭載したパーソナルコンピュータ又はエンジニアリングワークステーションである。
The
Here, at least the
(施工確認装置)
次に、施工確認装置について図2を参照して適宜図1を参照しながら説明する。
図2の(b)に示すように、RFIDタグ11はICチップ11aと接続したアンテナ11bを有している。図2の(b)に示す施工確認装置5は、RFIDタグ11と近距離、例えば、数cm以内で通信可能なタグR/Wで構成された通信部(タグ情報取得手段)56、GPS(Global Positioning System)衛星21からの電波を受信する通信部51A、計算センタ25と通信して位置補正データを受信する通信部51B、建設現場に設けられたLAN9に接続する無線端末8Cを介して現地端末8Aと通信する通信部58を有する携帯端末である。
(Construction confirmation device)
Next, the construction confirmation apparatus will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 2B, the RFID tag 11 has an
施工確認装置5は、図2の(b)に示すように、例えば、小型の携帯端末であって、液晶画面の表示部5a、キーボード等の入力部5b、図示省略のマイクロコンピュータ、インターフェース回路、ROMやRAMやフラッシュメモリ等のメモリ、小型ハードディスク等の記憶装置を有する。そして、記憶装置に予め格納された携帯端末用のアプリケーションプログラムである、施工確認プログラムをマイクロコンピュータで実行することによって、図2の(a)に示す測位制御部52、測位演算部53、基準位置情報取得部54、計測位置換算部(位置情報換算手段)55、計測位置情報処理制御部57等の各種の機能を実現する。
ここで、通信部51A、51B、測位制御部52、及び測位演算部53は、請求項1及び請求項2に記載の第1の位置取得手段を構成する。
As shown in FIG. 2B, the
Here, the communication units 51 </ b> A and 51 </ b> B, the
(測位制御部と測位演算部)
測位制御部52は、入力部5bからの作業員31Aの操作入力を受けて、GPS衛星21からの電波を通信部51Aに受信させて、測位演算部53において、緯度、経度、高度の測位情報(第1の位置情報)の演算をさせる。このとき、測位制御部52は、計算センタ25からの、例えば、基準点1に設けた仮想基準点における位置補正データを通信部51Bに受信させて、前記した緯度、経度、高度の測位情報を測位演算部53において精度良く演算させる。
(Positioning control unit and positioning calculation unit)
The
現在運用され、一般に開放されているアメリカ国防総省のGPSによる搬送波に載っているコードパターンの時間差を検出して行う測位の精度では数メートルの誤差がある。ここでは、搬送波そのものの位相差を直接検出する干渉測位法を用いて測位情報を演算して取得するものとする。現在、2つの衛星からの電波を2点の受信点で受け、位相差の組み合わせにより誤差を相殺する2重位相差方式が開発され精度良く測位ができる。 There is an error of several meters in the accuracy of positioning performed by detecting the time difference between the code patterns on the carrier wave by the GPS of the US Department of Defense currently in operation and open to the public. Here, it is assumed that positioning information is calculated and acquired using an interference positioning method that directly detects the phase difference of the carrier wave itself. Currently, a double phase difference method has been developed in which radio waves from two satellites are received at two receiving points and an error is canceled by a combination of phase differences, and positioning can be performed with high accuracy.
そして、例えば、日本国内においては、国土地理院が日本全国に設置運用しているGPS電波の連続観測点である電子基準局において干渉測位法により数ミリメートルの精度で測位情報が得られているので、建設現場に近いこれらの複数の電子基準点の観測データを計算センタ25で取得し、計算センタ25から建設現場に設けた基準点1を仮想基準点(VRS:Virtual Reference Station)とする位置補正データを施工確認装置5に送信させる。そして、施工確認装置5では位置補正データを受信し、測位演算部53において、RTK(Real-Time Kinematic:リアルタイム・キネマティック)法により、前記した測位情報を演算させて取得する。このような測位方法を、普通VRS−GPS法といい、GPS測位装置(ここでは施工確認装置5がGPS測位装置を含んでいる)1つで正確な位置計測ができるのが特徴であり、測量技術として普及している方法である。
なお、日本国内では計算センタ25は、VRSセンタと呼ばれ、VRSセンタとGPS測位装置との間は携帯電話で接続されているのが普通であり、前記した通信部51Bは、例えば、携帯電話機能を有している。
And, for example, in Japan, positioning information is obtained with an accuracy of several millimeters by the interferometric positioning method at the electronic reference station, which is a continuous observation point of GPS radio waves installed and operated by the Geospatial Information Authority of Japan. Observation data of these electronic reference points close to the construction site is acquired by the
In Japan, the
(基準位置情報取得部)
基準位置情報取得部54は、作業員が入力部5bを操作したのを受けて、測位制御部52及び測位演算部53において基準点1の測位情報を前記したように取得し、それを前記した内蔵の記憶装置に基準点測位情報として一時保存する機能、及び入力部5bにより入力された基準方位2を記憶装置に保存する機能を有する。
(Reference position information acquisition unit)
In response to the operator operating the
ここで、基準点1は、建設現場において、例えば、X座標、Y座標、Z座標の原点として定めるものであり、設計図面中には、プラントの各構造物を据え付ける位置座標の原点として、この基準点1を記入してある。
また、前記X座標及びY座標の軸の向きを定めるために、基準点から所定の方向を、基準方位2とする。基準方位2の呼称としては、例えば、「プラント・ノースN」ということもあり、プラント・ノースN方向をY座標軸(プラス側)、それを含む水平面内でY座標軸から右回りに直角な方向をX座標軸(プラス側)と定める。そして、基準点1から鉛直方向をZ座標軸(プラス側)と定める。
Here, the reference point 1 is determined at the construction site as, for example, the origin of the X coordinate, the Y coordinate, and the Z coordinate. In the design drawing, this reference point 1 is used as the origin of the position coordinates for installing each plant structure. Reference point 1 is entered.
A predetermined direction from the reference point is defined as a reference azimuth 2 in order to determine the directions of the X and Y coordinate axes. As the name of the reference azimuth 2, for example, it may be referred to as “plant north N”. The plant north N direction is a Y coordinate axis (plus side), and the direction perpendicular to the Y coordinate axis in the horizontal plane including the Y direction is a right direction. Determined as the X coordinate axis (plus side). The vertical direction from the reference point 1 is defined as the Z coordinate axis (plus side).
ちなみに、プラント・ノースNは、コンパスの指し示す「北」とは異なることが一般的で、プラントを建設する敷地の形状が示す方角、例えば、長方形の敷地なら、その長辺又は短辺の指し示す方向の内の、地磁気上の「北」に近い方向をプラント・ノースNと定めることが多い。これは、プラント内での方向を作業員が互いに呼び合うときに、間違いが無く、単純化できるためである。 By the way, the plant north N is generally different from the “north” indicated by the compass, and the direction indicated by the shape of the site where the plant is constructed, for example, the direction indicated by the long side or short side of a rectangular site Of these, the direction close to “north” on geomagnetism is often defined as plant north N. This is because when the workers call each other in the direction of the plant, there is no mistake and it can be simplified.
(計測位置換算部)
そして、計測位置換算部55は、測位演算部53で演算し取得された、計測対象のRFIDタグ11が取り付けられた位置の測位情報を、一時保存された基準点測位情報及び基準方位を用いて、前記したXYZ座標系に変換して、計測位置情報として、計測位置情報処理制御部57に出力する。
なお、前記した緯度、経度、高度座標系からXYZ座標系への変換は、測位情報に応じて緯度線方向に沿った長さが変わることを考慮して、換算されることは当然であり、換算用のテーブルデータ等を内蔵の記憶装置に格納させて容易に変換できる。
(Measurement position conversion unit)
And the measurement
The conversion from the latitude, longitude, altitude coordinate system to the XYZ coordinate system is naturally converted in consideration of the change in the length along the latitude line direction according to the positioning information. Conversion table data or the like can be stored in a built-in storage device and converted easily.
(計測位置情報処理制御部)
計測位置情報処理制御部57は、位置情報比較部(位置情報比較手段)57a、判定部(判定手段)57b、検査記録登録部57cを含んで構成され、取得された計測位置情報に対し、RFIDタグ11に記憶されている各種情報に含まれる設計位置情報42と比較して、その誤差(位置情報差)が所定値以上か否かを判定し、その判定結果に応じた出力を、表示部5aに表示したり、計測位置情報を施工検査記録情報46として、RFIDタグ11に通信部56を介して書き込ませたりする。
この計測位置情報処理制御部57の詳細な機能説明については、後記する図4、図5のフローチャートの説明に回す。
(Measurement position information processing control unit)
The measurement position information
The detailed function description of the measurement position information
(RFIDタグ情報)
次に、図3を参照し、適宜図1、図2を参照しながらRFIDタグに書き込まれるRFIDタグ情報について説明する。
図3は、プラントの設計から現地施工までの流れの中の本発明に係る工程と、工場及び建設現場におけるRFIDタグに情報を書き込む流れを説明する図である。
図中、白抜き矢印は設計から現地施工までの工程の流れを示し、実線矢印はRFIDタグに情報を書き込む流れを示している。破線矢印は、設計から現地施工までの工程における作業と、RFIDタグに情報を書き込むステップとの対応関係を示す。
(RFID tag information)
Next, RFID tag information written to the RFID tag will be described with reference to FIG. 3 and with reference to FIGS. 1 and 2 as appropriate.
FIG. 3 is a diagram for explaining the process according to the present invention in the flow from the design of the plant to the local construction, and the flow of writing information to the RFID tag in the factory and the construction site.
In the figure, white arrows indicate the flow of processes from design to on-site construction, and solid arrows indicate the flow of writing information to the RFID tag. A broken-line arrow indicates a correspondence relationship between work in a process from design to on-site construction and a step of writing information to the RFID tag.
先ず、ステップS01では、プラント設計エンジニアが設計端末91A(図1参照)やCADサーバ93(図1参照)を用いて、CAD設計を行う。例えば、プラントに配管構造物が含まれる場合は、配管製作用図面(スプール図)に、タグ取り付け位置を設定し、タグIDを設定する。
ここで、「タグ取り付け位置を設定する」とは、以下の2つの作業を含む。(1)先ず、配管部品3A(図1参照)のタグ取り付け位置を、建設現場に設ける予定の予め決められた基準点1(図1参照)及び基準方位2(図1参照)にもとづいたXYZ座標系の位置座標として計算して求める。(2)次に、求めたXYZ座標系の位置座標を設計位置情報(第2の位置情報)42(図2参照)として、スプール図に表示させたタグ取り付け位置に関係付けて、そのスプール図の付帯情報の一部としてCADサーバ93のCADデータベース93a(図1参照)に登録する。
First, in step S01, the plant design engineer performs CAD design using the
Here, “setting the tag attachment position” includes the following two operations. (1) First, XYZ based on a predetermined reference point 1 (see FIG. 1) and reference orientation 2 (see FIG. 1) that are to be provided at the construction site with respect to the tag mounting position of the
このとき、更に、RFIDタグ11のタグ取り付け位置の配管部品3A内での位置も計算して求め、相対設計位置情報43(図2参照)として、スプール図に表示されたタグ取り付け位置に関係付けて、そのスプール図の付帯情報の一部としてCADデータベース93aに登録する。相対設計位置情報43は、当該の配管部品3Aに設けられた目視で判別可能な構成品基準点にもとづき、RFIDタグ11のタグ取り付け位置を、前記したXYX座標系の原点を前記構成品基準点に並行移動させたX1Y1Z1座標系で表示した座標と、前記構成品基準点を原点としたスプール図固有のxyz座標系で表示した座標と、構成品基準点の図示しない識別コードとを含んでいる。普通、構成品基準点は、刻印等の方法で目視可能に配管部品3Aに表示される。
At this time, the position of the tag attachment position of the RFID tag 11 in the
また、「タグIDを設定する」とは、RFIDタグ11(図2参照)には、それを製造した段階で一連の製造番号等を示す識別情報がICチップ11a(図2参照)に記録されているのが普通であるが、それとは別に、CAD設計の段階で、RFIDタグ11を識別するためのタグID41をCADデータベース93aに登録する。例えば、プラントを識別するプラントIDや、構成品が構成する構造物を識別する系統IDや、装置IDや、構成品を識別する構成品ID等と関係付けて、RFIDタグ11を識別するためのタグID41(図2参照)として、更に、スプール図に表示されたタグ取り付け位置に関係付けて、そのスプール図の付帯情報の一部としてCADデータベース93aに登録することである。
“Set tag ID” means that the RFID tag 11 (see FIG. 2) has identification information indicating a series of serial numbers and the like recorded in the
CAD設計が完了すると、ステップS02では、例えば、配管部品3Aを製造する部門において、そこに配置されている図示しない製造部門用CAD端末を用いてCADデータベース93aから配管製作用図面(スプール図)のデータを読み出し図示しない表示部に表示し(以下、データを読み出し表示することを、単に「呼び出す」と称する)、ステップS03では配管製作を開始する。
配管製造部門の材料手配担当者は、CADデータベース93aから配管製作用図面(スプール図)を呼び出し、スプール図のデータを読み出す(ステップS11)。
ここで、読み出されるスプール図のデータとは前記した付帯情報に含まれているものも含み、図3の吹き出しに記載の、(a)タグ識別情報41(タグID)、(b)設計位置情報42(建設現場の基準点に対する位置情報)、(c)相対設計位置情報43(配管部品内の相対位置情報)、(d)構成品図面情報44(スプールNo.(構成品ID)等)である。
When the CAD design is completed, in step S02, for example, in a department that manufactures the
The person in charge of material arrangement in the piping manufacturing department calls the piping production drawing (spool diagram) from the
Here, the read spool diagram data includes those included in the accompanying information described above, and (a) tag identification information 41 (tag ID) and (b) design position information described in the balloon of FIG. 42 (position information with respect to the reference point of the construction site), (c) relative design position information 43 (relative position information in the piping parts), (d) component drawing information 44 (spool No. (component ID), etc.) is there.
ちなみに、請求項に記載のCAD情報とは、CADデータベース93aに格納されたCAD設計の図面情報(以下、単にCAD図面情報と称する)のことであり、2次元表示のCAD図面や3次元表示のCAD図面や、それらの図面に表示する寸法データや座標データ、材質、等の各種データを含んでいる。CAD図面情報にはそれぞれ識別コードが付され、そのCAD図面情報に含まれる、例えば、前記したプラントID、系統ID、構成品ID(その中には配管部品ID等が含まれる)等と関係付けられて、CADデータベース93aに格納されている。構成品図面情報(CAD関連情報)44とは、その構成品IDに関係しているCAD図面をCADデータベース93aから容易に検索できるようにする検索キーであり、前記したスプールNo.とは、構成品が配管部品の場合に配管部品に付された識別番号であり、構成品IDの1種である。このように構成品IDを構成品図面情報44として、RFIDタグ11に記憶させておくことにより、設計位置情報42をCAD図面で確認するときに、容易にCAD図面をCADデータベース93aから引き出せる。
以下、図3の説明において、前記情報等の種類を記載するときに、省略して(a),(b),(c),(d),後記する(e)の項目符号だけを記載してある。
なお、項目(a),(b),(c),(d)の情報を総称して、請求項に記載の「RFIDタグ情報」と称する。
Incidentally, the CAD information described in the claims is the CAD design drawing information (hereinafter simply referred to as CAD drawing information) stored in the
Hereinafter, in the description of FIG. 3, when describing the type of the information, etc., only the item codes (a), (b), (c), (d), and (e) to be described later are omitted. It is.
The information of items (a), (b), (c), and (d) is collectively referred to as “RFID tag information” recited in the claims.
そして、材料手配担当者は、調達したRFIDタグ11に項目(a),(b),(c),(d)のデータを登録、つまり、ICチップ11a(図2参照)に書き込む(ステップS12)。データが書き込まれたRFIDタグ11は、プラントID、系統ID、構成品ID、タグID等を表面に識別可能に印字されて、配管製作現場に供給される。
配管製作の作業員は、構成品図面情報44の対応するスプール図を確認しながら、相対設計位置情報43に含まれるスプール図固有のxyz座標系の相対位置情報にもとづき、所定の配管部品3Aの所定のRFIDタグ11に対応する所定のタグ取り付け位置を計測して、そこに当該のRFIDタグ11を取り付ける。
The person in charge of material arrangement registers the data of items (a), (b), (c), and (d) in the procured RFID tag 11, that is, writes the data in the
The worker of the piping manufacture confirms the corresponding spool diagram of the component drawing information 44, and based on the relative position information of the xyz coordinate system specific to the spool diagram included in the relative design position information 43, the
RFIDタグ11を取り付け後、検査員は、タグ取り付け位置を、xyz座標系にもとづいて計測して、ステップS03の吹き出し中に、「(e)製造検査記録情報45」と記載の情報を、前記した製造部門用CAD端末を用いてCADデータベース93aに登録する。このとき、製造部門用CAD端末では、自動的にスプール図固有のxyz座標系の相対位置情報を前記したX1Y1Z1座標系の相対位置情報に換算して、それも項目(e)製造検査記録情報45としてCADデータベース93aに登録する。
その後、検査員は、製造部門用CAD端末と接続しているタグR/Wを用いて、前記したxyz座標系及びX1Y1Z1座標系で表示した相対位置情報をRFIDタグ11に項目(e)の製造検査記録情報45として登録する(ステップS13)。
After the RFID tag 11 is attached, the inspector measures the tag attachment position based on the xyz coordinate system, and the information “(e) manufacturing inspection record information 45” is displayed in the balloon in step S03. The CAD data is registered in the
Thereafter, the inspector uses the tag R / W connected to the CAD terminal for the manufacturing department to input the relative position information displayed in the xyz coordinate system and the X 1 Y 1 Z 1 coordinate system to the RFID tag 11 as an item. The manufacturing inspection record information 45 of (e) is registered (step S13).
製造された配管部品3Aは出荷され、建設現場に搬入されて、ステップS04「現地施工 1)仮組み」では、作業員は施工図面22(図1参照)、例えば、配管アイソメ図を見ながら、本溶接前に配管部品3Aを仮組みして取り付け、位置を確認する。
なお、施工図面22に従って配管部品3Aの単品を複数地上で組み合わせて(この作業を「地組み」という)溶接等し、組み立てた複数の配管部品3A全体を、クレーン等を使って持ち上げ、配管構造物として組み上げていくことが多い。このような場合に、地組みの作業ミスで、エルボ等の取り付け方向がずれる等の作業ミスが発生し易い。
従って、仮組みのとき、前記した項目(a),(b),(d)を確認し、施工図面22に記載されているRFIDタグ11のタグ取り付け位置を施工確認装置5(図2参照)で計測する。
The manufactured
In addition, according to the construction drawing 22, a single piece of the
Therefore, at the time of provisional assembly, the above-described items (a), (b), (d) are confirmed, and the tag attachment position of the RFID tag 11 described in the construction drawing 22 is determined by the construction confirmation device 5 (see FIG. 2). Measure with
そして、ステップS05「現地施工 2)施工完了」では、作業員は、配管部品3Aを本溶接したり、接続先の配管部品にフランジ接続したりして、施工完了後に配管部品3Aの取り付け位置を確認する。このとき、前記した項目(a),(b),(d)を確認し、施工図面22に記載されているRFIDタグ11のタグ取り付け位置を施工確認装置5で計測し、図3のステップS05の吹き出し中に表示の「(f)施工検査記録情報46を登録」を、施工確認装置5を用いて行う。このとき、検査員は、施工確認装置5を用いて、施工検査記録情報46をRFIDタグ11にも登録する(ステップS14)。
施工検査記録情報の内容については後記する。
In step S05 “on-site construction 2) construction completion”, the worker performs main welding of the
The contents of construction inspection record information will be described later.
(施工端末装置における施工確認方法)
次に、施工確認装置5を用いてRFIDタグ取り付け位置を計測して施工確認する作業の流れを図4及び図5を参照し、適宜図1、図2を参照しながら説明する。
図4、図5は施工確認装置を用いてRFIDタグ取り付け位置を計測して施工確認する作業の流れを示すフローチャートである。
ここで、施工確認装置5(図2参照)は、既に起動されて、施工確認プログラムが立ち上がっている。図1から図3までの説明では、構成品の例として配管部品3A(図2参照)を取り扱っているが、フローチャートの説明の中では、一般化した名称である「構成品」という用語を使う。
なお、作業員31Aは、施工確認装置5を操作して、予め基準点1において前記基準点測位情報を取得し、基準方位2を入力部5bを操作して入力し、基準点測位情報及び基準方位2を記憶させておく。
ステップS21では、作業員31A(図1参照)が携帯している図示しないIDカードに内蔵されているRFIDタグに施工確認装置5の通信部56(図2参照)を近づけたのを受けて、計測位置情報処理制御部57(図2参照)が、前記したIDカードのRFIDタグから作業員IDを取得する。次いで、構成品に取り付けられたRFIDタグ11(図2参照)の1つのRFIDタグ11に施工確認装置5の通信部56を近づけ、RFIDタグ情報を取得して一時記憶する(ステップS22)。
(Construction confirmation method in construction terminal equipment)
Next, the flow of the work of confirming the construction by measuring the RFID tag mounting position using the
4 and 5 are flow charts showing the flow of work for confirming the construction by measuring the RFID tag mounting position using the construction confirmation device.
Here, the construction confirmation apparatus 5 (see FIG. 2) has already been activated, and the construction confirmation program has been launched. In the description from FIG. 1 to FIG. 3, the piping
The
In step S21, in response to the communication unit 56 (see FIG. 2) of the
ステップS23では、計測位置情報処理制御部57が、ステップS22で取得したRFIDタグ情報の内の、構成品図面情報44を検索して、構成品ID、例えば、構成品IDの一つであるスプールNo.を抽出して、表示部5a(図2参照)に表示し、作業員31Aに、正しい(Yes)か、誤っている(No)かの確認をさせる。入力部5bを介して正しいとの入力を受けた場合(Yes)は、ステップS24へ進み、誤っているとの入力を受けた場合(No)は、符号(1)で示すようにこの一連の処理を中止する。誤っている場合のその後の修正作業については、説明を省略する。
In step S23, the measurement position information
ステップS24では、作業員31Aの入力部5b(図2参照)による操作を受けて、計測位置情報処理制御部57は、測位制御部52に、計測位置情報取得の指令を出力し、測位制御部52(図2参照)が、前記したVRS−GPS法による測位情報を取得し(GPS位置情報を取得)、取得した測位情報を計測位置換算部55に出力する。
ステップS25では、計測位置情報処理制御部57の制御を受けて、計測位置換算部55が、予め保存しておいた前記基準点測位情報にもとづきステップS24で取得した測位情報を計測位置情報に換算し、計測位置情報処理制御部57に出力する。
In step S24, in response to an operation by the
In step S25, under the control of the measurement position information
ステップS26では、計測位置情報処理制御部57は、ステップS25で求めた計測位置情報と設計位置情報42を、タグIDに対応させて一時記憶させる。
なお、設計位置情報42はステップS22で取得されたRFIDタグ情報の中に含まれている。
ステップS27では、計測位置情報処理制御部57は、表示部5aにメッセージを出力して、同一の構成品に取り付けられた残りのRFIDタグがある(Yes)か、ない(No)かを作業員31Aにチェックさせる。入力部5bを介してYesとの入力を受けた場合は、ステップS22に戻り、Noとの入力を受けた場合は、ステップS28へ進む。
In step S26, the measurement position information
The design position information 42 is included in the RFID tag information acquired in step S22.
In step S27, the measurement position information
ステップS28では、計測位置情報処理制御部57は位置情報比較部57a(図2参照)において、各RFIDタグ11の設計位置情報42(図2参照)と計測位置情報の差(位置情報差)を算出させる。そして、得られた各位置情報差をタグIDに対応させて一時記憶させる。
具体的には、ステップS26で一時記憶されたタグIDに対応させた計測位置情報及び設計位置情報42(両方ともXYZ座標系で表されている)の組を検索し、計測位置情報から設計位置情報を差し引いたものを位置情報差とする。
In step S28, the measurement position information
Specifically, a set of measurement position information and design position information 42 (both expressed in the XYZ coordinate system) associated with the tag ID temporarily stored in step S26 is searched, and the design position is determined from the measurement position information. The difference obtained by subtracting the information is the position information difference.
ステップS29では、計測位置情報処理制御部57は位置情報比較部57aにおいて、各RFIDタグ11の任意の2個の計測位置情報間の第1のベクトルと対応する2個の設計位置情報42間の第2のベクトルとの間のベクトル角度差を算出させる。そして、得られた各ベクトル角度差を2つのタグIDに対応させて一時記憶させる。
In step S29, the measurement position information
具体的には、ステップS26で一時記憶されたタグIDに対応させた計測位置情報及び設計位置情報42の組の中から任意の2つの組を検索して、その計測位置情報同士の差分を取ったものを第1のベクトルとする。ここで、第1のベクトルの起点は、例えば、計測位置情報が基準点1に近い方とする。更に、その2つの組の設計位置情報42同士の差分を取ったものを第2のベクトルとする。第2のベクトルの起点は、第1のベクトルで起点としたタグIDの方とする。そして、第1のベクトルと第2のベクトルとの間のベクトル角度差を算出する。 Specifically, any two sets are searched from the set of measurement position information and design position information 42 corresponding to the tag ID temporarily stored in step S26, and the difference between the measurement position information is obtained. Let the first vector be the first vector. Here, the starting point of the first vector is, for example, the one whose measurement position information is closer to the reference point 1. Further, the difference between the two sets of design position information 42 is taken as a second vector. The starting point of the second vector is the tag ID starting from the first vector. Then, a vector angle difference between the first vector and the second vector is calculated.
ステップS30では、計測位置情報処理制御部57は判定部57b(図2参照)において、位置情報差が閾値以上か否かをチェックする。
閾値以上の場合(Yes)は、ステップS31に進み、位置情報差にフラグを立て、ステップS32へ進む。閾値未満の場合(No)は、ステップS32に進む。
ここで、閾値は予め決められたものであり、前記した施工確認プログラムの中のデータとして設定されており、例えば、数cmから数十cmのオーダの値である。プラントの配管施工においては、配管が長い場合、組み立て誤差としてこの程度の差が生じるもので、施工中に用いる配管部品の長さ調整でこのような差を吸収しうる。
In step S30, the measurement position information
If it is equal to or greater than the threshold (Yes), the process proceeds to step S31, a flag is set for the position information difference, and the process proceeds to step S32. If it is less than the threshold (No), the process proceeds to step S32.
Here, the threshold value is determined in advance and is set as data in the above-described construction confirmation program, and is, for example, a value on the order of several centimeters to several tens of centimeters. In the piping construction of a plant, when the piping is long, such a difference is generated as an assembly error, and such a difference can be absorbed by adjusting the length of the piping parts used during the construction.
ステップS32では、計測位置情報処理制御部57は判定部57bにおいて、ベクトル角度差が閾値以上か否かをチェックする。
閾値以上の場合(Yes)は、ステップS33に進み、ベクトル角度差にフラグを立て、符号(2)で示すようにステップS34へ進む。閾値未満の場合(No)は、ステップS34に進む。
ここで、閾値は予め決められたものであり、前記した施工確認プログラムの中のデータとして設定されており、例えば、数度のオーダの値である。プラントの配管施工においては、配管が長い場合、組み立て誤差としてこの程度の差が生じるもので、施工中に用いる配管部品の角度調整や、撓みでこのような差を吸収しうる。
In step S32, the measurement position information
If it is equal to or greater than the threshold (Yes), the process proceeds to step S33, a flag is set for the vector angle difference, and the process proceeds to step S34 as indicated by reference numeral (2). If it is less than the threshold (No), the process proceeds to step S34.
Here, the threshold value is determined in advance and is set as data in the above-described construction confirmation program, and is, for example, a value on the order of several degrees. In the piping construction of a plant, when the piping is long, such a difference is generated as an assembly error, and such a difference can be absorbed by adjusting the angle of the piping parts used during the construction or bending.
なお、このステップS30,S32で用いるそれぞれの閾値をRFIDタグ11のRFIDタグ情報として、RFIDタグ11を構成品に取り付ける前に書き込んでおいて、ステップS22において施工確認装置5が、RFIDタグ情報を読み込んだ都度、その中に含まれるそれぞれの閾値を用いるものとしても良い。
その方が、施工の流れの下流側において上流側の公差の蓄積結果を許容し、特定の構成品においてその公差の蓄積を調整するように、構成品、例えば、配管部品の長さや取り付け方向を建設現場において調整可能に設計してある場合には、柔軟に閾値を構成品毎に設定できる。
Each threshold value used in steps S30 and S32 is written as RFID tag information of the RFID tag 11 before attaching the RFID tag 11 to a component, and in step S22, the
That way, the length and mounting direction of components, for example, piping components, can be adjusted to allow for the accumulation of upstream tolerances downstream of the construction flow and to adjust the tolerance accumulation for specific components. If it is designed to be adjustable at the construction site, the threshold value can be flexibly set for each component.
ステップS34では、計測位置情報処理制御部57は、フラグを立てられた位置情報差又はベクトル角度差があるか否かをチェックする。フラグを立てられた位置情報差又はベクトル角度差がある場合(Yes)は、ステップS35へ進み、無い場合(No)は、ステップS38へ進む。
In step S34, the measurement position information
ステップS35では、計測位置情報処理制御部57は、フラグを立てられた該当する位置情報差又はベクトル角度差を表示部5aに表示させ、その関連情報をも表示させる。ここで、関連情報とは、対応するタグID、計測位置情報、設計位置情報42、製造検査記録情報45である。
この場合、作業員31Aは、その表示結果を作業監督者に見せて、対応を協議し、仮組み不良か、設計不良かを検討する。
作業員31A及び図示しない作業監督者は、施工確認装置5の表示部5aに表示された計測位置情報、設計位置情報42、製造検査記録情報45と、施工図22例えば、配管アイソメ図とを見ながら、容易に仮組みが不良か、タグ取り付け位置の公差の影響なのか、設計不良なのかが、判別できる。
この表示状態では、計測位置情報処理制御部57は、表示部5aに「設計部門に報告(通信) Yes/No」のアイコンボタンを表示させるようになっている。
In step S35, the measurement position information
In this case, the
The
In this display state, the measurement position information
ステップS36では、計測位置情報処理制御部57は、入力部5bを介して作業員31Aが設計部門に報告(通信)のアイコンボタンを操作したか否か(設計部門に報告?)をチェックする。設計部門に報告する場合(Yes)は、計測位置情報処理制御部57は、通信部58に無線端末8C(図2参照)を介して現地端末8A(図2参照)と通信させ、不具合検討コマンドを付して、現地端末8Aに不具合情報(当該構成品のRFIDタグ11に係るタグID、計測位置情報、構成品図面情報44等)を送信(ステップS37)して、ステップS38へ進む。
ステップS36において設計部門に報告しない場合(No)、例えば、仮組み不良である場合や、タグ取り付け位置の公差の影響の場合は、そのままステップS38へ進む。
In step S36, the measurement position information
When not reporting to the design department in step S36 (No), for example, in the case of a temporary assembly failure or in the case of the influence of the tolerance of the tag mounting position, the process proceeds to step S38 as it is.
ステップS38では、計測位置情報処理制御部57は、施工検査記録としてステップS26で一時記憶された各IDタグに対応させた計測位置情報を施工検査記録情報46として登録するか否かをチェックする。ここでは、仮組み段階なので登録しない(No)ので、一連の処理を終了する。登録する場合(Yes)は、ステップS39において、計測位置情報処理制御部57は、各IDタグに対応する計測位置情報を施工検査記録情報46として現地端末8Aに無線端末8Cを介して送信し、一連の処理を終了する。
In step S38, the measurement position information
なお、計測位置情報処理制御部57は、ステップS39において現地端末8Aに施工検査記録情報46として送信するだけでなく、ステップS26の処理の後で、施工検査記録情報46として登録するか否かを作業員31Aに表示部5aで質問し、入力部5bを介して登録するとの指示の入力を受けたときに、RFIDタグ11に計測位置情報を施工検査記録情報46として登録するようにしても良い。
ここで、特にフローチャートのステップS22が請求項1及び請求項2に記載のタグ情報取得手段を、ステップS25が請求項1及び請求項2に記載の位置情報換算手段を、ステップS28、S29が請求項1、請求項2及び請求項7に記載の位置情報比較手段を、ステップS30〜S35が請求項1、請求項2及び請求項7に記載の判定手段を、構成する。
In addition, the measurement position information
Here, in particular, step S22 of the flowchart is the tag information acquisition means according to claims 1 and 2, step S25 is the position information conversion means according to claims 1 and 2, and steps S28 and S29 are charges. The position information comparison means according to claim 1, claim 2 and claim 7, and steps S30 to S35 constitute the determination means according to claim 1, claim 2 and claim 7.
(設計端末における不具合検討方法)
次に、図6を参照して適宜図1、図2、図5を参照しながら施工確認装置5から不具合情報を受けた場合の、設計端末91Aにおける不具合検討方法について説明する。
図6は、設計端末側で不具合情報を受けた場合の不具合情報図面を生成する流れを示すフローチャートである。
図1に示すように現地端末8Aは、無線端末8C経由で施工確認装置5からの不具合情報をいつでも受信できるように待機しているとする。
なお、設計端末91AはCAD端末機能を有している。
(Failure examination method for design terminals)
Next, the failure examination method in the design terminal 91 </ b> A when the failure information is received from the
FIG. 6 is a flowchart showing a flow of generating a failure information drawing when the design terminal receives failure information.
As shown in FIG. 1, it is assumed that the
The
ステップS41では、現地端末8Aは、図5に示したフローチャートのステップS37における施工確認装置5からの不具合検討コマンドを受信したか否かをチェックする。
不具合検討コマンドを受信した場合(Yes)は、ステップS42へ進み、受けていない場合(No)は、ステップS41を繰り返す。
In step S41, the
If a failure review command has been received (Yes), the process proceeds to step S42, and if not received (No), step S41 is repeated.
ステップS42では、現地端末8Aは、図5に示したフローチャートのステップS37において送信された不具合情報を受信し、不具合情報を添付して設計端末91Aにメールを送信する。このとき、不具合情報は自動的に事前に設定されたパスワードで暗号化されて送信される。この不具合情報の中には、タグIDや計測位置情報や構成品図面情報(CAD関連情報)44(図2参照)が含まれている。
In step S42, the
ステップS43では、設計端末91Aは、メールを受信する。設計端末91Aは、不具合情報を添付されたメールを受信すると、警報表示をし、建設中プラント担当のエンジニア33(図1参照)に不具合情報を受信したことを知らせる。エンジニア33がメールを開くと、設計端末91Aは、自動的に予め設定されたパスワードを使って不具合情報を解凍し(ステップS44)、構成品図面情報44に含まれる構成品ID(スプールNo.等)にもとづいて、オリジナルのCAD図面(CAD情報)を検索表示する(ステップS45)。
In step S43, the
そして、エンジニア33が、設計端末91Aを操作して、不具合情報に含まれるタグIDにもとづいて計測位置情報の取り込み操作をするのを受けて、設計端末91Aは、そのCAD図面において、対応するRFIDタグ取り付け位置の設計位置情報を計測位置情報に置き換える(ステップS46)。
エンジニア33が、図形の移動コマンドを入力操作するのを受けて、設計端末91Aは、当該構成品を計測位置情報に合わせて移動表示して、エンジニア33の操作入力に応じて、別ファイル(不具合情報図面)を作成する(ステップS47)。
Then, when the
In response to the
ちなみに、エンジニア33が、図形の移動コマンドを入力する前に、当該の構成品の領域を一体とみなして、座標管理するブロック化の処理を済ませているものとする。
従って、構成品に含まれる全てのRFIDタグ11の計測位置情報を全て取り込む操作しなくても、直管の配管部品3Aなら2点の計測位置情報の取り込み操作、曲がり配管の配管部品3Aなら少なくとも3点の計測位置情報の取り込み操作で、図形の正確な意図通りの移動が可能である。
Incidentally, it is assumed that before the
Therefore, even if it is not necessary to take in all the measurement position information of all the RFID tags 11 included in the component, if it is a
エンジニア33がオリジナルのCAD図面の取り込み操作をするのを受けて、ステップS48に進み、オリジナルのCAD図面に、不具合情報図面を重ね合わせて表示する。この重ね合わせ表示のとき、設計端末91Aは、オリジナルのCAD図面における当該構成品の領域の色と、不具合情報図面における当該構成品の領域の色とを自動的に異ならせて表示し、オリジナルのCAD図面における当該構成品の位置と不具合情報にもとづいて移動させた当該構成品の位置を区別可能に表示する。
ちなみに、前記したような当該構成品の領域の色を異ならせる代わりに、当該構成品の領域の輪郭線の色を異ならせても良い。
In response to the
Incidentally, instead of changing the color of the region of the component as described above, the color of the outline of the region of the component may be changed.
ちなみに、フローチャートにおけるステップS42は請求項8に記載の現地情報送信手段を、ステップS43,S44は同じく現地情報取得手段を、ステップS45は同じくCAD情報取得手段を、構成する。 Incidentally, step S42 in the flowchart constitutes the local information transmitting means described in claim 8, steps S43 and S44 constitute the local information acquisition means, and step S45 constitutes the CAD information acquisition means.
例えば、図7に示すような火力発電プラントの建設現場における給水加熱器121A,121B間の給水配管123を、直管とエルボとを工場で事前に溶接した複数の配管部品(図中、配管部品IDをSP01,SP02,SP03,SP04とスプールNo.で記載)で構成する場合で例示する。図7は配管アイソメ図であり、図7には簡単化のため溶接箇所(図中、符号W01〜W13で表示)とスプールNo.SP01〜SP04と、RFIDタグ11(図7中、11A〜11Nで表示)の取り付け位置を示すXYZ座標系の座標データだけしか表示されていない。実際には配管構成品を構成する直管やエルボの材質、口径、肉厚、長さ、適用規格、管端からエルボの角隅までの長さ、直管部の勾配の値等が記載されるものであるが、ここでは省略してある。
For example, the
図7に示す配管アイソメ図では、RFIDタグ11の取り付け箇所がマーキングされ、そこに前記した基準点1(図1参照)を原点とするXYZ座標系による設計位置情報42(図2参照)が、例えば、吹き出し表示でそれぞれ記載されている。図7では、煩雑になるためRFIDタグ11Bに対してのみ例示しているが、実際には、すべてのRFIDタグ11A〜11Nに対して吹き出し表示で設計位置情報42が記載される。
In the piping isometric view shown in FIG. 7, the attachment location of the RFID tag 11 is marked, and the design position information 42 (see FIG. 2) based on the XYZ coordinate system having the reference point 1 (see FIG. 1) as the origin is indicated there. For example, each is described in a balloon display. Although only the
図7に示した配管アイソメ図に対応する配管を、3次元CADのソリッド表示で示すと、図8になる。ここで、RFIDタグ11は、スプールNo.SP01〜SP04(図7参照)で示した配管部品の管端近傍(RFIDタグ11A,11C、11D,11G,11H,11K,11L,11Nが該当)、エルボの曲がり部内側(RFIDタグ11B,11E,11I,11Mが該当)や、特異な位置(RFIDタグ11Fが該当)に取り付けられる。
特に、RFIDタグ11B,11E,11I,11Mをエルボの曲がり部内側に取り付けることによって、配管アイソメ図におけるエルボ角隅の座標に対応する設計位置情報42が指定されることになる。
When the piping corresponding to the piping isometric view shown in FIG. 7 is shown in solid display of three-dimensional CAD, FIG. 8 is obtained. Here, the RFID tag 11 has a spool No. SP01-SP04 (refer to FIG. 7) pipe end vicinity (RFID tags 11A, 11C, 11D, 11G, 11H, 11K, 11L, and 11N), elbow bent portion inside (RFID tags 11B and 11E) , 11I, and 11M) and a specific position (
In particular, by attaching the RFID tags 11B, 11E, 11I, and 11M inside the bent portion of the elbow, the design position information 42 corresponding to the coordinates of the elbow corners in the piping isometric view is designated.
ただし、配管アイソメ図は管の中心線で代表して座標位置表示するのに対し、設計位置情報42は、管の表面にRFIDタグ11を取り付けられるために、管の内径、肉厚、管の外周方向の取り付け位置によって、管の中心位置とはずれていることは当然である。また、エルボについては、配管アイソメ図では直角の曲がりを仮定した管の中心線隅部の位置表示であるが、エルボの曲がり部は直角ではないことも更に考慮して設計位置情報42が作成されている。 However, while the piping isometric view is represented by the coordinate position represented by the center line of the pipe, the design position information 42 can be attached to the RFID tag 11 on the surface of the pipe. Naturally, the center position of the tube is deviated depending on the mounting position in the outer circumferential direction. In addition, for the elbow, the piping isometric view shows the position of the corner of the center line of the pipe assuming a right angle bend, but the design position information 42 is created further considering that the bent portion of the elbow is not right angle. ing.
ところで、例えば、火力発電所の建設においては、建屋の設計・建設と、発電設備の設計・据付とは、受注会社が異なる場合が普通であり、それらの受注会社間で設計図面やデータ等の交換を、発注会社を介して行うことが普通である。そのような場合に、実際に建設段階になって、建屋の建設完了後に発電設備の機器や配管等の据付工事の中で、建屋の柱との干渉とか、建屋に付属するユーティリティの電気ケーブルのトレイや空調ダクト等の引き回しとの干渉とか、建屋側に依頼した壁や床の配管用の貫通部の位置や、補強されたサポート基礎の位置等が設計図と異なる等の齟齬が発生して、当初設計通りの配管引き回しができない場合がある。 By the way, for example, in the construction of a thermal power plant, the ordering company is usually different between the design / construction of the building and the design / installation of the power generation equipment. The exchange is usually done through an ordering company. In such a case, it is actually in the construction stage, and after the construction of the building is completed, during installation work of equipment and piping of the power generation equipment, interference with the pillars of the building or utility electric cables attached to the building Interferences with the routing of trays, air conditioning ducts, etc., the occurrence of defects such as the location of the wall and floor piping penetration requested by the building side, the position of the reinforced support foundation, etc. are different from the design drawing In some cases, it may not be possible to route the piping as originally designed.
例えば、図8に示すスプールNo.SP04の配管部品3Aを給水過熱器121Bの出口ノズル121bに接続しようとして仮組みをしたところ、建屋側との齟齬により仮想線で示した配管部品3A’のような方向でしか取り付けられないことが判明したとする。
本実施形態では、仮想線で示した位置(配管部品3A’)に仮組みした段階で、RFIDタグ11L,11M,11Nの取り付け位置を、図1に示すように施工確認装置5で計測して計測位置情報を含む不具合情報として、無線端末8C、現地端末8A、ネットワーク81を介して設計端末91Aに送信する。そして、エンジニア33が不具合情報に含まれる計測位置情報を表示されているCAD図面に取り込む操作をして、前記したフローチャートのステップS46〜S48に従って、スプールNo.SP04で示した配管部品3Aが、CAD図面上で図8の仮想線で示した位置(配管部品3A’)に旋回移動して表示される。その結果、RFIDタグ11Lが取り付けられた側の管端が大きくオリジナルのCAD図面からずれていることがわかり、関係するスプールNo.SP01〜SP03(図7参照)の配管部品を含めて、配管引き回しを見直す必要が発生したとする。
For example, the spool No. shown in FIG. When the
In the present embodiment, at the stage of provisional assembly at the position indicated by the phantom line (
この対策としては、
(1)スプールNo.SP01〜SP04の配管部品で構成される給水配管123全体の配管引き回しを見直し、応力等の評価を再度行い、給水配管123全体又は一部の配管部品を再度製作して出荷する。
(2)もし、スプールNo.SP01〜SP03の配管部品が配管製作工場から出荷前であるならば、新しく得られた配管部品3Aの位置を前提として、干渉チェックや、スプールNo.SP01〜SP04の配管部品で構成される給水配管123全体の応力等の評価を再度行い、スプールNo.SP01〜SP03の配管部品を修正製作して、出荷する。
(3)スプールNo.SP04の仮想線で示した配置(配管部品3A’)を前提として、他の配管部品のルートをできるだけ正規位置にするように、干渉チェックや、給水配管123全体の応力等の評価を行い、追加の配管部品や、修正設計された一部配管部品の再製作を行って出荷する。
等の対策が考えられる。
As this measure,
(1) Spool No. The piping of the entire
(2) If spool no. If the piping parts SP01 to SP03 are not shipped from the pipe manufacturing factory, the position of the newly obtained
(3) Spool No. Assuming the arrangement (
Such measures can be considered.
以上のように本実施形態によれば、プラントの構造物を構成する構成品の据え付け位置や取り付け位置を、図1に示すように3次元計測器の使用等の専門技術を持たない作業員31Aでも、施工確認装置5を用いることにより、容易に計測することができる。また、GPS衛星21を利用して取得した測位情報を、自動的に基準点1や基準方位2にもとづくXYZ座標系の計測位置情報に換算して表示し、RFIDタグ11(図1中、11A,11B,11Cと表示)に記憶されている設計位置情報42(図2参照)と比較し、誤差(位置情報差、ベクトル角度差)が閾値以上か否かをその場で、迅速に確認することができる。
As described above, according to the present embodiment, the installation position and the installation position of the components constituting the plant structure are shown in FIG. 1 by the
また、構成品が配管部品で、両端に同一のエルボが取り付けられていて、微妙な勾配を付けて取り付ける場合に、うっかり取り付け方向を誤って仮組みすると、タグ取り付け位置を計測した結果の計測位置情報とRFIDタグ11に記憶された設計位置情報42に大きな食い違いが生じ、フローチャートのステップS30〜S35により表示部5aに注意喚起の表示がされ、配管の一部が逆勾配になって施工されてしまう誤作業を容易に防止できる。
このような勾配が設計通りになっていない施工は、一連の配管内の液体を少数の箇所に配置されたドレイン配管で、完全に抜くことができるように配管設計されたものを台無しにしてしまうので、配管部品の取り付け直しや、ドレイン配管の追加等が必要になる。
In addition, when the component is a piping part and the same elbow is attached to both ends and it is attached with a slight gradient, if the attachment direction is inadvertently inadvertently assembled, the tag attachment position is measured. There is a large discrepancy between the information and the design position information 42 stored in the RFID tag 11, and a warning is displayed on the
Construction where such a gradient is not as designed will ruin the pipe design so that the liquid in the series of pipes can be completely drained by drain pipes arranged in a few places. Therefore, it is necessary to reattach the piping parts or add a drain pipe.
更に、構成品がこのままでは、許容公差以内で設計位置情報42通りに据え付けや取り付けができないときに、現在の据え付け位置や取り付け位置を、建設現場側に配置された現地端末8Aを介して、誤入力等のヒューマンエラーが介在すること無く、CAD図面用の計測位置情報を含む不具合情報を、遠隔地の建設中プラント担当の設計部門に正確に迅速に送ることができる。そして、この場合、現地端末8AにCADソフトが搭載されていなくても良く、又、CADソフトの操作に慣れた人員が建設現場に配置されていなくても、CAD図面用の計測位置情報を含む不具合情報を送ることができる。
設計部門においては、遠隔地の建設現場から送られた不具合情報を取得すると、容易にCADソフトの入力となるタグIDや構成品図面情報44や計測位置情報を入手でき、現地の構成品の施工工事における不具合状況が正確に把握できる。
これにより、現地の作業員や作業監督者による不具合時の構成品の位置確認作業、計測位置情報の設計部門への連絡時間が削減でき、転記や入力時のヒューマンエラーを防止できる。
Furthermore, if the components remain as they are, the installation and installation cannot be performed according to the design position information 42 within the allowable tolerance, and the current installation position and installation position are mistaken via the
In the design department, when defect information sent from a remote construction site is acquired, the tag ID, component drawing information 44, and measurement position information that are input to the CAD software can be easily obtained. Accurately understand the status of defects in construction.
As a result, it is possible to reduce the time for confirming the position of the component in the event of a malfunction by a local worker or work supervisor, and to contact the design department of the measurement position information, and to prevent human errors at the time of posting or inputting.
本実施形態では、施工確認装置5によりGPS電波を用いて測位する段階で、計算センタ25からの位置補正データを受信するものとしたが、それに限定されるものではない。例えば、建設現場を挟んで所定の距離を取った少なくとも2地点で、2重位相差方式で測位した結果にもとづいて、位置補正データを算出し、その位置補正データを施工確認装置5に通信することにより、電子基準点や計算センタ25が設けられていない国、地域においても実施可能である。
なお、パッシブタイプのRFIDタグ11は、設置条件やアンテナの構造などにより通信距離は大きく異なるが、本実施形態では数cmという短距離での通信の方がタグ取り付け位置の計測精度が向上するため、特別なRFIDタグを必要としない。
In the present embodiment, the position correction data from the
Although the communication distance of the passive type RFID tag 11 varies greatly depending on the installation conditions, antenna structure, and the like, in this embodiment, the measurement accuracy of the tag mounting position is improved by communication at a short distance of several centimeters. No special RFID tag is required.
《第1の実施形態の変形例》
次に、本実施形態の設計支援システム100Aの変形例について図1及び図9を参照し、適宜図7、図8を参照しながら説明する。本変形例では図1に破線枠で示すように、LAN9にはTV会議機能とCAD機能を有する現地端末8Bが接続されている。また、設計部門のLAN82にもTV会議機能とCAD機能を有する設計端末91Bが接続されている。
(TV会議装置)
現地端末8Bと設計端末91Bは、スピーカ101a(図9参照)を有する表示部101、カメラ102、マイク103、TV会議用リモートコントローラ105、入力部107(図9参照)を含み、テレビ会議を互いに行えるように、テレビ会議ソフトが搭載されている。
<< Modification of First Embodiment >>
Next, a modification of the
(TV conference equipment)
The
図9は、TV会議用の現地端末及び設計端末のブロック構成図である。TV会議用の現地端末8Bは、通常のパーソナルコンピュータ又はエンジニアリングワークステーションにCADソフトやTV会議ソフトを搭載したものであり、CADソフトで実現される機能であるCAD部111、CAD情報共有部110、TV会議ソフトで実現される機能であるTV会議制御部(第2の会議手段:118),(第1の会議手段:138)、通信部117を有している。TV会議用の設計端末91Bも、現地端末8Bと符号は異なるが、同じ構成をしているので、以下では重複する説明を省略し、必要に応じて( )内に対応する符号を記載する。
FIG. 9 is a block diagram of a local terminal and a design terminal for video conference. The
図9に示すようにCAD情報共有部(第2のCAD情報共有手段:110),(第1のCAD情報共有手段:130)は、設計データを蓄積する設計データ蓄積部112(132)と、所定のイベントが発生した場合に、設計データ蓄積部112(132)の設計データを更新、追加、削除等するデータ制御部113(133)と、設計データ蓄積部112(132)の元データと変更後のデータとの差分からなる差分データを抽出する差分データ抽出部114(134)と、差分データ抽出部114(134)により抽出された差分データを蓄積し、管理する差分データ蓄積部115(135)と、差分データ蓄積部115(135)に蓄積された差分データにもとづいて同期化処理を行う同期化制御部116(136)と、LAN9(82)、ネットワーク81を介した通信を制御する通信部117(137)と、を備えている。
As shown in FIG. 9, the CAD information sharing unit (second CAD information sharing unit: 110) and (first CAD information sharing unit: 130) include a design data storage unit 112 (132) for storing design data, When a predetermined event occurs, the data control unit 113 (133) that updates, adds, and deletes design data in the design data storage unit 112 (132), and changes from the original data in the design data storage unit 112 (132) A difference data extraction unit 114 (134) that extracts difference data consisting of differences from subsequent data, and a difference data storage unit 115 (135) that accumulates and manages the difference data extracted by the difference data extraction unit 114 (134). ), A synchronization control unit 116 (136) that performs synchronization processing based on the difference data stored in the difference data storage unit 115 (135), and a LAN 9 (8 ), A
ここで、設計データ蓄積部112(132)及び差分データ蓄積部115(135)は、ハードディスク、光磁気ディスク等の不揮発性の記録装置により構成されている。また、データ制御部113(133)及び差分データ抽出部114(134)、及び同期化制御部116(136)は、メモリ及びCPU(中央処理装置)等により構成される演算処理部のメモリに、これら各部の機能を実現するためのプログラムをロードして実行することにより、その機能が実現される。 Here, the design data storage unit 112 (132) and the difference data storage unit 115 (135) are configured by a nonvolatile recording device such as a hard disk or a magneto-optical disk. In addition, the data control unit 113 (133), the difference data extraction unit 114 (134), and the synchronization control unit 116 (136) are stored in a memory of an arithmetic processing unit including a memory and a CPU (central processing unit). The functions are realized by loading and executing programs for realizing the functions of these units.
例えば、前記したような配管部品3A(図1参照)の不具合が発生し、現地端末8A(図1参照)から設計端末91A(図1参照)に不具合情報が送られると、エンジニア33(図1参照)により対象となる給水配管123(図7参照)のオリジナルの設計時の3次元CAD図面や配管アイソメ図がCADデータベース93a(図1参照)から設計端末91Aに呼び出され、不具合情報に含まれるタグIDや計測位置情報にもとづき現在の配管部品3Aの取り付け位置が反映された不具合情報図面が作成され、CADデータベース93aに保存される。
For example, when a failure occurs in the
そして、エンジニア33は、建設現場と設計部門との間でTV会議の開催を設定する。
TV会議は、建設現場側の現地端末8B(図1参照)と設計側の設計端末91B(図1参照)を操作することにより行われる。
そして、図9に示すように設計部門側のTV会議参集者が、設計端末91Bの入力部107を操作してCAD部131において、CADサーバ93からから当該の不具合情報図面や、関係するオリジナルのCAD図面(以下、これらの図面のデータを初期設計データd0と称する)を呼び出し、更に、入力部107を操作してCAD部131においてそれらを設計データ蓄積部132に格納させるコマンドを入力すると、CAD部131からデータ制御部133に対して初期設計データ入力イベントが通知される。データ制御部133は、初期設計データ入力イベントを受け、初期設計データd0を設計データ蓄積部132に書き込む処理を行う。
The
The TV conference is performed by operating the
Then, as shown in FIG. 9, the TV conference attendee on the design department side operates the
次に、差分データ抽出部134は、この設計データ蓄積部132の書き込み処理を受けて、設計データ蓄積部132の元データと変更後のデータとから差分データを抽出し、この場合は、初期設計データd0の全てを差分データ蓄積部135に書き込む。この結果、設計データ蓄積部132に新たに書き込まれた初期設計データd0そのものが差分データ(以下、差分データΔd1と称する)として抽出され、差分データ蓄積部135に書き込まれることとなる。続いて、同期化制御部136は、差分データ蓄積部135への書き込みを受け、この差分データΔd1を建設現場に設置されている現地端末8Bへ通知すべく、通信部137へ出力する。これにより、当該差分データΔd1、即ち、初期設計データd0がネットワーク81を介して現地端末8Bへ送信される。
Next, the difference
現地端末8Bの通信部117は、ネットワーク81を介して(つまり、初期設計データd0)を受信すると、同期化制御部116へ出力する。同期化制御部116は、通信部117から入力された差分データΔd1を設計データ蓄積部112に記憶させる。これにより、設計データ蓄積部112には、設計端末91B側でCADサーバ93から呼び込んだ不具合情報図面を含むTV会議に必要なCAD図面が蓄積されることとなる。
また、通信部117は、差分データΔd1を受信したことを、データ制御部113を介して、CAD部111に通知する。現地端末8Bの前のTV会議参集者は、差分データΔd1の受信を表示部101で確認して、入力部107を操作して、CAD部111において表示部101に表示させる。
When the
The
なお、この場合において、現地端末8Bは、表示部101に初期設計データを受信した旨を表示させることが好ましい。これにより、設計部門側に対して、速やかに差分データΔd1(つまり、初期設計データd0)受信の旨を通知することができる。
これにより、両者が共通のCAD図面情報を有して表示閲覧可能となる。
In this case, it is preferable that the
Thereby, both of them have common CAD drawing information and can be displayed and browsed.
その後、現地端末8B側で、CAD部111の機能により、例えば、図8に示す3次元CADのソリッド表示をさせて、配管部品3Aが仮想線のようにしか取り付けられない状況の理由として、建屋側の配管支持基礎との干渉問題があるならば、そのソリッド表示のCAD図面に配管支持基礎の位置や外形を、基準点1や基準方位2にもとづくXYZ座標で入力部107を操作して入力し、書込み操作をする。すると、CAD部111から書き込みイベントがデータ制御部113に通知される。データ制御部113はその書き込みイベントを受け、追加入力された配管支持基礎の位置や外形が追加されたCAD図面(以下、設計データd1と称する)を設計データ蓄積部112に書き込む処理を行う。
After that, on the
次に、差分データ抽出部114は、設計データ蓄積部112の書き換え処理を受けて、設計データ蓄積部112の元データ(初期設計データd0)と変更後の設計データd1とから差分データΔd2を抽出し、差分データ蓄積部115に書き込む。この結果、設計データ蓄積部112に新たに書き込まれた配管支持基礎の位置や外形の追加分の設計データが差分データΔd2として抽出され、差分データ蓄積部115に書き込まれることになる。続いて、同期化制御部116は、差分データ蓄積部115への書き込みを受け、この差分データΔd2を設計端末91Bに通知すべく、通信部117へ出力する。これにより、当該差分データΔd2がネットワーク81を介して設計端末91Bへ送信される。
Next, the difference
設計端末91Bの通信部137は、ネットワーク81を介して当該差分データΔd2を受信すると、同期化制御部136へ出力する。同期化制御部136は、通信部137から入力された差分データΔd2を設計データ蓄積部132に反映させる。これにより、設計データ蓄積部132には、現地端末8B側で入力された差分データΔd2が蓄積されることになる、
また、通信部137は、差分データΔd2を受信したことを、データ制御部133を介して、CAD部131に通知する。設計端末91Bの前のTV会議参集者は、差分データΔd2の受信を表示部101で確認して、入力部107を操作して、CAD部131において表示部101に表示させる。
When the
Further, the
以後、設計端末91B側、現地端末8B側においてCADデータの追加入力があれば、同様にCAD情報共有部110,130が動作して、差分データを交換して両方で共有し、同一CAD図面を表示させることができる。
なお、CAD情報共有部110(130)、CAD部111(131)が処理できるデータは、3次元CAD図面のデータに限定されることは無く、2次元CAD図面のデータ、工程表等のデータも含めることができる。
Thereafter, if there is an additional input of CAD data on the
The data that can be processed by the CAD information sharing unit 110 (130) and the CAD unit 111 (131) is not limited to the data of the three-dimensional CAD drawing, and the data of the two-dimensional CAD drawing and the data of the process table are also included. Can be included.
TV会議制御部118(138)は、カメラ102で撮像された動画像又は静止画像等の画像情報やマイク103で取得した音声情報を通信部117(137)に出力して、ネットワーク81を介して、相手側に送り、相手側から送られてきた画像情報や、こちら側で撮像された画像情報を表示部101に出力し、相手側から送られた音声情報をスピーカ101aに出力する。また、図示しないスキャナで取り込んだ画像情報やデジタルカメラで得られた画像情報を相手側送ることもできる機能を有している。
TV会議用リモートコントローラ105を操作して、カメラ102の撮像範囲を変えたり、画像の表示倍率を変えたり、スピーカ101aの音量を変えたりできる。
The video conference control unit 118 (138) outputs image information such as a moving image or a still image captured by the
By operating the video
このようにして、互いに共通のCAD図面を表示させながら、TV会議ができる。これにより、迅速に建設現場の現地側で調べた現場状況とかオリジナルの設計との食い違いの状況を正確に、迅速に設計側に伝えることができる。
また、このTV会議機能とCAD図面の共有機能を用いて、設計側で行った対策案の検討結果を現地側に説明したり、現地側と設計側が同時に会話形式で検討したり、工事工程の検討をしたりすることが迅速に行える。
In this way, a TV conference can be performed while displaying a common CAD drawing. As a result, it is possible to quickly and accurately inform the design side of the situation of the site that has been investigated on the site side of the construction site or the state of discrepancy with the original design.
In addition, by using this video conference function and CAD drawing sharing function, the result of the study of the measures proposed by the design side will be explained to the local side, the local side and the design side will simultaneously examine it in conversational form, It can be done quickly.
こうして、本変形例の設計支援システム100Aによれば、不具合発生時には、建設現場−設計側合同で対策を協議可能な環境を提供し、リアルタイムに関連図面の修正並びに建設工程の調整等を実施して、設計変更作業や施工作業の変更を高速化できる。そして、現地での対策に起因する工程遅延、新たな干渉等の不具合の発生等の影響を最小限にすることができる。
この結果、構成品の位置確認作業の時間削減、設計エンジニアがプラント建設現場へ出向くことを極力なくすことができ、設計エンジニアの現地対応費用の削減できる。また、不具合が生じた場合に対策会議の効率化による対策までの必要時間の削減とデータの現地と設計側との間のやり取りの信頼性が向上する。
In this way, according to the
As a result, it is possible to reduce the time required for confirming the position of the components, and to minimize the need for the design engineer to go to the plant construction site. In addition, when a problem occurs, the time required until the countermeasure is reduced by improving the efficiency of the countermeasure meeting, and the reliability of data exchange between the local site and the design side is improved.
以上述べたように本実施の形態の変形例によれば、建設現場での施工結果の評価を容易に行い、不具合発生時には、建設現場から建設現場と距離の離れた設計室に建設現場の施工記録情報を迅速に送信することが可能な施工確認装置及びそれを用いた設計支援システムを提供することができる。 As described above, according to the modification of the present embodiment, the construction results at the construction site can be easily evaluated, and when a failure occurs, the construction site can be installed in a design room at a distance from the construction site. It is possible to provide a construction confirmation apparatus capable of quickly transmitting record information and a design support system using the construction confirmation apparatus.
《第2の実施の形態》
次に、本発明の第2の実施形態に係わる設計支援システムについて図10及び図11を参照しながら説明する。
(設計支援システム)
第1の実施形態では、GPS衛星21からの信号にもとづく測位機能とRFIDタグ11との通信機能を有する施工確認装置5を用いることを特徴としたが、本実施形態では、RFIDタグ12(図10中、12A,12B,12Cで表示)との通信機能を有する3次元計測器(以下、トータルステーションと称する)を用いることを特徴とする。
図10は、第2の実施形態に係わる設計支援システムの構成図であり、図11は、トータルステーションの機能ブロック構成図である。
<< Second Embodiment >>
Next, a design support system according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
(Design support system)
In the first embodiment, the
FIG. 10 is a configuration diagram of the design support system according to the second embodiment, and FIG. 11 is a functional block configuration diagram of the total station.
設計支援システム100Bは、トータルステーション(施工確認装置)6、現地端末8A、無線端末8C、LAN9、ネットワーク(通信ネットワーク)81、LAN82、設計端末91A、CADサーバ93等を含んで構成されている。
第1の実施形態及びその変形例と異なるのは、構成品、ここでは配管部品3Bに取り付けられているRFIDタグ12は、第1の実施形態及びその変形例におけるRFIDタグ11と異なり、電池を内蔵したアクティブタイプ(Active Type)のものであり、通信距離も数十m〜100m程度であることと、GPS電波による測位機能を有する施工確認装置5の代わりに、トータルステーション6を用いる点である。
第1の実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
なお、工場及び建設現場におけるRFIDタグ12に情報を書き込む流れは、第1の実施形態における図3に示した流れと同じである。ただし、RFIDタグ11をRFIDタグ12と読み替える。
The
Unlike the RFID tag 11 in the first embodiment and its modification, the RFID tag 12 attached to the component, here the piping part 3B, differs from the RFID tag 11 in the first embodiment and its modification. It is a built-in active type (Active Type), the communication distance is about several tens to 100 m, and the
The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
Note that the flow of writing information to the RFID tag 12 at the factory and construction site is the same as the flow shown in FIG. 3 in the first embodiment. However, the RFID tag 11 is replaced with the RFID tag 12.
(トータルステーション)
図10に示すトータルステーション6は、例えば、特開2003−240548号公報の段落[0014]から[0053]に記載のような公知の構成を有し、視準用望遠鏡6aは、計測対象物を高倍率で撮像する撮像装置として図示しない視準カメラ光学系の他に、計測対象物を低倍率の広い視野で撮像する撮像装置として図示しない広角カメラ光学系を備えている。そして、このトータルステーション6は、図10 HYPERLINK "http://www6.ipdl.inpit.go.jp/Tokujitu/tjitemdrw.ipdl?N0000=231&N0500=1E#N/;%3e:=;?:;7///&N0001=34&N0552=9&N0553=000005" \t "tjitemdrw" に示すように、整準台6b上に水平回転可能に水平回転部6cを取り付け、この水平回転部6cに立設された一対の柱部6d,6d間に垂直(鉛直)回転可能に視準用望遠鏡6aを取り付けている。即ち、水平回転部6cと一対の柱部6dによって一体のトータルステーション本体が構成され、トータルステーション本体の柱部6d,6d間に視準用望遠鏡6aが垂直(鉛直)回転可能に設けられている。
(Total station)
The
また、トータルステーション6は、図11に示すように、計測点までの距離を計測する測距部(光波距離計)61Aと、視準用望遠鏡6aの水平角を計測する図示省略の水平測角部(水平エンコーダ)と、視準用望遠鏡6aの垂直角を計測する図示省略の垂直測角部(垂直エンコーダ)と、視準用望遠鏡6aの水平角を制御する図示省略の水平制御部(水平サーボモータ)と、視準用望遠鏡6aの垂直角を制御する図示省略の垂直制御部(垂直サーボモータ)と、これら各部を制御するとともに計測結果を算定するための機能構成部である演算制御部60aを実現するCPU60や、そのCPU60に付随するメモリ、周辺回路、表示部62a、入力部62bを備えている。
As shown in FIG. 11, the
ちなみに、図11では、前記した水平測角部(水平エンコーダ)と、垂直測角部(垂直エンコーダ)と、をまとめて測角部61Bと表示してある。
なお、視準用望遠鏡6aは、水平制御部(水平サーボモータ)と垂直制御部(垂直サーボモータ)によってその駆動が制御されるが、手動で微動ネジ68A,68B(図10参照)により容易に回動させることもできる。
Incidentally, in FIG. 11, the horizontal angle measuring unit (horizontal encoder) and the vertical angle measuring unit (vertical encoder) are collectively displayed as the
The driving of the
さらに、トータルステーション6は、視準カメラ光学系や広角カメラ光学系で得た画像からノイズを除去して鮮明な画像にするとともに、計測対象物の輪郭や計測点等を弁別する図示省略の画像処理装置と、視準カメラ光学系や広角カメラ光学系から得た画像に種々の情報等を重ね合わせる図示省略のスーパーインポーズ装置を備えている。そして、視準カメラ光学系や広角カメラ光学系で得た映像を表示するとともに、タッチペン又は指先等の計測点指定手段で触れることにより計測点を指定したり、各種データやコマンド等を入力したりすることができるタッチパネルディスプレイも備えており、前記タッチパネルディスプレイは、表示部62aを構成するとともに、入力部62bの一部も構成している。
Further, the
前記した画像処理装置とスーパーインポーズ装置は、トータルステーション本体の内部に設けられ、表示部62aは、水平回転部6cの下部背面に取り付けられる。表示部62aは、視準カメラ光学系や広角カメラ光学系により撮像された映像を表示するだけでなく、広角カメラ光学系又は視準カメラ光学系の視準軸(光軸)の方向を示すレクチル線(十字線)、各種のコマンドを入力するためのアイコン、データを入力するためのテンキーボタン等を有する入力部62b、測距部61Aや測角部61Bで得た計測結果等も、前記したスーパーインポーズ装置により重ねて表示できるようになっている。
The image processing apparatus and the superimposing apparatus described above are provided inside the total station body, and the
もちろん、タッチパネルディスプレイパネルのような表示部62aの代わりに、普通の液晶ディスプレイ等の表示部と、種々のコマンドやデータ入力のためのキーボードとを別体にして備え、計測点指定手段としては、カーソル移動キー、マウス、トラックボール、ジョイスティック等を用いても良い。
Of course, instead of the
本実施形態のトータルステーション6は、図11に示すようにRFIDタグ12と相当の距離、例えば、数十mから100m以内で通信可能なタグR/Wで構成された通信部66(タグ情報取得手段)、LAN9に含まれる無線端末8Cを介して現地端末8Aと通信する通信部67を有する。
As shown in FIG. 11, the
(トータルステーションのCPU機能)
トータルステーション6のCPU60は、その付随する記憶装置に予め格納されたアプリケーションプログラムである、3次元位置計測プログラムや施工確認プログラムを実行することによって、図11に示す基準位置情報取得部63、計測位置換算部(位置情報換算手段)64、計測位置情報処理制御部65等の各種の機能を実現する。
(Total station CPU function)
The
演算制御部60aは、表示部62aや入力部62bや微動ネジ68A,68Bからの作業員31B(図10参照)の操作入力を受けて、測距部61A、測角部61Bを制御し、基準方位2に合わせた設定された水平角度、鉛直角度、距離を計測する。
ここで、作業員31Bは、トータルステーション6の操作に習熟し、トータルステーション6による3次元位置計測技術を理解している技術者である。
The
Here, the worker 31 </ b> B is an engineer who is familiar with the operation of the
基準位置情報取得部63は、作業員31Bが表示部62aや入力部62bを操作したのを受けて、演算制御部60aにより、トータルステーション6本体の現在位置から基準点1を計測し、記憶装置に基準点位置情報として一時保存する機能を有する。
そして、計測位置換算部64は、演算制御部60aで演算して取得された、目的のRFIDタグ12が取り付けられた位置のトータルステーション6の現在位置から計測した計測データを、一時保存された基準点位置情報を用いて、前記したXYZ座標系に変換して、計測位置情報として、計測位置情報処理制御部65に出力する。
In response to the
Then, the measurement
(計測位置情報処理制御部)
計測位置情報処理制御部65は、位置情報比較部(位置情報比較手段)65a、判定部(判定手段)65b、検査記録登録部65cを含んで構成され、取得された計測位置情報に対し、RFIDタグ12に記憶されている各種情報(RFIDタグ情報)の中の設計位置情報(第2の位置情報)42と比較して、その誤差(位置情報差)が予め決められた所定値以上であるか否かを判定し、その判定結果に応じた出力を、表示部62aに表示したり、計測位置情報を施工検査記録情報46として、RFIDタグ12に通信部66を介して書き込ませたりする。
計測位置情報処理制御65は、第1の実施形態における計測位置情報処理制御部57と略同じ構成及び、同じ機能を有する。
(Measurement position information processing control unit)
The measurement position information
The measurement position
次に、この計測位置情報処理制御部65の詳細な機能説明については、図12,13を参照しながら詳細に説明する。
図12、図13は、第1の実施形態の説明における図4、図5のフローチャートに対応する、本実施形態におけるトータルステーションを用いてRFIDタグ取り付け位置を計測して施工確認する作業の流れを示すフローチャートである。
第1の実施形態の計測位置情報処理制御部57における図4、図5に示した処理と似ているが、ここでは異なるところを示し、同じところは説明を省略する。
Next, detailed function description of the measurement position information
FIG. 12 and FIG. 13 show the flow of work for confirming the construction by measuring the RFID tag mounting position using the total station in this embodiment, corresponding to the flowcharts in FIG. 4 and FIG. 5 in the description of the first embodiment. It is a flowchart.
Although it is similar to the processing shown in FIG. 4 and FIG. 5 in the measurement position information
ここで、トータルステーション6のCPU60は、既に起動されて、3次元位置計測プログラム及び施工確認プログラムが立ち上がっている。図10の説明では、構成品の例として配管部品3Bを取り扱っているが、フローチャートの説明の中では、一般化した名称である「構成品」という用語を使う。
ステップS51では、作業員31B(図10参照)が表示部62a(図10参照)や入力部62b(図10参照)を操作したのを受けて、計測位置情報処理制御部65に作業員31Bが携帯しているIDカードに内蔵されている図示しないRFIDタグから作業員IDを取得する。次いで、作業員31Bは、トータルステーション6を操作して、構成品に取り付けられたRFIDタグ12中から1つのRFIDタグ12のタグ取り付け位置の測距、測角を行う。ステップS52では、演算制御部60aは、作業員31Bによる距離と角度(水平角度及び鉛直角度)の取り込み操作があったか否かをチェックする。取り込み操作があった場合(Yes)は、ステップS53へ進み、無かった場合(No)は、ステップS52を繰り返す。
Here, the
In step S51, in response to the
ステップS53では、演算制御部60aは、トータルステーション6が置かれた位置(自位置)からの距離と角度を取り込み(一時記憶する)、計測位置換算部64は、基準位置情報取得部63によって一時記憶された基準点位置情報を用いて基準点1からの計測位置情報に換算して、表示部62aに表示する(ステップS54)。
In step S <b> 53, the
次に、作業員31Bは、施工図面22(図10参照)を見て、タグIDを確認し、入力部62b(図10参照)を操作してタグIDを入力する。これは、RFIDタグ12がアクティブタイプのRFIDタグであり、複数のRFIDタグ12が通信部66と通信可能であるので、現在タグ取り付け位置を計測している対象のRFIDタグ12を、特定する、つまり、計測位置情報処理制御部65に認識させるための操作である。
ステップS55では、計測位置情報処理制御部65は、タグIDの入力を受付け、入力されたタグIDのRFIDタグ12と通信し、RFIDタグ情報を取得して、一時記憶する(ステップS56)。
Next, the
In step S55, the measurement position information
ステップS57(構成品IDは正しいか?)では、計測位置情報処理制御部65が、ステップS56で取得したRFIDタグ情報の内の、構成品図面情報44を検索して、構成品ID、例えば、構成品IDの一つであるスプールNo.を抽出して、表示部62a(図11参照)に表示し、作業員31Bに、正しい(Yes)か、誤っている(No)かの確認をさせる。正しいとの入力(OKの操作)を受けた場合(Yes)は、符号(3)で示すようにステップS58へ進む。誤っているとの入力(キャンセル操作)を受けた場合(No)は、RFIDタグの入力ミスとして、ステップS66に進み、ステップS56で取得したそのRFIDタグ情報を消去し、ステップS55に戻る。
In step S57 (Is the component ID correct?), The measurement position information
ステップS57において(Yes)としてステップS58に進んだ場合は、計測位置情報処理制御部65は、タグIDに対応させてステップS54で求めた計測位置情報と設計位置情報42を一時記憶させる。
なお、設計位置情報42はステップS56で取得されたRFIDタグ情報に含まれている。
When the process proceeds to step S58 as (Yes) in step S57, the measurement position information
The design position information 42 is included in the RFID tag information acquired in step S56.
ステップS59では、計測位置情報処理制御部65は位置情報比較部65aにおいて、各RFIDタグ12の設計位置情報42(図11参照)と計測位置情報の差(位置情報差)を算出させる。そして、得られた各位置情報差をタグID(タグ識別情報)に対応させて一時記憶させる。
具体的には、ステップS58で一時記憶された計測位置情報と設計位置情報42の組を呼び出し、XYZ座標系で表されたその計測位置情報から設計位置情報を差し引いたものを位置情報差とする。
ステップS60では、計測位置情報処理制御部65は、位置情報差が閾値以上か否かをチェックする。閾値以上の場合(Yes)は、ステップS61へ進み、閾値未満の場合(No)は、ステップS62へ進む。
In step S59, the measurement position information
Specifically, a set of the measurement position information temporarily stored in step S58 and the design position information 42 is called, and the position information difference is obtained by subtracting the design position information from the measurement position information expressed in the XYZ coordinate system. .
In step S60, the measurement position information
ステップS61では、計測位置情報処理制御部65は、表示部62aに、警報メッセージ出力「位置情報差大! タグID又は計測位置を確認して下さい。」を行う。
ステップS62では、計測位置情報処理制御部65は、この計測位置情報を確定するか否かをチェックする。作業員31Bが確定の操作をしたことを検出した場合(Yes)は、ステップS64へ進み、キャンセル操作をしたことを検出した場合(No)は、ステップS63へ進む。
In step S61, the measurement position information
In step S62, the measurement position information
ステップS62からNoでステップS63へ進んだ場合は、計測位置情報処理制御部65は、この計測位置情報、RFIDタグ情報及び位置情報差を消去する。具体的には、ステップS56で一時記憶したRFIDタグ情報、ステップS58で一時記憶したタグIDに対応させた計測位置情報と設計位置情報42の組、及びステップS59で一時記憶した位置情報差を消去する。そして、符号(4)に従って、ステップS52へ戻る。
ステップS64では、計測位置情報処理制御部65は、メッセージを表示部62aに出力して、同一の構成品に取り付けられた残りのRFIDタグがある(Yes)か、ない(No)かを、作業員31Bにチェックさせる。Yesとの入力を受けた場合は、符号(4)に従いステップS52に戻り、Noとの入力を受けた場合は、ステップS65へ進む。
When the process proceeds from step S62 to No in step S63, the measurement position information
In step S64, the measurement position information
ステップS65では、計測位置情報処理制御部65は位置情報比較部65aにおいて、各RFIDタグ12の任意の2個の計測位置情報間の第1のベクトルと対応する2個の設計位置情報42間の第2のベクトルとの間のベクトル角度差を算出させる。そして、得られた各ベクトル角度差を2つのタグIDに対応させて一時記憶させる。
In step S65, the measurement position information
具体的には、ステップS58で一時記憶されたタグIDに対応させた計測位置情報及び設計位置情報42の組の中から任意の2つの組を検索して、その計測位置情報同士の差分取ったものを第1のベクトルとする。ここで、第1のベクトルの起点は、例えば、計測位置情報が基準点1に近い方とする。更に、その2つの組の設計位置情報42同士の差分取ったものを第2のベクトルとする。第2のベクトルの起点は、第1のベクトルで起点としたタグIDの方とする。そして、第1のベクトルと第2のベクトルとの間のベクトル角度差を算出する。 Specifically, any two sets are searched from the set of measurement position information and design position information 42 corresponding to the tag ID temporarily stored in step S58, and the difference between the measurement position information is obtained. Let the thing be the first vector. Here, the starting point of the first vector is, for example, the one whose measurement position information is closer to the reference point 1. Further, the difference between the two sets of design position information 42 is taken as a second vector. The starting point of the second vector is the tag ID starting from the first vector. Then, a vector angle difference between the first vector and the second vector is calculated.
その後、ステップS30へ進む。ただし、図4、図5のフローチャートのステップS30以降の説明において、RFIDタグ11はRFIDタグ12に読み直し、計測位置情報処理制御部57は計測位置情報処理制御部65に、位置情報比較部57aは位置情報比較部65aに、判定部57bは判定部65bに、検査記録登録部57cは検査記録登録部65cに、通信部56は通信部66に、通信部58は通信部67に、表示部5aは、表示部62aに、入力部5bは表示部62a又は入力部62bに、作業員31Aは作業員31Bにそれぞれ読み直す。
Then, it progresses to step S30. However, in the description after step S30 in the flowcharts of FIGS. 4 and 5, the RFID tag 11 is read again as the RFID tag 12, the measurement position information
ここで、特にフローチャートのステップS52〜S54が請求項3、請求項4及び請求項7に記載の第2の位置取得手段を、ステップS55が入力手段を、ステップS56が請求項3及び請求項4に記載のタグ情報取得手段を、ステップS59,S62,S65が請求項3、請求項4及び請求項7に記載の位置情報比較手段を、ステップS30〜S35が請求項3、請求項4及び請求項7に記載の判定手段を構成する。
Here, in particular, steps S52 to S54 of the flowchart are the second position acquisition means according to
また、トータルステーション6から不具合情報を受けた場合の設計端末91Aにおける検討方法は、第1の実施形態と同じである。
更に、現地端末8Bや設計端末91Bを用いたTV会議やCAD図面情報の共有機能も第1の実施形態における変形例と同じである。
Moreover, the examination method in the design terminal 91 </ b> A when the failure information is received from the
Furthermore, the TV conference using the
以上のように本実施形態によれば、プラントの構造物を構成する構成品の据え付け位置や取り付け位置を、トータルステーション6を用いて計測確認する場合に、計測箇所を施工図面22(図10参照)の指定するRFIDタグ12(図10参照)の取り付け箇所を計測し、基準点1(図10参照)や基準方位2(図10参照)にもとづくXYZ座標系の座標を演算させ、該当するRFIDタグ12と通信して取得した設計位置情報と比較することにより、誤差が所定値以上か否かをその場で、容易にかつ迅速に確認することができる。
As described above, according to the present embodiment, when the installation position and attachment position of the components constituting the plant structure are measured and confirmed using the
構成品が建物内に設置され、GPS電波を受信できない場合でも、本実施例によれば容易に据え付け位置の計測が行え、誤差が所定値を超えているか否かをその場で、容易にかつ迅速に確認することができる。
また、施工図22に記載の計測箇所の設計位置情報42をトータルステーション6に取得させるためには、当該のRFIDタグ12のタグIDを入力部62bから入力するだけで済み、簡略化されているので、データ入力のミスが少ない。
また、トータルステーション6を用いて据え付け位置を計測し、RFIDタグ12とは数十mから100m程度の通信距離で通信するので、容易に多数のRFIDタグ12のタグ取り付け位置の計測ができ、計測効率が良い。
Even when a component is installed in a building and cannot receive GPS radio waves, according to this embodiment, the installation position can be easily measured, and whether the error exceeds a predetermined value can be easily and It can be confirmed quickly.
In addition, in order to allow the
In addition, since the installation position is measured using the
また、構成品が配管部品で、微妙な勾配を付けて取り付ける場合に、うっかり取り付け方向を誤って仮組みしても、タグ取り付け位置を計測した結果の計測位置情報とRFIDタグ12に記憶された設計位置情報42(図11参照)に大きな食い違いが生じ、フローチャートのステップS30〜S35により警報が発せられ、配管の一部が逆勾配になって施工されてしまう誤作業を容易に防止できる。 In addition, when the component is a piping component and is attached with a subtle gradient, even if the attachment direction is accidentally set inadvertently, the measurement position information obtained as a result of measuring the tag attachment position and the RFID tag 12 are stored. A large discrepancy occurs in the design position information 42 (see FIG. 11), an alarm is issued in steps S30 to S35 of the flowchart, and an erroneous operation in which a part of the piping is constructed with a reverse gradient can be easily prevented.
更に、構成品がこのままでは、許容公差以内で設計位置情報42通りに据え付けや取り付けができないときに、現在の据え付け位置や取り付け位置を、建設現場側に配置された現地端末8AにCADソフトが搭載されていなくても、又、CADソフトの操作に慣れた人員が建設現場に配置されていなくても、転記時等のヒューマンエラーの介在することが無く、CAD図面用の計測位置情報を含む不具合情報を建設中プラント担当の設計部門に正確に迅速に送ることができる。
Furthermore, if the components remain as they are, installation and installation cannot be performed according to the design position information 42 within the allowable tolerance, and the current installation position and installation position are installed on the
設計部門においては、遠隔地の建設現場から送られた不具合情報を取得すると、容易にCADソフトの入力となる構成品図面情報44や計測位置情報を入手でき、現地の構成品の施工工事における不具合状況が正確に把握できる。
これにより、現地の作業員や作業監督者による構成品の位置確認作業時間が削減できる。
In the design department, when the defect information sent from the remote construction site is acquired, the component drawing information 44 and the measurement position information that are input to the CAD software can be easily obtained, and the defect in the construction work of the local component The situation can be grasped accurately.
Thereby, the position confirmation work time of the component by the local worker or the work supervisor can be reduced.
また、第2の実施形態にも第1の実施形態の変形例のようなTV会議の機能が適用でき、互いに共通のCAD図面を表示させながら、TV会議ができる。これにより、建設現場の現地側で調べた現場状況とかオリジナルの設計との食い違いの状況を正確に、迅速に設計側に伝えることができる。
また、このTV会議機能とCAD図面の共有機能を用いて、設計側で行った対策案の検討結果を現地側に説明したり、現地側と設計側が同時に会話形式で検討したり、工事工程の検討をしたりすることが迅速に行える。
Also, the video conference function as in the modification of the first embodiment can be applied to the second embodiment, and a video conference can be performed while displaying a common CAD drawing. As a result, it is possible to accurately and promptly inform the design side of the situation of the site examined on the site side of the construction site or the state of discrepancy with the original design.
In addition, by using this video conference function and CAD drawing sharing function, the result of the study of the measures proposed by the design side will be explained to the local side, the local side and the design side will simultaneously examine it in conversational form, It can be done quickly.
こうして、本変形例の設計支援システム100Bによれば、不具合発生時には、建設現場−設計側合同で対策を協議可能な環境を提供し、リアルタイムに関連図面の修正並びに建設工程の調整等を実施して、設計変更作業や施工作業の変更を高速化できる。そして、現地での対策に起因する工程遅延、新たな干渉等の不具合の発生等の影響を最小限にすることができる。
この結果、構成品の位置確認作業の時間削減、設計エンジニアがプラント建設現場へ出向くことを極力なくすことができ、設計エンジニアの現地対応費用の削減できる。また、不具合が生じた場合に対策会議の効率化による対策までの必要時間の削減とデータの現地と設計側との間のやり取りの信頼性が向上する。
Thus, according to the
As a result, it is possible to reduce the time required for confirming the position of the components, and to minimize the need for the design engineer to go to the plant construction site. In addition, when a problem occurs, the time required until the countermeasure is reduced by improving the efficiency of the countermeasure meeting, and the reliability of data exchange between the local site and the design side is improved.
以上述べたように本実施の形態の変形例によれば、建設現場での施工結果の評価を容易に行い、不具合発生時には、建設現場から建設現場と距離の離れた設計室に建設現場の施工記録情報を迅速に送信することが可能な施工確認装置及びそれを用いた設計支援システムを提供することができる。 As described above, according to the modification of the present embodiment, the construction results at the construction site can be easily evaluated, and when a failure occurs, the construction site can be installed in a design room at a distance from the construction site. It is possible to provide a construction confirmation apparatus capable of quickly transmitting record information and a design support system using the construction confirmation apparatus.
《第3の実施の形態》
次に、本発明の第3の実施形態に係わる設計支援システムについて図14及び図15を参照しながら説明する。
(設計支援システム)
第1の実施形態では、GPS衛星21からの信号にもとづく測位機能とRFIDタグ11との通信機能を有する施工確認装置5を用いることを特徴としたが、本実施形態では、RFIDタグ13(図14中、13A,13B,13Cで表示)との通信によって位置計測をする測位サーバ7を用いることを特徴とする。
図14は、第3の実施形態に係わる設計支援システムの構成図であり、図15は、測位サーバの機能ブロック構成図である。
<< Third Embodiment >>
Next, a design support system according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
(Design support system)
In the first embodiment, the
FIG. 14 is a configuration diagram of the design support system according to the third embodiment, and FIG. 15 is a functional block configuration diagram of the positioning server.
設計支援システム100Cは、測位サーバ(施工確認装置)7、現地端末8A、無線端末8C、LAN9、ネットワーク(通信ネットワーク)81、LAN82、設計端末91A、CADサーバ93等を含んで構成されている。
第1の実施形態及びその変形例と異なるのは、構成品、ここでは配管部品3Cに取り付けられているRFIDタグ13は、第1の実施形態及びその変形例におけるRFIDタグ11と異なり、電池を内蔵したアクティブ型のものであり、通信距離も数十mから100m程度であることと、GPS電波による測位機能を有する施工確認装置5の代わりに、3つ以上のレシーバ(タグリーダ)70(図14中、70A,70B,70Cで表示)と接続した測位サーバ7を用いる点である。測位サーバ7は通常のパーソナルコンピュータで構成されている。
ここで、測位サーバ7が請求項5に記載の施工確認装置に対応する。
第1の実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
The
Unlike the RFID tag 11 in the first embodiment and its modification, the RFID tag 13 attached to the component, here the piping part 3C, differs from the RFID tag 11 in the first embodiment and its modification. The built-in active type has a communication distance of about several tens to 100 m, and three or more receivers (tag readers) 70 (FIG. 14) instead of the
Here, the positioning server 7 corresponds to the construction confirmation apparatus according to
The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
(RFIDタグ)
RFIDタグ13は、前記したように内蔵の電池により、周期的に所定の信号を発信し、電池は、例えば、2年間から5年間程度有効である。
ちなみに、各RFIDタグ13の周期的な発信は、ランダムとなるように初期設定がなされる。
(RFID tag)
The RFID tag 13 periodically transmits a predetermined signal by the built-in battery as described above, and the battery is effective for about 2 to 5 years, for example.
Incidentally, the periodic transmission of each RFID tag 13 is initially set to be random.
(測位サーバ)
図14に示す測位サーバ7は、RFIDタグ13と無線通信することができる複数のレシーバ70と接続されている。各レシーバ70は、各RFIDタグ13が周期的に発信する所定の信号、例えば、タグIDを示す信号を受信したとき、各レシーバ70における信号の受信時刻を確認して、受信したタグIDと受信時刻情報を測位サーバ7に送信する。
各レシーバ70は、RFIDタグ13と通信可能なタグR/Wで構成され、基準点1(図14参照)と設計方位2(図14参照)にもとづいてXYZ座標系で位置が予め計測された位置に配置され、建設現場全体に、RFIDタグ13との通信可能距離(数十mから100m以内の距離)内に、3個以上はレシーバ70が存在するように予め配置されているものとする。
(Positioning server)
The positioning server 7 shown in FIG. 14 is connected to a plurality of receivers 70 that can wirelessly communicate with the RFID tag 13. When each receiver 70 receives a predetermined signal periodically transmitted from each RFID tag 13, for example, a signal indicating a tag ID, each receiver 70 checks the reception time of the signal at each receiver 70 and receives the received tag ID and The time information is transmitted to the positioning server 7.
Each receiver 70 is composed of a tag R / W that can communicate with the RFID tag 13, and its position is measured in advance in the XYZ coordinate system based on the reference point 1 (see FIG. 14) and the design orientation 2 (see FIG. 14). It is assumed that three or more receivers 70 are arranged in advance so that there are three or more receivers 70 within a communicable distance (a distance of several tens to 100 m) with the RFID tag 13 throughout the construction site. .
測位サーバ7は、例えば、特開2007−114003号公報に記載されているように特定のRFIDタグ13からの電波を各レシーバ70が受信したとき、例えば、最も早く受信したレシーバ70を基準とした場合の、他のレシーバ70の電波受信の遅延時間からその特定のRFIDタグ13の位置を算出する3次元計測位置算出部71(図15参照)を有している。
測位サーバ7は、図15に示すようにネットワークで構成されたレシーバ70と通信できる通信部74、LAN9を介して現地端末8Aと通信する通信部75を有する。
When each receiver 70 receives a radio wave from a specific RFID tag 13 as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2007-111003, for example, the positioning server 7 is based on the receiver 70 that received the earliest, for example. In this case, a three-dimensional measurement position calculation unit 71 (see FIG. 15) that calculates the position of the specific RFID tag 13 from the delay time of radio wave reception of the other receiver 70 is provided.
As shown in FIG. 15, the positioning server 7 includes a communication unit 74 that can communicate with a receiver 70 configured by a network, and a
測位サーバ7は、内蔵する記憶装置に予め格納されたアプリケーションプログラムである、3次元位置計測プログラムや施工確認プログラムを実行することによって、図15に示す3次元計測位置算出部71、基準位置情報取得部72、計測位置情報処理制御部73等の各種の機能を実現する。
The positioning server 7 executes a three-dimensional position measurement program and a construction confirmation program, which are application programs stored in advance in a built-in storage device, thereby obtaining a three-dimensional measurement
基準位置情報取得部72は、予め設定されたレシーバ70のXYZ座標系の位置を作業員31Cが入力部7bを用いて入力操作するのを、内蔵する図示しない記憶装置に登録する機能を有する。各レシーバ70の位置は、3次元計測位置算出部71において、後記する遅延時間取得部73aからの遅延時間情報により目的のRFIDタグ13のXYZ座標系の位置を算出するときに用いられる。
The reference position
(計測位置情報処理制御部)
計測位置情報処理制御部73は、遅延時間取得部73a、位置情報比較部(位置情報比較手段)73b、判定部(判定手段)73c、検査記録登録部73dを含んで構成される。計測位置情報処理制御部73は、遅延時間取得部73aにおいて取得された遅延時間情報を3次元計測位置算出部71に出力して、3次元計測位置算出部71においてXYZ座標系の計測位置情報を算出させ、RFIDタグ13に記憶されている各種情報の中の設計位置情報42と比較して、その誤差(位置情報差)が予め決められた所定値以上であるか否かを判定し、その判定結果に応じた出力を、表示部7aに表示したり、計測位置情報を施工検査記録情報46として、RFIDタグ13に通信部74やレシーバ70を介して書き込ませたりする。
(Measurement position information processing control unit)
The measurement position information
計測位置情報処理制御部73は、第1の実施形態における計測位置情報処理制御部57と略同じ構成及び、同じ機能を有するが、RFIDタグ13と通信して情報を取得したり、情報を書き込ませたりする制御を1箇所に集中するため、遅延時間取得部73aをも含んでいる。
次に、この3次元計測位置算出部71と計測位置情報処理制御部73の詳細な機能説明について、図16、図17を参照し、適宜図14、図15を参照ながら詳細に説明する。
図16、図17は、第3の実施形態の説明における図4、図5のフローチャートに対応する、本実施形態における測位サーバを用いてRFIDタグ取り付け位置を計測して施工確認する作業の流れを示すフローチャートである。
第1の実施形態の計測位置情報処理制御部57における図4、図5に示した処理と似ているが、ここでは異なるところを示し、同じところは説明を省略する。
The measurement position information
Next, detailed functional descriptions of the three-dimensional measurement
FIGS. 16 and 17 correspond to the flowcharts of FIGS. 4 and 5 in the description of the third embodiment, and show the flow of work for confirming the construction by measuring the RFID tag mounting position using the positioning server in this embodiment. It is a flowchart to show.
Although it is similar to the processing shown in FIG. 4 and FIG. 5 in the measurement position information
ここで、測位サーバ7(図14参照)は、既に起動されて、3次元位置計測プログラム及び施工確認プログラムが立ち上がっている。ここまでは、構成品の例として配管部品3C(図14参照)を取り扱っているが、フローチャートの説明の中では、一般化した名称である「構成品」という用語を使う。
ステップS71では、作業員31C(図14参照)が入力部7b(図15参照)を操作したのを受けて、計測位置情報処理制御部73(図15参照)に作業員31Cの作業員IDを取得する。
Here, the positioning server 7 (see FIG. 14) has already been started, and a three-dimensional position measurement program and a construction confirmation program have been started up. Up to this point, the piping part 3C (see FIG. 14) is handled as an example of the component, but in the description of the flowchart, the term “component”, which is a generalized name, is used.
In step S71, in response to the
次いで、作業員31Cは、入力部7bを操作して、施工図面22(図15参照)を見て、タグIDを確認し、タグIDを入力する。
これは、RFIDタグ12がアクティブ型のRFIDタグであり、複数のRFIDタグ13がレシーバ70を介して通信部74と通信可能であるので、これからタグ取り付け位置を計測する所定のRFIDタグ13を、特定するための操作である。
なお、ここでは、RFIDタグ13は、周期的にタグIDを発信するものとしたが、それに限定されない。RFIDタグ13が受信待機状態にいて、ステップS72で取得されたタグIDを、遅延時間取得部73a(図15参照)が通信部74(図15参照)及び各レシーバ70(図15参照)を介して質問送信し、RFIDタグ13が、質問信号を受信して自分が呼びかけられていると判定したときに、自分のタグIDを含む応答信号を発信するようにしても良い。
Next, the
This is because the RFID tag 12 is an active RFID tag, and a plurality of RFID tags 13 can communicate with the communication unit 74 via the receiver 70. This is an operation to specify.
Here, the RFID tag 13 periodically transmits a tag ID, but is not limited thereto. The RFID tag 13 is in a reception standby state, and the tag ID acquired in step S72 is sent to the delay
計測位置情報処理制御部73は、タグIDの入力を受け付け(ステップS72)、遅延時間取得部73aにおいて、入力されたタグIDのRFIDタグ13と各レシーバ70(図15中、70A,70B,70Cで表示)との通信を監視し、ステップS72で取得されたタグIDに対応する遅延時間情報を取得する(ステップS73)。この遅延時間情報は、最も早い時刻にステップS72で指定されたタグIDのRFIDタグ13からの信号を受信したレシーバ70を基準にして、その後に受信したレシーバ70における受信時刻の差である。遅延時間取得部73aで取得された遅延時間情報は、レシーバ70を特定するレシーバIDを付して3次元計測位置算出部71に送られる。
3次元計測位置算出部71は、各レシーバ70の配置とレシーバIDを付された遅延時間情報にもとづき、遅延時間情報に対応する当該のレシーバ70からの距離を算出し(ステップS74)、更に基準点1からの計測位置情報に換算して、表示部7aに表示する(ステップS75)。
The measurement position information
The three-dimensional measurement
ステップS76では、計測位置情報処理制御部73は、通信部74と最も早い時刻に受信したレシーバ70を介して、ステップS72で入力されたタグIDのRFIDタグ13と通信し、RFIDタグ情報を取得して、一時記憶する。
In step S76, the measurement position information
ステップS77(構成品IDは正しいか?)では、計測位置情報処理制御部73が、ステップS76で取得したRFIDタグ情報の内の、構成品図面情報44を検索して、構成品ID、例えば、構成品IDの一つであるスプールNo.を抽出して、表示部7aに表示し、作業員31Cに、正しい(Yes)か、誤っている(No)かの確認をさせる。正しいとの入力(OKの操作)を受けた場合(Yes)は、符号(5)で示すようにステップS78へ進む。誤っているとの入力(キャンセル操作)を受けた場合(No)は、RFIDタグの入力ミスとして、ステップS81に進み、ステップS76で取得したそのRFIDタグ情報を消去し、ステップS72に戻る。
In step S77 (Is the component ID correct?), The measurement position information
ステップS77において正しい(Yes)の場合はステップS78に進み、計測位置情報処理制御部73は、タグIDに対応させてステップS75で取得した計測位置情報と設計位置情報42(図15参照)を一時記憶させる。
なお、設計位置情報42はステップS76で取得されたRFIDタグ情報に含まれている。
If it is correct (Yes) in step S77, the process proceeds to step S78, and the measurement position information
The design position information 42 is included in the RFID tag information acquired in step S76.
ステップS79では、計測位置情報処理制御部73は位置情報比較部73b(図15参照)において、RFIDタグ13の設計位置情報42と計測位置情報の差(位置情報差)を算出させる。そして、得られた各位置情報差をタグIDに対応させて一時記憶させる。
具体的には、ステップS75で一時記憶されたタグIDに対応させた計測位置情報と設計位置情報42の組を検索し、XYZ座標系で表されたその計測位置情報から設計位置情報を差し引いたものを位置情報差とする。
In step S79, the measurement position information
Specifically, a set of measurement position information and design position information 42 corresponding to the tag ID temporarily stored in step S75 is searched, and the design position information is subtracted from the measurement position information represented in the XYZ coordinate system. A thing is a positional information difference.
ステップS80では、計測位置情報処理制御部73は、メッセージを表示部7aに出力して、同一の構成品に取り付けられた残りのRFIDタグ13がある(Yes)か、否(No)かを作業員31Cにチェックさせる。Yesとの入力を受けた場合は、符号(6)に従いステップS72に戻り、Noとの入力を受けた場合は、図4、図5のフローチャートのステップS29へ進む。
In step S80, the measurement position information
ただし、図4、図5のフローチャートのステップS29以降の説明において、RFIDタグ11はRFIDタグ13に読み替え、計測位置情報処理制御部57は計測位置情報処理制御部73に、位置情報比較部57aは位置情報比較部73bに、判定部57bは判定部73cに、検査記録登録部57cは検査記録登録部73dに、通信部56は通信部75に、通信部58は通信部74に、表示部5aは表示部7aに、入力部5bは入力部7bに、作業員31Aは作業員31Cに読み替える。
However, in the description after step S29 in the flowcharts of FIGS. 4 and 5, the RFID tag 11 is read as the RFID tag 13, the measurement position information
ここで、特にフローチャートのステップS72が請求項5及び請求項6に記載の入力手段を、ステップS72〜S75が請求項5及び請求項6に記載の第3の位置取得手段を、ステップS56が請求項3及び請求項4に記載のタグ情報取得手段を、ステップS79,S29が請求項5、請求項6及び請求項7に記載の位置情報比較手段を、ステップS30〜S35が請求項5、請求項6及び請求項7に記載の判定手段を構成する。
Here, in particular, step S72 of the flowchart is the input means according to
また、測位サーバ7から不具合情報を受けた場合の設計端末91Aにおける検討方法は、第1の実施形態と同じである。
更に、現地端末8Bや設計端末91Bを用いたTV会議やCAD図面情報の共有機能も第1の実施形態における変形例と同じである。
Moreover, the examination method in the design terminal 91 </ b> A when the failure information is received from the positioning server 7 is the same as that in the first embodiment.
Furthermore, the TV conference using the
以上のように本実施形態によれば、プラントの構造物を構成する構成品の据え付け位置や取り付け位置を、測位サーバ7を用いて計測確認する場合に、施工図面22の指定するRFIDタグ13を指定して、該当するRFIDタグ13と通信して得た遅延時間情報によりRFIDタグ13の取り付け箇所を計測し、基準点1や基準方位2にもとづくXYZ座標系の座標を演算させる。次いで、該当するRFIDタグ13と通信して取得した設計位置情報42と比較することにより、誤差が所定値を超えているか否かをその場で、容易にかつ迅速に確認することができる。 As described above, according to the present embodiment, the RFID tag 13 specified in the construction drawing 22 is used when the installation position and the installation position of the components constituting the plant structure are measured and confirmed using the positioning server 7. The location where the RFID tag 13 is attached is measured based on the delay time information obtained by designating and communicating with the corresponding RFID tag 13, and the coordinates of the XYZ coordinate system based on the reference point 1 and the reference orientation 2 are calculated. Next, by comparing with the design position information 42 acquired by communicating with the corresponding RFID tag 13, it can be easily and quickly confirmed whether or not the error exceeds a predetermined value.
構成品が建物内に設置され、GPS電波を受信できない場合でも、本実施例によれば容易に、3次元計測器の操作方法を知らない作業員31Cでも構成品の据え付け位置の計測が行え、誤差が所定値を超えているか否かをその場で、容易にかつ迅速に確認することができる。
Even when the component is installed in the building and cannot receive GPS radio waves, according to this embodiment, even the
また、施工図22に記載の計測箇所の設計位置情報42を測位サーバ7に取得させるためには、当該のRFIDタグ13のタグIDを入力部7bから入力するだけで済み、簡略化されているので、データ入力のミスが少ない。
また、測位サーバ7を用いてレシーバ70から、例えば、数十m以内のRFIDタグ13と通信して構成品の据え付け位置を計測するので、容易に多数のRFIDタグ取り付け位置の計測ができ、計測効率が良い。
Further, in order to cause the positioning server 7 to acquire the design position information 42 of the measurement location described in the construction drawing 22, it is only necessary to input the tag ID of the RFID tag 13 from the
In addition, since the positioning position of the component is measured from the receiver 70 using the positioning server 7 by communicating with, for example, the RFID tag 13 within several tens of meters, a large number of RFID tag mounting positions can be easily measured. Efficiency is good.
また、構成品が配管部品で、微妙な勾配を付けて取り付ける場合に、うっかり取り付け方向を誤って仮組みしても、タグ取り付け位置を計測した結果の計測位置情報とRFIDタグ13に記憶された設計位置情報42に大きな食い違いが生じ、フローチャートのステップS30〜S35により警報が発せられるため、配管の一部が逆勾配になって施工されてしまう誤作業を容易に防止できる。 In addition, when the component is a piping part and is attached with a subtle gradient, even if the attachment direction is inadvertently accidentally assembled, the measurement position information obtained as a result of measuring the tag attachment position and the RFID tag 13 are stored. Since a large discrepancy occurs in the design position information 42 and a warning is issued in steps S30 to S35 of the flowchart, it is possible to easily prevent an erroneous operation in which a part of the piping is constructed with a reverse gradient.
更に、構成品がこのままでは、許容公差以内で設計位置情報42通りに据え付けや取り付けができないときに、現在の据え付け位置や取り付け位置を、建設現場側に配置された現地端末8AにCADソフトが搭載されていなくても、又、CADソフトの操作に慣れた人員が建設現場に配置されていなくても、転記時等のヒューマンエラーの介在することが無く、CAD図面用の計測位置情報を含む不具合情報を建設中プラント担当の設計部門に正確に迅速に送ることができる。
Furthermore, if the components remain as they are, installation and installation cannot be performed according to the design position information 42 within the allowable tolerance, and the current installation position and installation position are installed on the
設計部門においては、遠隔地の建設現場から送られた不具合情報を取得すると、容易にCADソフトの入力となる構成品図面情報44や計測位置情報を入手でき、現地の構成品の施工工事における不具合状況が正確に把握できる。
これにより、現地の作業員や作業監督者による構成品の位置確認作業時間が削減できる。
In the design department, when the defect information sent from the remote construction site is acquired, the component drawing information 44 and the measurement position information that are input to the CAD software can be easily obtained, and the defect in the construction work of the local component The situation can be grasped accurately.
Thereby, the position confirmation work time of the component by the local worker or the work supervisor can be reduced.
また、第3の実施形態にも第1の実施形態の変形例のようなTV会議の機能が適用でき、互いに共通のCAD図面を表示させながら、TV会議ができる。これにより、迅速に建設現場の現地側で調べた現場状況とかオリジナルの設計との食い違いの状況を正確に、迅速に設計側に伝えることができる。
また、このTV会議機能とCAD図面の共有機能を用いて、設計側で行った対策案の検討結果を現地側に説明したり、現地側と設計側が同時に会話形式で検討したり、工事工程の検討をしたりすることが迅速に行える。
Also, the video conference function as in the modification of the first embodiment can be applied to the third embodiment, and a video conference can be performed while displaying a common CAD drawing. As a result, it is possible to quickly and accurately inform the design side of the situation of the site that has been investigated on the site side of the construction site or the state of discrepancy with the original design.
In addition, by using this video conference function and CAD drawing sharing function, the result of the study of the measures proposed by the design side will be explained to the local side, the local side and the design side will simultaneously examine it in conversational form, It can be done quickly.
こうして、本変形例の設計支援システム100Cによれば、不具合発生時には、建設現場−設計側合同で対策を協議可能な環境を提供し、リアルタイムに関連図面の修正並びに建設工程の調整等を実施して、設計変更作業や施工作業の変更を高速化できる。そして、現地での対策に起因する工程遅延、新たな干渉等の不具合の発生等の影響を最小限にすることができる。
この結果、構成品の位置確認作業の時間削減、設計エンジニアがプラント建設現場へ出向くことを極力なくすことができ、設計エンジニアの現地対応費用の削減できる。また、不具合が生じた場合に対策会議の効率化による対策までの必要時間の削減とデータの現地と設計側との間のやり取りの信頼性が向上する。
Thus, according to the
As a result, it is possible to reduce the time required for confirming the position of the components, and to minimize the need for the design engineer to go to the plant construction site. In addition, when a problem occurs, the time required until the countermeasure is reduced by improving the efficiency of the countermeasure meeting, and the reliability of data exchange between the local site and the design side is improved.
以上述べたように本実施の形態の変形例によれば、建設現場での施工結果の評価を容易に行い、不具合発生時には、建設現場から建設現場と距離の離れた設計室に建設現場の施工記録情報を迅速に送信することが可能な施工確認装置及びそれを用いた設計支援システムを提供することができる。 As described above, according to the modification of the present embodiment, the construction results at the construction site can be easily evaluated, and when a failure occurs, the construction site can be installed in a design room at a distance from the construction site. It is possible to provide a construction confirmation apparatus capable of quickly transmitting record information and a design support system using the construction confirmation apparatus.
なお、第3の実施形態において測位サーバ7は、レシーバ70がRFIDタグ13からの電波を受信したときの各レシーバ70間での受信時刻の差(遅延時間)にもとづいてRFIDタグ13の各レシーバ70からの距離を算出して、XYZ座標系の位置を算出することとしたが、RFIDタグ13から送信される電波(キャリ波)の位相差にもとづいて各レシーバ70からの距離を算出して、XYZ座標系の位置を算出しても良い。 Note that, in the third embodiment, the positioning server 7 determines that each receiver of the RFID tag 13 is based on a difference (delay time) in reception time between the receivers 70 when the receiver 70 receives radio waves from the RFID tag 13. The distance from 70 is calculated to calculate the position of the XYZ coordinate system, but the distance from each receiver 70 is calculated based on the phase difference of the radio wave (carry wave) transmitted from the RFID tag 13. The position of the XYZ coordinate system may be calculated.
1 基準点
2 基準方位
3A,3B,3C 配管部品(構成品)
5 施工確認装置
5a 表示部
5b 入力部
6 トータルステーション(施工確認装置)
7 測位サーバ(施工確認装置)
7a 表示部
7b 入力部
8A,8B 現地端末
9,82 LAN
11,11A,11B,11C,11F,11L,12,12A,12B,12C、13,13A,13B,13C RFIDタグ
21 GPS衛星
22 施工図面
25 計算センタ
31A,31B,31C 作業員
33 エンジニア
41 タグ識別情報
42 設計位置情報(第2の位置情報)
43 相対設計位置情報
44 構成品図面情報(CAD関連情報)
45 製造検査記録情報
46 施工検査記録情報
51A 通信部(第1の位置取得手段)
51B 通信部(第1の位置取得手段)
52 測位制御部(第1の位置取得手段)
53 測位演算部(第1の位置取得手段)
54 基準位置情報取得部
55 計測位置換算部(位置情報換算手段)
56 通信部(タグ情報取得手段)
57 計測位置情報処理制御部
57a 位置情報比較部(位置情報比較手段)
57b 判定部(判定手段)
57c 検査記録登録部
58 通信部
60 CPU
60a 演算制御部(第2の位置取得手段)
61A 測距部(第2の位置取得手段)
61B 測角部(第2の位置取得手段)
62a 表示部
62b 入力部
63 基準位置情報取得部(第2の位置取得手段)
64 計測位置換算部(第2の位置取得手段)
65 計測位置情報処理制御部
65a 位置情報比較部(位置情報比較手段)
65b 判定部(判定手段)
65c 検査記録登録部
66 通信部(タグ情報取得手段)
67 通信部
70A,70B,70C レシーバ(タグリーダ、タグ情報取得手段、第3の位置取得手段)
71 3次元計測位置算出部(第3の位置取得手段)
72 基準位置情報取得部(第3の位置取得手段)
73 計測位置情報処理制御部
73a 遅延時間取得部(第3の位置取得手段)
73b 位置情報比較部(位置情報比較手段)
73c 判定部(判定手段)
73d 検査記録登録部
74 通信部(タグ情報取得手段)
75 通信部
81 ネットワーク(通信ネットワーク)
82 LAN
91A,91B 設計端末
93 CADサーバ
93a CADデータベース
100A,100B,100C 設計支援システム
107 入力部
110 CAD情報共有部(第2のCAD情報共有手段)
111 CAD部
117 通信部
118 TV会議制御部(第2の会議手段)
121A 給水加熱器
121B 給水過熱器
121b 出口ノズル
123 給水配管
130 CAD情報共有部(第1のCAD情報共有手段)
131 CAD部
137 通信部
138 TV会議制御部(第1の会議手段)
1 Reference point 2
5
7 Positioning server (Construction confirmation device)
11, 11A, 11B, 11C, 11F, 11L, 12, 12A, 12B, 12C, 13, 13A, 13B,
43 Relative design position information 44 Component drawing information (CAD related information)
45 Manufacturing inspection record information 46 Construction
51B communication unit (first position acquisition means)
52 Positioning control unit (first position acquisition means)
53 Positioning calculation unit (first position acquisition means)
54 Reference position
56 Communication unit (tag information acquisition means)
57 Measurement position information
57b Determination unit (determination means)
57c Inspection
60a Calculation control unit (second position acquisition means)
61A Distance measuring unit (second position acquisition means)
61B Angle measuring unit (second position acquisition means)
64 Measurement position conversion unit (second position acquisition means)
65 Measurement position information
65b Determination unit (determination means)
65c Inspection
67
71 3D measurement position calculation unit (third position acquisition means)
72 Reference position information acquisition unit (third position acquisition means)
73 Measurement position information
73b Position information comparison unit (position information comparison means)
73c Determination part (determination means)
73d Inspection record registration unit 74 Communication unit (tag information acquisition means)
75
82 LAN
91A,
111
121A
131
Claims (8)
建設現場において施工される構造物の構成品の所定の位置に固定され、所定の基準点にもとづく前記固定された所定の位置に対応する第2の位置情報を記憶したRFIDタグと電波により通信して、前記第2の位置情報を取得するタグ情報取得手段と、
前記第1の位置取得手段が取得した前記第1の位置情報を前記基準点にもとづく計測位置情報に換算する位置情報換算手段と、
前記第2の位置情報と前記計測位置情報とを比較する位置情報比較手段と、
前記位置情報比較手段で取得した位置情報差が所定値以上か否かを判定して出力する判定手段と、を有し、
前記構成品には、離間した予め決められた位置に少なくとも2個以上の複数の前記RFIDタグが固定され、
前記位置情報比較手段は、前記複数のRFIDタグの内の任意の2個に対応して前記取得した計測位置情報間の第1のベクトルと、前記2個に対応する前記RFIDタグの前記第2の位置情報間の第2のベクトルを算出し、前記第1のベクトルと前記第2のベクトルとを比較し、
前記判定手段は、前記位置情報比較手段で比較したベクトル角度差が所定値以上か否かを判定して出力することを特徴とする施工確認装置。 First position acquisition means for receiving radio waves from a GPS satellite, calculating its own position and acquiring it as first position information;
It communicates by radio waves with an RFID tag that is fixed at a predetermined position of a structural component to be constructed at a construction site and stores second position information corresponding to the fixed predetermined position based on a predetermined reference point. Tag information acquisition means for acquiring the second position information;
Position information conversion means for converting the first position information acquired by the first position acquisition means into measurement position information based on the reference point;
Position information comparing means for comparing the second position information with the measured position information;
Determination means for determining whether or not the position information difference acquired by the position information comparison means is greater than or equal to a predetermined value, and outputting ,
In the component, at least two or more RFID tags are fixed at predetermined positions apart from each other,
The position information comparing means includes a first vector between the acquired measurement position information corresponding to any two of the plurality of RFID tags, and the second of the RFID tags corresponding to the two. Calculating a second vector between the positional information of the first vector and comparing the first vector with the second vector;
The construction confirmation apparatus characterized in that the determination means determines whether or not the vector angle difference compared by the position information comparison means is greater than or equal to a predetermined value and outputs the result.
前記第1の位置取得手段により前記第1の位置情報を取得し、前記位置情報換算手段により前記計測位置情報に換算し、前記位置情報比較手段における前記位置情報差にもとづいて前記判定手段が判定結果を出力することを特徴とする請求項1に記載の施工確認装置。 When approaching the RFID tag and acquiring the second position information by the tag information acquisition means,
The first position information is acquired by the first position acquisition means, converted into the measured position information by the position information conversion means, and the determination means determines based on the position information difference in the position information comparison means. The construction confirmation apparatus according to claim 1, wherein a result is output.
前記RFIDタグの位置を計測し、前記基準点にもとづく計測位置情報を取得する第2の位置取得手段と、
前記第2の位置情報と前記計測位置情報とを比較する位置情報比較手段と、
前記位置情報比較手段で取得した位置情報差が所定値以上か否かを判定して出力する判定手段と、を有し、
前記構成品には、離間した予め決められた位置に少なくとも2個以上の複数の前記RFIDタグが固定され、
前記位置情報比較手段は、前記複数のRFIDタグの内の任意の2個に対応して前記取得した計測位置情報間の第1のベクトルと、前記2個に対応する前記RFIDタグの前記第2の位置情報間の第2のベクトルを算出し、前記第1のベクトルと前記第2のベクトルとを比較し、
前記判定手段は、前記位置情報比較手段で比較したベクトル角度差が所定値以上か否かを判定して出力することを特徴とする施工確認装置。 It communicates by radio waves with an RFID tag that is fixed at a predetermined position of a structural component to be constructed at a construction site and stores second position information corresponding to the fixed predetermined position based on a predetermined reference point. Tag information acquisition means for acquiring the second position information;
Second position acquisition means for measuring the position of the RFID tag and acquiring measurement position information based on the reference point;
Position information comparing means for comparing the second position information with the measured position information;
Determination means for determining whether or not the position information difference acquired by the position information comparison means is greater than or equal to a predetermined value, and outputting ,
In the component, at least two or more RFID tags are fixed at predetermined positions apart from each other,
The position information comparing means includes a first vector between the acquired measurement position information corresponding to any two of the plurality of RFID tags, and the second of the RFID tags corresponding to the two. Calculating a second vector between the positional information of the first vector and comparing the first vector with the second vector;
The construction confirmation apparatus characterized in that the determination means determines whether or not the vector angle difference compared by the position information comparison means is greater than or equal to a predetermined value and outputs the result.
また、前記RFIDタグは、タグ識別情報を予め記憶しており、
前記入力手段から入力された前記タグ識別情報に対応する特定の前記RFIDタグの前記計測位置情報を第2の位置取得手段が取得したとき、
前記タグ情報取得手段により前記タグ識別情報に対応する特定の前記RFIDタグと通信して前記第2の位置情報を取得し、前記位置情報比較手段における前記位置情報差にもとづいて前記判定手段が判定結果を出力することを特徴とする請求項3に記載の施工確認装置。 The construction confirmation apparatus has input means for inputting tag identification information for identifying the RFID tag,
The RFID tag stores tag identification information in advance,
When the second position acquisition unit acquires the measurement position information of the specific RFID tag corresponding to the tag identification information input from the input unit,
The tag information acquisition means communicates with the specific RFID tag corresponding to the tag identification information to acquire the second position information, and the determination means determines based on the position information difference in the position information comparison means The construction confirmation device according to claim 3, wherein the result is output.
前記RFIDタグと通信する複数のタグリーダを有し、該タグリーダによる前記RFIDタグとの通信にもとづいて位置を計測し、所定の基準点にもとづく計測位置情報を取得する第3の位置取得手段と、
前記第2の位置情報と前記計測位置情報とを比較する位置情報比較手段と、
前記位置情報比較手段で取得した位置情報差が所定値以上か否かを判定して出力する判定手段と、を有し、
前記構成品には、離間した予め決められた位置に少なくとも2個以上の複数の前記RFIDタグが固定され、
前記位置情報比較手段は、前記複数のRFIDタグの内の任意の2個に対応して前記取得した計測位置情報間の第1のベクトルと、前記2個に対応する前記RFIDタグの前記第2の位置情報間の第2のベクトルを算出し、前記第1のベクトルと前記第2のベクトルとを比較し、
前記判定手段は、前記位置情報比較手段で比較したベクトル角度差が所定値以上か否かを判定して出力することを特徴とする施工確認装置。 It communicates by radio waves with an RFID tag that is fixed at a predetermined position of a structural component to be constructed at a construction site and stores second position information corresponding to the fixed predetermined position based on a predetermined reference point. Tag information acquisition means for acquiring the second position information;
A plurality of tag readers that communicate with the RFID tag, a third position acquisition unit that measures a position based on communication with the RFID tag by the tag reader and acquires measurement position information based on a predetermined reference point;
Position information comparing means for comparing the second position information with the measured position information;
Determination means for determining whether or not the position information difference acquired by the position information comparison means is greater than or equal to a predetermined value, and outputting,
In the component, at least two or more RFID tags are fixed at predetermined positions apart from each other,
The position information comparing means includes a first vector between the acquired measurement position information corresponding to any two of the plurality of RFID tags, and the second of the RFID tags corresponding to the two. Calculating a second vector between the positional information of the first vector and comparing the first vector with the second vector;
The construction confirmation apparatus characterized in that the determination means determines whether or not the vector angle difference compared by the position information comparison means is greater than or equal to a predetermined value and outputs the result.
また、前記RFIDタグはタグ識別情報を予め記憶しており、
前記入力手段から入力された前記タグ識別情報に対応する特定の前記RFIDタグの前記計測位置情報を第3の位置取得手段が取得したとき、
前記タグ情報取得手段により前記入力指定された特定のRFIDタグと通信して前記第2の位置情報を取得し、前記位置情報比較手段における前記位置情報差にもとづいて前記判定手段が判定結果を出力することを特徴とする請求項5に記載の施工確認装置。 The construction confirmation apparatus has input means for inputting tag identification information for identifying the RFID tag,
The RFID tag stores tag identification information in advance,
When the third position acquisition unit acquires the measurement position information of the specific RFID tag corresponding to the tag identification information input from the input unit,
The tag information acquisition means communicates with the specific RFID tag designated for input to acquire the second position information, and the determination means outputs a determination result based on the position information difference in the position information comparison means The construction confirmation apparatus according to claim 5, wherein
前記施工確認装置と通信する現地端末と、
前記現地端末と通信ネットワークを介して接続する設計端末と、
該設計端末と接続し、CAD情報を格納しているCADデータベースと、
を備える設計支援システムであって、
前記RFIDタグは、更に、前記CAD情報を検索するための検索キーであるCAD関連情報を記憶しており、
前記施工確認装置の前記タグ情報取得手段は、前記RFIDタグから前記CAD関連情報も取得し、
前記現地端末は、
前記施工確認装置から少なくとも前記CAD関連情報及び前記計測位置情報を取得して前記通信ネットワークを介して前記設計端末に送信する現地情報送信手段を有し、
前記設計端末は、
前記CADデータベースからCAD情報を取得するCAD情報取得手段と、前記施工確認装置から送信された少なくとも前記CAD関連情報及び前記計測位置情報を取得する現地情報取得手段と、を有し、
前記CAD情報取得手段が、前記取得されたCAD関連情報に対応する前記CAD情報を前記CADデータベースから取得し、
更に、前記取得されたCAD関連情報と前記計測位置情報にもとづいて、施工された前記構成品の位置関係を前記取得した対応するCAD情報に区別可能に重ね書きすることを特徴とする設計支援システム。 The construction confirmation apparatus according to any one of claims 1 to 6 ,
A local terminal communicating with the construction confirmation device;
A design terminal connected to the local terminal via a communication network;
A CAD database connected to the design terminal and storing CAD information;
A design support system comprising:
The RFID tag further stores CAD related information that is a search key for searching for the CAD information.
The tag information acquisition means of the construction confirmation device also acquires the CAD related information from the RFID tag,
The local terminal is
Having at least the CAD related information and the measurement position information from the construction confirmation device and transmitting the information to the design terminal via the communication network;
The design terminal is
CAD information acquisition means for acquiring CAD information from the CAD database, and local information acquisition means for acquiring at least the CAD related information and the measurement position information transmitted from the construction confirmation device,
The CAD information acquisition means acquires the CAD information corresponding to the acquired CAD related information from the CAD database;
Furthermore, based on the acquired CAD-related information and the measurement position information, the design support system, wherein the positional relationship of the constructed component is overwritten so as to be distinguishable in the acquired corresponding CAD information. .
前記通信ネットワークを介して、前記区別可能に重ね書きされた前記CAD情報及びその変更を前記現地端末へ送信し、前記現地端末上での前記重ね書きされたCAD情報への変更を受信して、前記現地端末と共有する第1のCAD情報共有手段と、
前記設計端末との間で画像情報及び音声情報を、前記通信ネットワークを介して双方向に通信して表示及び会話が可能な第1の会議手段と、
を有し、
前記現地端末は、更に、
前記通信ネットワークを介して、前記設計端末から送信された前記区別可能に重ね書きされた前記CAD情報及びその変更を受信し、自身の前記区別可能に重ね書きされた前記CAD情報への変更を前記設計端末へ送信して、前記設計端末と共有する第2のCAD情報共有手段と、
前記設計端末との間で画像情報及び音声情報を、前記通信ネットワークを介して双方向に通信して表示及び会話が可能な第2の会議手段と、
を有することを特徴とする請求項7に記載の設計支援システム。 The design terminal further includes:
Sending the distinguishable overwritten CAD information and its changes to the local terminal via the communication network, receiving changes to the overwritten CAD information on the local terminal, First CAD information sharing means for sharing with the local terminal;
First conference means capable of communicating and displaying image information and audio information bidirectionally via the communication network with the design terminal;
Have
The local terminal further includes
Receiving the distinguishably overwritten CAD information and the change transmitted from the design terminal via the communication network, and changing the change to the distinguishably overwritten CAD information. A second CAD information sharing means for transmitting to the design terminal and sharing with the design terminal;
Second conference means capable of communicating and displaying image information and audio information to and from the design terminal bidirectionally via the communication network;
The design support system according to claim 7 , further comprising:
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