JP6475029B2 - 構造物点検支援システム - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート構造物の変状の点検を支援する構造物点検支援システムに関する。

コンクリート構造物の表面には経時的に、ひび割れなどの変状が発生し、このような変状を放置しておくと、コンクリートが剥離して第三者被害を引き起こす危険があるだけでなく、構造物の強度低下や機能低下を早めるおそれがある。

このためコンクリート構造物では、竣工直後において表面の変状の有無を点検調査すると共にその後も定期的に点検調査を繰り返し、変状の分布範囲や大きさ・幅等の発生初期段階からの変化を経時的に記録・把握し、構造物の強度や機能の健全性を分析・診断することが求められる。

なお、例えば、特許文献１（特開２００５−２０７０４４号公報）には、剥落に対する健全度と外力による力学的健全度を一括して判定するトンネル健全度診断システムが開示されている。
特開２００５−２０７０４４号公報

従来、コンクリート構造物の点検において、ひび割れや剥落、剥離、浮き、漏水、さび等を点検する場合、変状の状態を適切に把握することが可能な技能を有する点検技術者が現地まで行き、目視により形状をスケッチしたり、スケール等で大きさを計測したりして、記録を行っていた。そして、変状の進行状況の把握については、上記のような現地調査の記録を、事業所に持ち帰り、前回の記録と照合して行っていた。このように、これまで、点検技術者が毎回現地まで行く必要があるため、非常に点検効率がよくない、という問題があった。

今後、インフラが老朽化していくことに伴い、点検する箇所が増加する傾向にあるにも関わらず、コンクリート構造物の点検技術者の人数が不足している。このままでは、点検技術者の人数に比べ点検する箇所が多くなることが予想され、今後、十分なコンクリート構造物の点検が行うことができなくなる可能性もあり、問題であった。

この発明は、上記課題を解決するものであって、本発明に係る構造物点検支援システムは、撮影機能を有する情報処理端末と、サーバーと、唯一無二の固有情報を有すると共に、所定の長さを有する固有コードと、からなり、構造物の変状の点検を支援する構造物点検支援システムであって、前記情報処理端末によって、固有コードと変状とが共に撮影された撮影データが取得され、前記情報処理端末によって撮影された撮影データが、前記サーバーに入力され、前記サーバーにおいて、撮影データから、変状の形状、大きさを背景から抽出した解析画像データが取得され、前記サーバーにおいて、固有コードに対応して、撮影日時データと撮影データと解析画像データと変状規模データとが記憶されることを特徴とする。

また、本発明に係る構造物点検支援システムは、前記情報処理端末は前記サーバーと通信する機能をさらに有し、前記情報処理端末から前記サーバーに対して通信によって、前記情報処理端末によって撮影された撮影データを送信することで、撮影データが前記サーバーに入力されることを特徴とする。

また、本発明に係る構造物点検支援システムは、前記解析画像データが自動で生成されることを特徴とする。

また、本発明に係る構造物点検支援システムは、前記解析画像データが手動で生成されることを特徴とする。

また、本発明に係る構造物点検支援システムは、固有コードに対応して前記サーバーに記憶されている、撮影日時データと撮影データと解析画像データとを、前記サーバーから前記情報処理端末に送信することを特徴とする。

本発明に係る構造物点検支援システムは、前記サーバーが、受信した撮影データにおける、固有コードに対応して、撮影日時データと撮影データと解析画像データと変状規模データとを記憶するステップが実行されものであり、このような本発明に係る構造物点検支援システムによれば、変状の撮影者は点検技術者である必要はなく、遠隔地から点検技術者による評価が可能となり、点検技術者が現地に行かなくとも簡易な保全業務ができ、点検の効率化が図れる。また、点検技術者の人数の不足を補うこともできる。

また、固有コードに対応して、撮影日時データと撮影データと解析画像データと変状規模データとが記憶された履歴が残されるので、一元的な管理を、長期的かつ継続的に行うことが可能となり、保全業務を効率的に行える。

本発明の実施形態に係る構造物点検支援システム１のシステム構成を示す図である。 タブレット型端末３０によって、作業員がコンクリート構造物のひび割れ部を撮影する様子を示す図である。 固有コード５０の一例を示す図である。 タブレット型端末３０による撮影データ取得処理のフローチャートを示す図である。 タブレット型端末３０のアシスト画面表示を示す図である。 タブレット型端末３０による撮影データ取得時の画面表示を示す図である。 サーバー１０による受信データ解析・記憶処理のフローチャートを示す図である。 サーバー１０によって記憶されるデータの構造を模式的に示す図である。 タブレット型端末３０の画面表示例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。本発明はコンクリート構造物の変状の点検を支援する構造物点検支援システム１である。ここで、コンクリート構造物の変状とは、ひび割れ、剥離、剥落、浮き、漏水 、さび、豆板、すりへり、鉄筋露出、
遊離石灰その他の損傷や劣化を言うが、以下、構造物点検支援システム１によって「ひび割れ」の点検を行う場合を例に説明する。ただし、構造物点検支援システム１では、上記のように列挙した変状に対しても対応することができる。

図１は本発明の実施形態に係る構造物点検支援システム１のシステム構成を示す図である。サーバー１０は、データ処理機能やデータ記憶機能、データ送受信機能といった機能
を有する汎用のものを用いることができ、コンクリート構造物の変状の点検を行い得る技能を有する点検技術者が勤務する事業所などに設置されることが想定されている。

タブレット型端末３０は、データ処理機能や撮影機能、通信機能といった機能を有する汎用の情報処理端末を用いることができる。本実施形態においては、このような情報処理端末として、例えば、ｉＰａｄ（登録商標）などのタブレット型端末３０を用いているが、ノートパソコンやスパートフォンといった情報処理端末を用いるようにしてもよい。このようなタブレット型端末３０は、コンクリート構造物の変状を撮影する作業員などが携帯することが想定されている。

また、タブレット型端末３０とサーバー１０とは、ネットワーク中継機２０、インターネットなどの通信回線網５を介して、互いにデータ通信を行い得るようになっている。

次に、本発明の実施形態に係る構造物点検支援システム１の利用方法について説明する。図２はタブレット型端末３０によって、作業員がコンクリート構造物（トンネルＴ）のひび割れ部を撮影する様子を示す図である。

タブレット型端末３０によって、ひび割れ部を撮影する際には、必ず固有コード５０も共に撮影されるようにする。この固有コード５０としては、唯一無二の固有情報を有すると共に、所定の長さＤを有している。図３は固有コード５０の一例を示す図である。図３に示すように略正方形をなす固有コード５０の１辺の長さが、所定の長さＤであるものを必ず用いるようにする。

本発明に係る構造物点検支援システム１においては、撮影データに、所定の長さＤを有する固有コード５０を写し込むことで、ひび割れ部の大きさなどを画像解析するようにしている。また、固有コード５０の唯一無二の固有情報と、一つのひび割れ部とを必ず対応させて、撮影データを取得することで、撮影データの経時的な管理を行い得るようになっている。

なお、本実施形態においては、固有コード５０としてＱＲコード（登録商標）を用いているが、バーコードなどを用いるようにしてもよい。要は、固有コード５０としては、撮影可能な唯一無二の識別情報を有するものであれば、どのようなものを用いても構わない。

また、固有コード５０は、撮影データを取得する度に、コンクリート構造物に配するようにしてもよいが、ひび割れ部の近傍に常に取り付けておくようにすることもできる。その場合、固有コード５０の表面には、高い耐候性を有する表面コーティングを施しておくことが好ましい。

次に、タブレット型端末３０によって、ひび割れ部を撮影する際における、タブレット型端末３０の動作処理について説明する。図４はタブレット型端末３０による撮影データ取得処理のフローチャートを示す図である。

図４において、ステップＳ１００で撮影データ取得処理が開始されると、続くステップＳ１０１において、タブレット型端末３０のタッチ機能対応ディスプレイ３２において、図５に示すアシスト画面が表示される。

タブレット型端末３０の一方の主面にはタッチ機能対応ディスプレイ３２が設けられ、他方の主面には撮影部３３が設けられている。タブレット型端末３０の撮影モードでは、撮影部３３で取得される映像が、タッチ機能対応ディスプレイ３２にリアルタイムで表示
される。また、タッチ機能対応ディスプレイ３２においては、撮影部３３で取得する画像のアングルを決定した後、ユーザーが押下、或いは、タッチすることで撮影部３３が撮影データの記録を実行するシャッターアイコン４０が表示されている。このようなタブレット型端末３０の機能としては、いずれも周知の技術を用いることができる。

また、タッチ機能対応ディスプレイ３２においては、第１フレーム表示４１及び第２フレーム表示４２の２つの表示がなされるようになっている。第１フレーム表示４１には、ひび割れ部と共に撮影する固有コード５０が収まるように、タブレット型端末３０のアングルを調整することが想定されている。また、第２フレーム表示４２には、ひび割れ部全体が収まるように、タブレット型端末３０のアングルを調整することが想定されている。

図５に示すアシスト画面表示においては、第１フレーム表示４１に対しては、第１吹き出し表示４３によって、「固有コードを枠内に入るようにして下さい」などのメッセージをユーザーに報知するようにしている。また、第２フレーム表示４２に対しては、第２吹き出し表示４４によって、「撮影対象部がこの枠内に入るようにして下さい」などのメッセージをユーザーに報知するようにしている。

ステップＳ１０２では、所定時間が経過したか否かが判定される。このステップにおける判定が、ＹＥＳとなると、ステップＳ１０３に進み、第１吹き出し表示４３や第２吹き出し表示４４などの吹き出し表示を消去して、実際の撮影となる。一方、所定時間が経過しておらず、ステップＳ１０２の判定がＮＯである間は、ステップＳ１０１に戻り、アシスト画面表示を継続する。

さて、上記のようなアシスト表示が終わると、ユーザーは撮影データを取得するべく、第１フレーム表示４１に固有コード５０に収めつつ、さらに、第２フレーム表示４２にひび割れ部を収めるようなアングルを決定して、シャッターアイコン４０をタッチすることが想定される。図６はタブレット型端末３０による撮影データ取得時の画面表示を示す図である。

フローチャートに戻り、ステップＳ１０４では、シャッターアイコンがタッチされたか否かが判定される。このステップにおける判定がＹＥＳとなると、ステップＳ１０５に進み、撮影データの取得が実行される。

続く、ステップＳ１０６においては、固有コード５０は解析可能（判読可能）であるか否かが判定される。このステップＳ１０６における判定がＮＯとなると、撮影データとしては適切なものではないので、ステップＳ１０８に進み、再撮影を促すメッセージを表示する。ステップ１０９では、所定時間が経過したか否かが判定され、この判定がＹＥＳとなると、ステップＳ１１０に進み、再撮影を促すメッセージを消去し、再撮影に備えるべく、ステップＳ１０４に戻る。

一方、ステップＳ１０６における判定がＹＥＳである場合には、適切な撮影データが取得されたものとして、ステップＳ１０７に進み、固有コード５０、撮像日時データ、撮影データをサーバー１０に送信し、続くステップＳ１１１で処理を終了する。

なお、本実施形態においては、通信によって、固有コード５０、撮像日時データ、撮影データをタブレット型端末３０からサーバー１０に送信する構成となっているが、これらのデータを、タブレット型端末３０からメモリーカード（不図示）などに保存しておき、メモリーカードに保存されたデータをサーバー１０に入力させるようにする構成することもできる。

次に、上記のようにタブレット型端末３０から、送信されてくる各データを、サーバー１０側で処理する際のアルゴリズムを説明する。図７はサーバー１０による受信データ解析・記憶処理のフローチャートを示す図である。

図７において、タブレット型端末３０から、固有コード５０、撮像日時データ、撮影データをサーバー１０側が受信する（ステップＳ２０１）ことを契機として、受信データ解析・記憶処理のフローチャートが開始される。

さて、本発明に係る構造物点検支援システム１は、タブレット型端末３０から受信した撮影データを自動で解析するか、或いは、変状の点検技能を有する点検技術者が手動で解析するか、を選択可能に構成されている。

ステップＳ２０２では、撮影データを自動で解析するモードが選択されたか否かが判定される。ステップＳ２０２における判定がＹＥＳであれば、ステップＳ２０３においては、撮影データに基づいて、ひび割れ部に係る解析画像データを自動生成する。このような解析画像データを得る技術としては、周知の画像解析技術を用いることができる。

なお、解析画像データとは、撮影データにおけるひび割れ部の形状、大きさを、背景から抽出したデータのことを言う。

手動で画像解析することが選択され、ステップＳ２０２の判定がＮＯであると、ステップＳ２０６に進み、サーバー１０のディスプレイなどに表示されている撮影データを、ポインティングデバイスなどでなぞり、解析画像データの作成を促すメッセージを前記ディスプレイなどに表示する。これにより、点検技術者は、解析画像データを入力することが想定される。このような入力作業が、完了したか否かがステップＳ２０７で判定され、完了した場合には、ステップＳ２０４に進む。

続く、ステップＳ２０４においては、解析画像データに基づいて、ひび割れ長さ、ひび割れ幅を算出する。このとき、撮影データにおける、固有コード５０の所定の長さＤからひび割れ部の大きさに係るひび割れ長さ、ひび割れ幅を算出するようにしている。なお、ひび割れ長さ、ひび割れ幅などのデータは、変状規模データとして定義する。

ステップＳ２０５においては、固有コードに応じて、撮像日時データ、撮影データ、解析画像データ、変状規模データを、サーバー１０の記憶素子（不図示）に記憶する。図８はサーバー１０によって記憶されるデータの構造を模式的に示す図である。

図８に示すように、固有コード５０に対応して、撮像日時データ、撮影データ、解析画像データ、変状規模データの履歴が蓄積されていくようになっている。なお、固有コード５０と、ひび割れ部の場所データとの紐付けは、適宜行うようにする。

ステップＳ２０８で、受信データ解析・記憶処理を終了する。

上記のようにサーバー１０側で、記憶されている固有コード５０に対応する各データは、タブレット型端末３０側からの要求によって、サーバー１０側からタブレット型端末３０側に送信することができるように構成する。図９は、固有コード５０に対応する各データが、タブレット型端末３０側に送信された際の、タブレット型端末３０の画面表示例を示す図である。このような表示によって、撮影データ取得時に、作業員は点検対象の経過を把握することが可能となり、より適切な撮影データの取得が可能となる。

以上、本発明に係る構造物点検支援システム１は、前記サーバー１０が、受信した撮影
データにおける、固有コード５０に対応して、撮影日時データと撮影データと解析画像データと変状規模データとを記憶するステップが実行されものであり、このような本発明に係る構造物点検支援システム１によれば、変状の撮影者は点検技術者である必要はなく、遠隔地から点検技術者による評価が可能となり、点検技術者が現地に行かなくとも簡易な保全業務ができ、点検の効率化が図れる。また、点検技術者の人数の不足を補うこともできる。

また、固有コード５０に対応して、撮影日時データと撮影データと解析画像データと変状規模データとが記憶された履歴が残されるので、一元的な管理を、長期的かつ継続的に行うことが可能となり、保全業務を効率的に行える。

１・・・構造物点検支援システム
５・・・通信回線網
１０・・・サーバー
２０・・・ネットワーク中継機
３０・・・タブレット型端末（情報処理端末）
３２・・・タッチ機能対応ディスプレイ
３３・・・撮影部
４０・・・シャッターアイコン
４１・・・第１フレーム表示
４２・・・第２フレーム表示
４３・・・第１吹き出し表示
４４・・・第２吹き出し表示
５０・・・固有コード

Claims (5)

1. 撮影機能を有する情報処理端末と、
   サーバーと、
   唯一無二の固有情報を有すると共に、所定の長さを有する固有コードと、からなり、構造物の変状の点検を支援する構造物点検支援システムであって、
   前記情報処理端末によって、固有コードと変状とが共に撮影された撮影データが取得され、
   前記情報処理端末によって撮影された撮影データが、前記サーバーに入力され、
   前記サーバーにおいて、撮影データから、変状の形状、大きさを背景から抽出した解析画像データが取得され、
   前記サーバーにおいて、固有コードに対応して、撮影日時データと撮影データと解析画像データと変状規模データとが記憶されることを特徴とする構造物点検支援システム。
2. 前記情報処理端末は前記サーバーと通信する機能をさらに有し、
   前記情報処理端末から前記サーバーに対して通信によって、前記情報処理端末によって撮影された撮影データを送信することで、撮影データが前記サーバーに入力されることを特徴とする請求項１に記載の構造物点検支援システム。
3. 前記解析画像データが自動で生成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の構造物点検支援システム。
4. 前記解析画像データが手動で生成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の構造物点検支援システム。
5. 固有コードに対応して前記サーバーに記憶されている、撮影日時データと撮影データと解析画像データとを、前記サーバーから前記情報処理端末に送信することを特徴とする請求項２乃至請求項３のいずれかに記載の構造物点検支援システム。

Images