JP6942553B2 - Tunnel construction process recording device and tunnel cycle time management device, tunnel construction process recording method and tunnel cycle time management method - Google Patents
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Description
本発明は、トンネル施工におけるトンネル施工工程を記録する技術に関する。 The present invention relates to a technique for recording a tunnel construction process in tunnel construction.
トンネルの施工作業は、地山にさく孔をし、そのさく孔内に爆薬を装薬して発破後にズリ出しを行う。次いで、発破された素掘り部を閉合すべく、素掘り部の周壁面に対してコンクリートの一次吹付けを行ってから支保工を建込み、さらに、二次吹付けを行い一つのサイクルを終える。この一連の施工作業を「サイクルタイム」と称する。
トンネル施工は、トンネル施工工程の記録を行いつつ、この「サイクルタイム」を繰り返すことにより前に進んでいく。従来、トンネル施工工程の記録作業は、記録担当者が「サイクルタイム」の確認を行って記録している(例えば特許文献1参照)。
In the construction work of the tunnel, a hole is made in the ground, an explosive is charged in the hole, and the tunnel is removed after blasting. Next, in order to close the blasted bare digging part, concrete is first sprayed on the peripheral wall surface of the bare digging part, then the support work is built, and then the secondary spraying is done to finish one cycle. .. This series of construction work is called "cycle time".
Tunnel construction moves forward by repeating this "cycle time" while recording the tunnel construction process. Conventionally, the recording work of the tunnel construction process is recorded by the person in charge of recording after confirming the "cycle time" (see, for example, Patent Document 1).
しかし、トンネル施工工程の記録に際し、人為作業は面倒であり、また、基礎となるデータが人為的な記録に基づくものなので、トンネル施工工程を管理して作業効率の更なる向上を目指す上で改善の余地がある。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、トンネル施工工程の記録に際し、人為作業によらずとも、随時のトンネル施工工程を迅速に記録できるトンネル施工工程記録装置およびトンネルの施工工程記録方法を提供することを課題とする。
また、その記録に基づきトンネル施工工程を管理できるトンネルサイクルタイム管理装置およびトンネルのサイクルタイム管理方法を提供することを課題とする。
However, when recording the tunnel construction process, man-made work is troublesome, and since the basic data is based on man-made records, it is improved in managing the tunnel construction process and aiming for further improvement of work efficiency. There is room for.
Therefore, the present invention has been made by paying attention to such a problem, and when recording a tunnel construction process, a tunnel construction process record capable of quickly recording a tunnel construction process at any time without man-made work. An object of the present invention is to provide a method for recording a construction process of an apparatus and a tunnel.
Another object of the present invention is to provide a tunnel cycle time management device capable of managing a tunnel construction process based on the record and a tunnel cycle time management method.
[発明1:トンネル施工工程記録装置]
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るトンネル施工工程記録装置は、トンネル施工に用いられる複数の機器の電源から各機器または機器群に対応する電気使用情報を時系列に取得する情報取得部と、該情報取得部で時系列に取得された電気使用情報を分析して対応するトンネル施工工程を判定する工程判定部と、該工程判定部で判定されたトンネル施工工程に基づく情報を記録する工程情報記録部と、を有することを特徴とする。
本発明の一態様に係るトンネル施工工程記録装置によれば、複数の機器の電源から、例えば電源のON/OFFの状態や電力量等の電気使用情報を取得し、その取得した電気使用情報の分析により、対応するトンネル施工工程を判定し、トンネル施工工程に基づく情報を記録できる。
[Invention 1: Tunnel construction process recording device]
In order to solve the above problems, the tunnel construction process recording device according to one aspect of the present invention acquires electricity usage information corresponding to each device or device group in chronological order from the power sources of a plurality of devices used for tunnel construction. Information based on the information acquisition unit, the process determination unit that analyzes the electricity usage information acquired in time series by the information acquisition unit and determines the corresponding tunnel construction process, and the tunnel construction process determined by the process determination unit. It is characterized by having a process information recording unit for recording the above.
According to the tunnel construction process recording device according to one aspect of the present invention, electricity usage information such as the ON / OFF state of the power supply and the amount of electric power is acquired from the power sources of a plurality of devices, and the acquired electricity usage information is obtained. By analysis, the corresponding tunnel construction process can be determined and information based on the tunnel construction process can be recorded.
[発明2:トンネル施工工程記録装置の好適態様]
ここで、本発明の一態様に係るトンネル施工工程記録装置において、前記電気使用情報は、各機器または機器群に対応する電源から取得した電気使用状態のON/OFFの情報であることは好ましい。
このような構成であれば、電気使用状態のON/OFFの情報が、各機器または機器群に対応する電源から取得されているので、対応するトンネル施工工程を簡単に判定する上で好適である。
[Invention 2: Preferable Mode of Tunnel Construction Process Recording Device]
Here, in the tunnel construction process recording device according to one aspect of the present invention, it is preferable that the electricity usage information is ON / OFF information of the electricity usage state acquired from the power source corresponding to each device or device group.
With such a configuration, ON / OFF information of the electricity usage state is acquired from the power source corresponding to each device or device group, which is suitable for easily determining the corresponding tunnel construction process. ..
[発明3:トンネル施工工程記録装置の好適態様]
また、本発明の一態様に係るトンネル施工工程記録装置において、前記機器または機器群を使用したときに得られる電力量の波形を参照波形として予め定めてあり、前記工程判定部は、時系列に取得した電力量の波形と前記参照波形とを比較して、時系列に取得した電力量の波形に最も近似する参照波形に紐付けされた機器または機器群が使用されていると推定し、当該紐付けされた機器または機器群を使用する工程を対応するトンネル施工工程と判定することは好ましい。このような構成であれば、使用する機器または機器群が紐付けされたトンネル施工工程に対応する参照波形が予め設定されているので、トンネル施工工程を判定する上で好適である。
[Invention 3: Preferable Mode of Tunnel Construction Process Recording Device]
Further, in the tunnel construction process recording device according to one aspect of the present invention, the waveform of the electric energy obtained when the device or the device group is used is predetermined as a reference waveform, and the process determination unit is in chronological order. By comparing the acquired electric energy waveform with the reference waveform, it is estimated that the device or device group associated with the reference waveform that most closely resembles the acquired electric energy waveform in time series is used. It is preferable to determine that the process using the associated equipment or group of equipment is the corresponding tunnel construction process. With such a configuration, since the reference waveform corresponding to the tunnel construction process to which the equipment or the equipment group to be used is associated is set in advance, it is suitable for determining the tunnel construction process.
[発明4:トンネル施工工程記録装置の好適態様]
また、本発明の一態様に係るトンネル施工工程記録装置において、前記工程判定部は、時系列に取得した電気使用情報から、パターン認識の手法によりサイクリックな電力量の波形パターンを取得したときに、該波形パターンを取得時に稼働する機器または機器群に対応するトンネル施工工程の参照波形として設定し、以降、前記時系列に取得した電気使用情報から得られる電力量の波形から、前記参照波形に対応する電力量の波形を検出したときに、前記対応するトンネル施工工程と判定することは好ましい。このような構成であれば、サイクリックな電力量の波形パターンから、その波形パターンを取得時のトンネル施工工程に対応する参照波形を設定できるので、これに対応する波形を検出して、トンネル施工工程を判定する上で好適である。
[Invention 4: Preferable Mode of Tunnel Construction Process Recording Device]
Further, in the tunnel construction process recording device according to one aspect of the present invention, when the process determination unit acquires a waveform pattern of a cyclic electric energy from the electricity usage information acquired in time series by a pattern recognition method. , The waveform pattern is set as a reference waveform of the tunnel construction process corresponding to the equipment or group of equipment operating at the time of acquisition, and thereafter, the waveform of the electric energy obtained from the electricity usage information acquired in the time series is changed to the reference waveform. When the waveform of the corresponding electric energy is detected, it is preferable to determine that it is the corresponding tunnel construction process. With such a configuration, a reference waveform corresponding to the tunnel construction process at the time of acquiring the waveform pattern can be set from the waveform pattern of the cyclic electric energy, so that the corresponding waveform is detected and the tunnel construction is performed. It is suitable for determining the process.
[発明5:トンネルのサイクルタイム管理装置]
また、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るトンネルのサイクルタイム管理装置は、複数のトンネル施工工程を有するトンネルのサイクルタイムを管理するトンネルのサイクルタイム管理装置であって、本発明のいずれか一の態様に係るトンネル施工工程記録装置の、前記工程情報記録部に記録されたトンネル施工工程の情報に基づいて、トンネル施工工程の進捗状況またはスケジューリング管理に係る処理を実行する工程管理部を備えることを特徴とする。
[Invention 5: Tunnel cycle time management device]
Further, in order to solve the above problems, the tunnel cycle time management device according to one aspect of the present invention is a tunnel cycle time management device that manages the cycle time of a tunnel having a plurality of tunnel construction steps. A step of executing a process related to the progress of the tunnel construction process or scheduling management based on the information of the tunnel construction process recorded in the process information recording unit of the tunnel construction process recording device according to any one aspect of the present invention. It is characterized by having a management unit.
[発明6:トンネルのサイクルタイム管理装置の好適態様]
ここで、本発明の一態様に係るトンネルのサイクルタイム管理装置において、前記工程管理部は、トンネル施工工程の進捗状況またはスケジューリング管理に係る処理の実行に際し、前記工程情報記録部に記録されたトンネル施工工程の情報に基づいて、管理中のサイクルタイムと他のサイクルタイムにおけるトンネル施工工程の情報相互の比較結果から、管理中のサイクルタイムにおける、対応する機器または機器群の稼働状態を評価することは好ましい。このような構成であれば、管理中のサイクルタイムと他のサイクルタイムにおけるトンネル施工工程の情報相互を比較して、随時の対応する機器または機器群の稼働状態を評価できるので、機器または機器群の稼働状態を管理する上で好適である。
[Invention 6: Preferable Mode of Tunnel Cycle Time Management Device]
Here, in the cycle time management device for the tunnel according to one aspect of the present invention, the process control unit records the tunnel recorded in the process information recording unit when executing the process related to the progress status of the tunnel construction process or the scheduling management. Based on the information of the construction process, evaluate the operating status of the corresponding equipment or equipment group at the cycle time under management from the comparison result between the cycle time under management and the information of the tunnel construction process at other cycle times. Is preferable. With such a configuration, the operating status of the corresponding equipment or equipment group can be evaluated at any time by comparing the information of the tunnel construction process at the cycle time under management and the information of the tunnel construction process at other cycle times, so that the equipment or equipment group can be evaluated. It is suitable for managing the operating state of.
[発明7:トンネルのサイクルタイム管理装置の好適態様]
また、本発明の一態様に係るトンネルのサイクルタイム管理装置において、前記工程管理部は、トンネル施工工程の進捗状況またはスケジューリング管理に係る処理の実行に際し、管理中のサイクルタイムにおけるトンネル施工工程の情報から得られる期間の長さに基づいて、対応する機器または機器群による当該サイクルタイム中の施工状況を評価することは好ましい。このような構成であれば、管理中のサイクルタイムにおけるトンネル施工工程の情報から得られる期間の長さに基づいて、対応する機器または機器群によるサイクルタイム中の施工状況を管理する上で好適である。
[Invention 7: Preferable Mode of Tunnel Cycle Time Management Device]
Further, in the cycle time management device for the tunnel according to one aspect of the present invention, the process control unit provides information on the tunnel construction process at the cycle time under management when executing the process related to the progress status of the tunnel construction process or the scheduling management. It is preferable to evaluate the construction status during the cycle time by the corresponding equipment or equipment group based on the length of the period obtained from. Such a configuration is suitable for managing the construction status during the cycle time by the corresponding equipment or equipment group based on the length of the period obtained from the information of the tunnel construction process at the cycle time under management. be.
[発明8:トンネルのサイクルタイム管理装置の好適態様]
また、本発明の一態様に係るトンネルのサイクルタイム管理装置において、前記工程管理部は、トンネル施工工程の進捗状況把握またはスケジューリング管理に係る処理の実行に際し、発明3または4に記載のトンネル施工工程記録装置の、前記工程情報記録部に記録されたトンネル施工工程の情報に基づいて、前記電力量の波形と前記参照波形との比較結果から、対応する機器または機器群の稼働状態を評価することは好ましい。このような構成であれば、参照波形を基準として、随時の電力量の波形を評価するので、対応する機器または機器群の稼働状態をよりきめ細かく管理する上で好適である。
[Invention 8: Preferable Mode of Tunnel Cycle Time Management Device]
Further, in the tunnel cycle time management device according to one aspect of the present invention, the process control unit describes the tunnel construction process according to the invention 3 or 4 when grasping the progress of the tunnel construction process or executing the process related to the scheduling management. Based on the information of the tunnel construction process recorded in the process information recording unit of the recording device, the operating state of the corresponding device or device group is evaluated from the comparison result between the waveform of the power amount and the reference waveform. Is preferable. With such a configuration, since the waveform of the electric energy at any time is evaluated with reference to the reference waveform, it is suitable for more finely managing the operating state of the corresponding device or device group.
[発明9:トンネル施工工程記録方法]
また、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るトンネル施工工程記録方法は、トンネル施工に用いられる複数の機器の電源から各機器または機器群に対応する電気使用情報を時系列に取得する工程と、その時系列に取得した電気使用情報を分析して対応するトンネル施工工程を判定する工程と、その判定されたトンネル施工工程に基づく情報を記録する工程と、を含むことを特徴とする。
[Invention 9: Tunnel construction process recording method]
Further, in order to solve the above problems, in the tunnel construction process recording method according to one aspect of the present invention, electricity usage information corresponding to each device or device group is chronologically displayed from the power sources of a plurality of devices used for tunnel construction. It is characterized by including a process of acquiring, a process of analyzing the electric usage information acquired in the time series to determine a corresponding tunnel construction process, and a process of recording information based on the determined tunnel construction process. do.
[発明10:トンネル施工工程記録方法の好適態様]
ここで、本発明の一態様に係るトンネル施工工程記録方法において、前記電気使用情報は、各機器に対応する電源から取得した電気使用状態のON/OFFの情報であることは好ましい。
[Invention 10: Preferable Embodiment of Tunnel Construction Process Recording Method]
Here, in the tunnel construction process recording method according to one aspect of the present invention, it is preferable that the electricity usage information is ON / OFF information of the electricity usage state acquired from the power source corresponding to each device.
[発明11:トンネル施工工程記録方法の好適態様]
また、本発明の一態様に係るトンネル施工工程記録方法において、前記電気使用情報は、前記複数の機器の電源から時系列に取得した電力量の情報であり、前記分析および判定をする工程は、前記機器または機器群を使用したときに得られる電力量の波形を参照波形として予め定めておき、その参照波形と時系列に取得した電力量の波形とを比較して、時系列に取得した電力量の波形に最も近似する参照波形に紐付けされた機器または機器群が使用されていると推定し、当該紐付けされた機器または機器群を使用する工程を対応するトンネル施工工程とすることは好ましい。
[Invention 11: Preferable Mode of Tunnel Construction Process Recording Method]
Further, in the tunnel construction process recording method according to one aspect of the present invention, the electricity usage information is information on the amount of electric energy acquired from the power sources of the plurality of devices in time series, and the step of analyzing and determining is The electric energy waveform obtained when the device or device group is used is predetermined as a reference waveform, and the reference waveform is compared with the electric energy waveform acquired in time series to obtain the electric energy in time series. It is presumed that the equipment or equipment group associated with the reference waveform that most closely matches the quantity waveform is used, and the process of using the associated equipment or equipment group can be regarded as the corresponding tunnel construction process. preferable.
[発明12:トンネルサイクルタイム管理方法]
さらに、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るトンネルのサイクルタイム管理方法は、複数のトンネル施工工程を有するトンネルのサイクルタイムを管理する方法であって、本発明のいずれか一の態様に係るトンネル施工工程記録方法を用い、前記トンネル施工工程に基づく情報から、トンネル施工工程の進捗状況またはスケジュールを管理することを特徴とする。
[Invention 12: Tunnel cycle time management method]
Further, in order to solve the above problems, the tunnel cycle time management method according to one aspect of the present invention is a method of managing the cycle time of a tunnel having a plurality of tunnel construction steps, and any one of the present inventions. It is characterized in that the progress status or schedule of the tunnel construction process is managed from the information based on the tunnel construction process by using the tunnel construction process recording method according to the above aspect.
[総括]
このように、本発明によれば、複数の機器に電力を供給する分電盤等の電源から、電気使用状態のON/OFFや電力量等の電気使用情報を取得し、その取得した電気使用情報の分析により、対応するトンネル施工工程を判定して記録できる。換言すれば、本発明によれば、トンネル施工で用いられる機器または機器群が対応するトンネル施工工程で消費する電力の時系列情報のみから、機器または機器群の稼働情報を取得できるので、トンネル施工工程に基づく情報の記録に際し、人為作業を不要とし、随時のトンネル施工工程を容易且つ迅速に把握して記録できる。
[Summary]
As described above, according to the present invention, electricity usage information such as ON / OFF of the electricity usage state and the amount of electricity is acquired from a power source such as a distribution board that supplies power to a plurality of devices, and the acquired electricity usage. By analyzing the information, the corresponding tunnel construction process can be determined and recorded. In other words, according to the present invention, the operation information of the equipment or the equipment group can be acquired only from the time series information of the electric power consumed in the corresponding tunnel construction process by the equipment or the equipment group used in the tunnel construction. When recording information based on the process, no human work is required, and the tunnel construction process can be easily and quickly grasped and recorded at any time.
そして、本発明によりトンネルのサイクルタイムを管理すれば、人為作業によらず、随時のトンネル施工工程に基づく情報をリアルタイムに精度良く取得できるので、その精度の高いリアルタイムな記録に基づき、施工工程の進捗管理またはスケジューリング管理をすることで、作業効率の更なる向上を図ることができる。
例えば、トンネル施工において切羽でのコンクリート吹付け作業に用いる生コンクリートは坑口近傍で準備され、ミキサー車にて坑口から切羽近傍まで運搬される。仮にトンネル長が10kmもの長大な場合、ミキサー車による生コンクリートの運搬に要する作業時間も多大となる。そのため、生コンクリートの発注タイミングによっては切羽側で待ち時間が生じるおそれがあり、切羽での吹付け作業を効率良く行う上で時間的ロスが生じ得る。
If the cycle time of the tunnel is managed according to the present invention, information based on the tunnel construction process can be accurately acquired in real time without any manual work. Therefore, based on the highly accurate real-time recording, the construction process can be performed. Work efficiency can be further improved by performing progress management or scheduling management.
For example, ready-mixed concrete used for concrete spraying work on a face in tunnel construction is prepared near the wellhead and transported from the wellhead to the vicinity of the face by a mixer truck. If the tunnel length is as long as 10 km, the work time required to transport the ready-mixed concrete by the mixer truck will be large. Therefore, depending on the timing of ordering ready-mixed concrete, there is a possibility that a waiting time may occur on the face side, which may cause a time loss in efficiently performing the spraying work on the face.
これに対し、本発明によれば、坑口近傍での、随時のトンネル施工工程に基づく情報をリアルタイムに取得できる。そのため、その記録に基づき施工工程の進捗管理またはスケジューリング管理をすることで、生コンクリートの混練タイミングを迅速かつ適切に設定できる。よって、本発明によれば、随時のトンネル施工工程の記録に基づき施工工程を管理して作業効率の更なる向上を図ることができる。 On the other hand, according to the present invention, it is possible to acquire information based on the tunnel construction process at any time in the vicinity of the wellhead in real time. Therefore, by managing the progress or scheduling of the construction process based on the record, the kneading timing of ready-mixed concrete can be set quickly and appropriately. Therefore, according to the present invention, it is possible to manage the construction process based on the record of the tunnel construction process at any time to further improve the work efficiency.
ここで、進捗管理またはスケジューリング管理等、サイクルタイムを管理する際の基準時間としては、例えば、当該トンネル施工で用いられる複数の機器または機器群におけるサイクルタイムの実測平均値を挙げることができる。
また、トンネル施工で用いられる機器が消費する電力は、予め設置されている電力計によって容易に測定し取得できる。また、電力計は、機器に容易に設置できる。よって、複数の機器または機器群が消費する電気使用情報は容易な構成で取得できる。
Here, as the reference time for managing the cycle time such as progress management or scheduling management, for example, the measured average value of the cycle time in a plurality of devices or a group of devices used in the tunnel construction can be mentioned.
In addition, the power consumed by the equipment used in tunnel construction can be easily measured and obtained by a power meter installed in advance. In addition, the power meter can be easily installed in the equipment. Therefore, the electricity usage information consumed by a plurality of devices or device groups can be obtained with a simple configuration.
上述のように、本発明によれば、トンネル施工工程の記録に際し、人為作業によらずとも、随時のトンネル施工工程を迅速に記録できる。また、その記録に基づき、随時のトンネル施工工程を管理できる。 As described above, according to the present invention, when recording a tunnel construction process, it is possible to quickly record the tunnel construction process at any time without using human work. In addition, based on the record, the tunnel construction process can be managed at any time.
以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。なお、図面は模式的なものである。そのため、厚みと平面寸法との関係、比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記の実施形態に特定するものではない。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. The drawings are schematic. Therefore, it should be noted that the relationship, ratio, etc. between the thickness and the plane dimension are different from the actual ones, and there are parts where the relationship and ratio of the dimensions are different between the drawings. In addition, the embodiments shown below exemplify devices and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention describes the material, shape, structure, and arrangement of constituent parts. Etc. are not specified in the following embodiments.
[第一実施形態]
まず、本発明に係るトンネルサイクルタイム管理装置およびこれによるトンネルのサイクルタイム管理方法の第一実施形態について説明する。第一実施形態の管理装置は、機器または機器群の電源のON/OFFの状態から、対応する機器または機器群を判断する例である。図1に本実施形態における全体構成を示す。
[First Embodiment]
First, the first embodiment of the tunnel cycle time management device according to the present invention and the tunnel cycle time management method by the same will be described. The management device of the first embodiment is an example of determining the corresponding device or device group from the ON / OFF state of the power supply of the device or device group. FIG. 1 shows the overall configuration of the present embodiment.
トンネル施工現場には、同図に示すように、複数の機器3A〜3F・・・が配置される。トンネル施工で用いられる複数の機器3A〜3F・・・の対応例としては、ドリルジャンボ、集塵機、送風機および吹付ロボット等や、切羽での照明装置、サイレンを鳴動するための通信機器、コンプレッサおよび油圧ポンプなどを挙げることができる。
なお、図示は省略するが、トンネル施工現場の設備としては、坑外に設けられた受変電設備、坑外排気設備、バッチャプラント、汚水処理プラント、給水・取水設備および修理工場・詰所等が適所に設置される。また、坑内には、坑外の受変電設備から導出された給電線が設けられ、必要に応じて昇圧トランスを介して、坑内および坑口の適所に、配電盤、分電盤等が上記複数の機器3A〜3F・・・の電源として設置される。
As shown in the figure, a plurality of
Although not shown, the appropriate equipment at the tunnel construction site is the power receiving and transforming equipment installed outside the mine, the exhaust equipment outside the mine, the batcher plant, the sewage treatment plant, the water supply / intake equipment, and the repair shop / packing station. Will be installed in. Further, in the mine, a feeding line derived from a power receiving / transforming facility outside the mine is provided, and if necessary, a power distribution board, a distribution board, etc. are installed at appropriate locations in the mine and at the wellhead via a step-up transformer. It is installed as a power source for 3A to 3F.
ここで、本明細書では、サイクルタイムに係る記録および管理の対象となる複数のトンネル施工工程のうち、一のトンネル施工工程に対応する機器が一台のときは、「機器」と呼称し、一のトンネル施工工程に対応する機器が複数台のときは、「機器群」と呼称する。
つまり、図1に示す例では、複数台の機器3A〜3F・・・のうち、第一および第五の施工工程には、「機器」として一台の機器3Aが対応し、第二の施工工程には、「機器群」として二台の機器3B、3Cが対応し、第三の施工工程には、「機器群」として二台の機器3D、3Eが対応し、第四および第六の工程には、「機器」として一台の機器3Fが対応する例を示している。
Here, in the present specification, when one device corresponds to one tunnel construction process among a plurality of tunnel construction processes subject to recording and management of cycle time, it is referred to as "equipment". When there are a plurality of devices corresponding to one tunnel construction process, they are referred to as "equipment group".
That is, in the example shown in FIG. 1, of the plurality of
第一実施形態では、複数の機器3A〜3F・・・それぞれには、記録および管理の対象となるトンネル施工工程毎に、分電盤2V〜2Zがそれぞれ設けられる。そして、各分電盤2V〜2Z毎に、電力計1a〜1eがそれぞれ付設される。各電力計1a〜1eそれぞれは、一のトンネル施工工程に対応する機器または機器群に対応する電源から取得した電気使用状態のON/OFFの情報を取得し、それをデジタル信号として出力可能になっている。
In the first embodiment,
各電力計1a〜1eの出力部には、後述するサイクルタイム管理処理を実行する管理装置10が接続されている。管理装置10は、各電力計1a〜1eから出力されたON/OFFのデジタル信号を取得可能に構成されている。本実施形態では、この管理装置10が、上記課題を解決する手段に記載する「トンネル施工工程記録装置」および「トンネルサイクルタイム管理装置」に対応している。
A
管理装置10は、コンピュータを含む情報処理装置であり、図2に示すように、情報取得部11、工程判定部12、記憶部13および管理部14を備える。
記憶部13は、フラッシュメモリ、ROMなどの不揮発性の記憶装置と、RAMなどの揮発性の記憶装置とを有して構成される。情報取得部11、工程判定部12および管理部14は、CPUとソフトウェアとによって実現され、トンネル施工工程およびサイクルタイムの記録並びに管理に必要な処理を実行可能に構成されている。なお、管理装置10は、ハードウェアロジックによって構成してもよい。
The
The
情報取得部11には、図1に示した各電力計1a〜1eからの随時のデジタル信号が入力される。本実施形態では、情報取得部11は、各電力計1a〜1eから、電気使用状態のON/OFFの情報を電気使用情報として取得する。
工程判定部12は、情報取得部11で時系列に取得された電気使用情報を分析して対応するトンネル施工工程を判定し、管理部14へ送信する。記憶部13は、情報取得部11で判定されたトンネル施工工程の情報を時系列で記憶するとともにサイクルタイムの情報を記憶する。
Digital signals from the
The
管理部14は、工程判定部12で判定されたトンネル施工工程の情報およびサイクルタイムの情報を記憶部13に記憶させるとともに、記憶部13に記憶されているそれらの情報に基づき、トンネル施工工程の進捗状況またはスケジューリングの管理を実行する。また、管理部14は、トンネル施工工程およびサイクルタイムの情報や、これに基づく進捗状況またはスケジューリング管理の情報を、図1に示す複数の情報処理端末装置30A、30B、30C・・・等に出力する。情報処理端末装置30A、30B、30Cとしては、例えばスマートフォン、タブレット、パーソナルコンピュータ等の機器を適宜に用いることができる。
The
出力された進捗状況またはスケジューリング管理の情報は、図1に示すように、通信器20を介して無線で外部に設けられた情報端末装置30A、30Bに送信したり、有線にて情報端末装置30Cに送信したりすることができる。また、通信ネットワークと接続可能に構成してもよい。
次に、第一実施形態の管理装置10が実行するサイクルタイム管理処理について、図3を参照しつつ説明する。
As shown in FIG. 1, the output progress status or scheduling management information can be wirelessly transmitted to the externally provided
Next, the cycle time management process executed by the
同図に示すように、第一実施形態の管理装置10でサイクルタイム管理処理が実行されると、まず、ステップS1に移行して、一連のサイクルタイム記録処理が実行される。サイクルタイム記録処理は、主ルーチンへの割り込み処理であり、主ルーチンでは、サイクルタイム記録処理とともに、ステップS2の進捗状況管理処理、および、ステップS3のスケジューリング管理処理が、実質的に同時並行して実行される。ステップS4では、処理続行情報の有無が監視され、例えばオペレータから入力される終了命令が確認されたとき(No)は処理を終了し、そうでないとき(Yes)はステップS1に戻って処理を続行する。
As shown in the figure, when the cycle time management process is executed by the
次に、管理装置10が実行する上記ステップS1のサイクルタイム記録処理について、図4を参照しつつ説明する。
同図に示すように、第一実施形態の管理装置10でサイクルタイム記録処理が実行されると、まず、ステップS11に移行して、図1に示した各電力計1a〜1eのON/OFFの状況を監視する。続くステップS12にて、「ON」の電力計の有無を判定し、「ON」の電力計が無ければ(No)、ステップS11に処理を戻し、「ON」の電力計が有れば(Yes)、ステップS13に移行する。ステップS13では、「ON」の電力計に対応する機器または機器群が稼働していることから、当該機器または機器群が使用されるトンネル施工工程を施工作業中の工程と推定する。
Next, the cycle time recording process of step S1 executed by the
As shown in the figure, when the cycle time recording process is executed by the
続くステップS14では、当該施工作業中の工程を認定する上で、付加情報が必要な工程か否かを判断し、付加情報が必要であればステップS15に移行し(Yes)、そうでなければ(No)ステップS16に移行する。ここで、この判断は、「ON」の電力計に対応する機器または機器群と、トンネルの施工作業から必然的に判定される時系列の工程順序の情報との関係を参照して判断する。 In the following step S14, it is determined whether or not the process requires additional information in order to certify the process during the construction work, and if the additional information is required, the process proceeds to step S15 (Yes), otherwise. (No) The process proceeds to step S16. Here, this determination is made with reference to the relationship between the equipment or equipment group corresponding to the "ON" power meter and the time-series process sequence information that is inevitably determined from the tunnel construction work.
つまり、例えば図1において、機器3Aおよび機器3Fには、それぞれ二つの施工工程が対応しており、他の機器3B〜3Eには、一つの施工工程が対応している。そのため、複数の工程中、同一の機器または機器群を使用する工程が複数ある場合には、単に各電力計1a〜1eのON/OFFの状況のみからでは、同一の機器または機器群を使用する複数の工程のうちのいずれの工程が、当該施工作業中の工程であるかを判定できない。そのため、「ON」の電力計に対応する機器または機器群と、時系列の工程順序の情報とを併せて参照することにより、これを判定するものである(後述する)。
That is, for example, in FIG. 1, two construction processes correspond to each of the
ステップS15では、付加情報として、時系列の工程順序の情報を参照し、同一の機器または機器群を使用する複数の工程のうちのいずれの工程が、当該施工作業中の工程であるかを判定して、ステップS15に移行する。ステップS15では、ステップS13で判断された、またはステップS15で判定された工程を施工作業中の工程が「開始」されたものとして確定し、これを時系列の情報とともに記録する。 In step S15, as additional information, information on the time-series process sequence is referred to, and it is determined which of the plurality of processes using the same device or device group is the process during the construction work. Then, the process proceeds to step S15. In step S15, the process determined in step S13 or determined in step S15 is determined as the process being constructed is "started", and this is recorded together with the time-series information.
続くステップS17では、当該施工作業中の工程に対応する電力計が「OFF」か否かを監視し、「OFF」であればステップS18に移行し、そうでなければ「OFF」となるまでステップS17で待機する。ステップS18では、当該施工作業中の工程が「完了」したものとしてこれを時系列の情報とともに記録する。
続くステップS19では、サイクルタイムを構成する複数の工程のうち、残された次のトンネル施工工程があるか否かを判定し、次のトンネル施工工程があればステップS11に処理を戻し、次のトンネル施工工程が無ければステップS20に移行して一のサイクルタイムが完了したものとし、それまで順に記録した複数の施工工程を一のサイクルタイムとして認定し、これを記録して処理を例えばサイクルタイム管理処理の主ルーチンに戻す。
In the following step S17, it is monitored whether or not the power meter corresponding to the process during the construction work is "OFF", and if it is "OFF", the process proceeds to step S18, otherwise it is a step until it becomes "OFF". Wait at S17. In step S18, it is assumed that the process during the construction work is "completed", and this is recorded together with the time-series information.
In the following step S19, it is determined whether or not there is a remaining next tunnel construction step among the plurality of steps constituting the cycle time, and if there is a next tunnel construction step, the process is returned to step S11, and the next step is performed. If there is no tunnel construction process, it is assumed that one cycle time has been completed by moving to step S20, and a plurality of construction processes recorded in order up to that point are certified as one cycle time, and this is recorded and processing is performed, for example, cycle time. Return to the main routine of management processing.
次に、管理装置10が実行するサイクルタイム管理処理(サイクルタイム記録処理を含む)の動作および作用効果について、トンネルの施工作業とともに説明する。
上述したように、トンネルの施工作業では、まず、地山にさく孔をし(さく孔工程)、そのさく孔内に爆薬を装薬して発破し(発破工程)、その後にズリ出しを行う(ズリ出し工程)。次いで、発破された素掘り部の周壁面に対し、コンクリートの一次吹付けを行ってから支保工を建込み、さらに、二次吹付けを行い一つのサイクルを終える(素掘部閉合工程)。
Next, the operation and operation / effect of the cycle time management process (including the cycle time recording process) executed by the
As mentioned above, in the construction work of the tunnel, first, a hole is made in the ground (drilling process), an explosive is charged in the hole and blasted (blasting process), and then slipping is performed. (Sliding process). Next, concrete is first sprayed onto the peripheral wall surface of the blasted digging part, then a support work is built, and then a secondary spraying is performed to complete one cycle (the digging part closing process).
管理装置10は、トンネルの施工作業中は、常にサイクルタイム管理処理を実行し、各トンネル施工工程に対応する電力計1a〜1eのON/OFFの状況を監視する(上記ステップS11)。ここで、第一実施形態では、複数のトンネル施工工程のうち、まず、さく孔工程においては、例えば第一の施工工程での機器3Aとしてドリルジャンボが対応付けされている。
The
さく孔工程において、ドリルジャンボは、エンジンの駆動により所定箇所まで進んだ後に停止し、アウトリガを張った後に電源が投入される(さく孔工程の開始)。これにより、ブームとマンゲージを駆動するための油圧モータが作動する。そして、ドリルジャンボは、さく孔作業を終えると、発破避難のために切羽から後方に下がる。その際、対応する電源を切り(さく孔工程の完了)、その後に、エンジンの駆動により走行する。よって、管理装置10は、機器3Aに対応する分電盤2Vに付設された電力計1aから取得されるON/OFFの情報から、さく孔工程の開始時刻と完了時刻とを判断してこれを記録できる。
In the drilling process, the drill jumbo stops after reaching a predetermined position by driving the engine, and the power is turned on after the outriggers are stretched (start of the drilling process). This activates a hydraulic motor to drive the boom and mangauge. Then, when the drill jumbo finishes the drilling work, it descends backward from the face for blasting evacuation. At that time, the corresponding power supply is turned off (completion of the drilling process), and then the vehicle is driven by the engine. Therefore, the
より詳細に説明すれば、管理装置10は、ON/OFFの状況監視により、電力計1aが「ON」であると判定する(上記ステップS12)。このとき、管理装置10は、電力計1aに対応する機器3Aがドリルジャンボなので、当該施工作業中の工程は、第一の施工工程または第五の施工工程のいずれかである(図1参照)。
そのため、管理装置10は、付加情報が必要と判定し(上記ステップS14のYes)、ステップS15にて、付加情報として、サイクルタイム記録処理の開始時のフラグを参照する。これにより、管理装置10は、サイクルタイム記録処理の開始時のフラグから、当該施工作業中の工程が一のサイクルタイム中の最初の工程であることが判る。そのため、管理装置10は、電力計1aが「ON」であることと、サイクルタイム記録処理の開始時のフラグとから、「さく孔工程」が開始されたものと判断し、これを時系列の情報とともに記録する(上記ステップS16)。
More specifically, the
Therefore, the
さらに、管理装置10は、電力計1aが「ON」から「OFF」となる状態を監視し(上記ステップS17)、電力計1aが「OFF」になったとき、サイクルタイム記録処理の開始時のフラグから、「さく孔工程」が完了したものと判断し、これを時系列の情報とともに記録する(上記ステップS18)。そして、一のサイクルタイム中の最初の工程であることから(ステップS19のYes)、さらに、電力計1a〜1eのON/OFFの状況が継続して監視される(上記ステップS11)。なお、以降の他の施工作業中の工程の認定についても、同様の処理ステップを経るため、以降は詳細説明を適宜省略する。
Further, the
次に、発破工程においては、例えば第二の施工工程での機器群3B、3Cとして、サイレンを鳴動するための通信機器および切羽照明機器がそれぞれ対応付けされている。すなわち、発破前には切羽照明機器の電気が切られ、また、サイレンを鳴動するための通信機器の電源が入る。そして、第二の施工工程には、図1に示すように、機器群3B、3Cに対応する他の施工工程が無いことから、付加情報の参照は不要である(ステップS14でのNo)。よって、第一実施形態の管理装置10は、機器群3B、3Cに対応する分電盤2Wに付設された電力計1bから取得されるON/OFFの情報から、発破工程での発破前切羽照明消灯時刻、発破前時刻、および、発破時刻をそれぞれ判断してこれを記録できる。
Next, in the blasting process, for example, as the
次に、ズリ出し工程においては、例えば第三の施工工程での機器群3D、3Eとして、集塵機および送風機がそれぞれ対応付けされている。すなわち、発破後には粉じんが舞うので、粉じんセンサの検出値に応じ、集塵機が自動的に作動するとともに時間差を経て送風機の電源が入る。そして、第三の施工工程には、図1に示すように、機器群3D、3Eに対応する他の施工工程が無いことから、付加情報の参照は不要である(ステップS14でのNo)。
Next, in the slip-out process, for example, the dust collector and the blower are associated with each other as the
よって、管理装置10は、機器3Dに対応する分電盤2Xに付設された電力計1cから取得されるON/OFFの情報と、機器3Eに対応する分電盤2Yに付設された電力計1dから取得されるON/OFFの情報とから、ズリ出し工程の開始時刻に対応する情報として、集塵機作動開始時刻、送風機作動開始時刻をそれぞれ判断してこれを記録できる。
Therefore, the
次に、素掘部閉合工程のうち、一次吹付工程においては、例えば第四の施工工程での機器3Fとして吹付ロボットが対応付けされている。すなわち、ズリ出し工程の後に一次吹付作業が行われるところ、吹付ロボットは、自身のエンジンの駆動により所定箇所まで進んだ後に停止し、その後に、コンプレッサの電源を入れて一次吹付作業が開始される。そして、一次吹付作業終了後にはコンプレッサの電源が落とされる。ここで、第四の施工工程には、図1に示すように、対応する他の工程として、第六の施工工程があることから、付加情報が参照される(ステップS14でのYes)。よって、管理装置10は、機器3Fに対応する分電盤2Zに付設された電力計1eから取得されるON/OFFの情報と、サイクルタイム記録処理の開始時のフラグとから、一次吹付工程の開始時刻および完了時刻を判断してこれを記録できる。
Next, in the primary spraying step of the bare digging portion closing step, the spraying robot is associated with, for example, the equipment 3F in the fourth construction step. That is, where the primary spraying work is performed after the slip-out process, the spraying robot stops after advancing to a predetermined position by driving its own engine, and then turns on the compressor to start the primary spraying work. .. Then, after the primary spraying work is completed, the power of the compressor is turned off. Here, as shown in FIG. 1, the fourth construction step includes the sixth construction step as the corresponding other step, so that additional information is referred to (Yes in step S14). Therefore, the
次に、素掘部閉合工程のうち、支保工建込工程(ないしロックボルト打設工程)においては、第五の施工工程として、上述した第一の施工工程での機器3Aの、ドリルジャンボが対応付けされている。すなわち、一次吹付完了後には、ドリルジャンボにて支保工建込工程(ないしロックボルト打設工程)が行なわれる。
支保工建込作業(ないしロックボルト打設作業)では、さく孔時と同様に、ドリルジャンボは、エンジンの駆動により所定箇所まで進んだ後に停止し、アウトリガを張った後に電源が投入される。これにより、ブームとマンゲージを駆動するための油圧モータが作動する。
Next, in the process of closing the bare digging part, in the process of building the support work (or the process of placing the lock bolt), as the fifth construction process, the drill jumbo of the
In the support work construction work (or lock bolt driving work), the drill jumbo stops after advancing to a predetermined position by the drive of the engine, and the power is turned on after the outriggers are stretched, as in the case of drilling. This activates a hydraulic motor to drive the boom and mangauge.
よって、管理装置10は、機器3Aに対応する分電盤2Vに付設された電力計1aから取得されるON/OFFの情報と、サイクルタイム記録処理の開始時のフラグとから、その前の施工工程情報として格納された吹付工程の情報が一次吹付工程の完了時刻の情報であることから(上記ステップS14のYes)、支保工建込工程(ないしロックボルト打設工程)の開始時刻および完了時刻と判断し(上記ステップS15)、これを記録できる(上記ステップS16)。
なお、支保工建込が可能な吹付ロボットが用いられる場合もあるところ、これを使用する際には、対応する分電盤とこれに付設された電力計を用いたり、判断情報として、電気容量の大きさの差異を比較したりすることにより、吹付作業とは区別することができる。
Therefore, the
In some cases, a spraying robot that can be built in support work is used, but when using this, the corresponding distribution board and the power meter attached to it are used, and the electric capacity is used as judgment information. It can be distinguished from the spraying work by comparing the difference in the size of.
最後に、素掘部閉合工程のうち、二次吹付工程においては、上記一次吹付工程(第四の施工工程)同様に、第六の施工工程での機器3Fとして吹付ロボットが対応付けされている。二次吹付工程では、管理装置10は、機器3Fに対応する分電盤2Zに付設された電力計1eのON/OFFの情報と、サイクルタイム記録処理の開始時のフラグとから、その前の施工工程情報として格納された吹付工程の情報が一次吹付工程の完了時刻の情報であることから(上記ステップS14のYes)、二次吹付工程の開始時刻および完了時刻を判断し(上記ステップS15)、これを記録できる(上記ステップS16)。
Finally, in the secondary spraying process of the digging part closing process, the spraying robot is associated with the equipment 3F in the sixth construction process as in the primary spraying process (fourth construction process). .. In the secondary spraying process, the
このように、第一実施形態の管理装置10によれば、トンネル施工での要所の施工工程(第一から第六施工工程)を随時に記録することができる。そして、管理装置10は、要所の施工工程が、さく孔工程の開始から二次吹付工程の完了までを一のサイクルタイムとして判断し(上記ステップS19)、これを記録することができる(上記ステップS20)。
As described above, according to the
よって、この管理装置10によれば、トンネル施工工程およびこれに基づくサイクルタイムを容易に記録することができる。これにより、複数の機器3A〜3Fにおけるトンネル施工工程やサイクルタイム等に対応する機器の稼働情報は、複数の情報端末装置30A、30B、30C・・・等に出力されるので、トンネル施工現場全体の施工性の向上や消費エネルギーの軽減を図るために利用することができる。
Therefore, according to the
さらに、この管理装置10は、上述したように、サイクルタイム管理処理において、サイクルタイム記録処理と同時並行して、管理部14は、進捗状況管理処理、および、スケジューリング管理処理を実行しているので、トンネル施工工程およびこれに基づくサイクルタイムに基づき様々な管理を行うことができる。よって、作業効率の更なる向上を図ることができる。
Further, as described above, in the cycle time management process, the
具体的には、進捗状況管理処理およびスケジューリング管理処理では、例えば、基準となるサイクルタイムと現在のサイクルタイムとの比較処理により、所定時間に対応するトンネル施工工程が判る。よって、逆に、所定時間に対応するトンネル施工工程に応じた電気使用情報から得られていないことから、「○○作業のはずだから△△機器が故障している」と判断し、これを上記情報処理端末装置30A、30B、30C等に出力することができる。
Specifically, in the progress status management process and the scheduling management process, for example, the tunnel construction process corresponding to the predetermined time can be found by comparing the reference cycle time with the current cycle time. Therefore, on the contrary, since it is not obtained from the electricity usage information corresponding to the tunnel construction process corresponding to the predetermined time, it is judged that "the △△ equipment is out of order because it should be XX work", and this is described above. It can be output to the information
また、進捗状況管理処理およびスケジューリング管理処理では、今までに記録されたサイクルタイムから判断して、「○○作業があと10分で終わりそうだ」と判断して、自動的に次に続くトンネル施工工程(例えばコンクリートの練り混ぜ開始)の準備の指示を上記情報処理端末装置30A、30B、30C等に出力することで、効率的に工事をすすめることができる。また、電力消費が大きく、重複して実施できない工事などを予測して、「切羽で○○作業中なので□□作業は禁止」等の指示を上記情報処理端末装置30A、30B、30C等に出力することにより、不意のトラブルを防止することができる。
In addition, in the progress management process and scheduling management process, judging from the cycle time recorded so far, it is judged that "○○ work is likely to be completed in 10 minutes", and the next tunnel construction is automatically performed. By outputting the instruction for preparation of the process (for example, the start of mixing concrete) to the information
このように、この管理装置10によれば、進捗状況管理処理、および、スケジューリング管理処理を実行しているので、電気の使用タイミングや経時変化を常時監視し、その情報から機器の故障時刻や故障原因がわかる。また、トンネル施工において、故障箇所をすみやかに発見できるので、生産性を向上させることができる。特に、トンネル施工に係る知識・経験が多い人ほど、記録されたデータから様々なことがわかり、よりよいトンネル施工管理に利用することができる。
In this way, according to the
[第二実施形態]
次に、本発明に係るサイクルタイム管理装置の第二実施形態について説明する。第二実施形態のサイクルタイム管理装置は、電気使用情報から得られる電力量の波形から、対応する機器または機器群を判断し、トンネル施工工程を判定する例である。図5に第二実施形態における全体構成を示す。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the cycle time management device according to the present invention will be described. The cycle time management device of the second embodiment is an example of determining the corresponding device or device group from the waveform of the electric energy obtained from the electricity usage information, and determining the tunnel construction process. FIG. 5 shows the overall configuration of the second embodiment.
なお、第二実施形態は、電気使用情報に基づく情報処理の内容以外は、上記第一実施形態同様に、トンネル施工に用いられる機器が用いられ、上記第一実施形態同様の施工工程により、上記第一実施形態同様のサイクルタイムが繰り返されるものであるが、理解を容易にするために、機器の数を3A〜3C・・・3Fとし、トンネル施工に用いられる具体的機器との対応および具体的施工内容との対応についての説明は省略する。 In the second embodiment, the equipment used for tunnel construction is used as in the first embodiment except for the content of information processing based on the electricity usage information, and the above-mentioned construction process is performed in the same manner as in the first embodiment. The cycle time similar to that of the first embodiment is repeated, but in order to facilitate understanding, the number of devices is set to 3A to 3C ... 3F, and the correspondence with the specific devices used for tunnel construction and the concrete The explanation of the correspondence with the specific construction contents will be omitted.
同図に示すように、第二実施形態では、電力計1a,1bは、各分電盤2X,2Yに対して付設されるものの、複数の機器3A〜3C・・・3Fに対して、工程に対応するようには配置されない点が第一実施形態とは相違している。また、第二実施形態の管理装置10は、各電力計1a,1bの出力を個別に監視しておらず、システム全体としての電気使用情報を監視する点が第一実施形態とは相違する。
As shown in the figure, in the second embodiment, the
ここで、本願発明者は、電力量の波形は、各トンネル施工工程に対応する機器または機器群の固有の波形パターンを示し、この固有の波形パターンをパターン認識の手法で検出することにより、各トンネル施工工程に対応する工程情報を取得できる点に着目した。
つまり、図5に、各トンネル施工工程に対応する固有の波形パターンのイメージを付記するように、例えば機器3Aであれば、その稼働時に、同図に示す符号Haの波形パターンが得られ、また、機器群3B、3Cであれば、これらの稼働時に、同図に示す符号Hb・cの波形パターンが得られる。さらに、例えば機器3Fであれば、その稼働時に、同図に示す符号Hdの波形パターンが得られる。
Here, the inventor of the present application indicates that the waveform of the electric energy shows a unique waveform pattern of the equipment or the equipment group corresponding to each tunnel construction process, and by detecting this unique waveform pattern by the pattern recognition method, each of them We focused on the fact that process information corresponding to the tunnel construction process can be obtained.
That is, as shown in FIG. 5, an image of a unique waveform pattern corresponding to each tunnel construction process is added. For example, in the case of the
そこで、この第二実施形態のサイクルタイム管理装置では、これら固有の波形パターンを「参照波形」とし、この参照波形と時系列に取得した電力量の波形とをパターン認識の手法で比較して、時系列に取得した電力量の波形に最も近似する参照波形に紐付けされた機器または機器群が使用されていると推定し、当該紐付けされた機器または機器群を使用する工程を対応するトンネル施工工程と判定し、これを記憶するものである。 Therefore, in the cycle time management device of the second embodiment, these unique waveform patterns are designated as "reference waveforms", and the reference waveform and the waveform of the electric energy acquired in time series are compared by a pattern recognition method. It is presumed that the device or device group associated with the reference waveform that most closely resembles the waveform of the electric energy acquired in time series is used, and the process of using the linked device or device group is the corresponding tunnel. It is determined that it is a construction process and is memorized.
詳しくは、図6に示すように、第二実施形態の管理装置10でサイクルタイム記録処理が実行されると、まず、ステップS21に移行して、システム全体としての電気使用情報として、電力量の時系列の情報を取得する。
取得される電力量の時系列の情報のイメージを図8に示す。同図に示す例では、サイクルタイムの開始時から、機器3A〜機器3F・・・機器群3B、3Cがこの順に稼働される場合、それぞれに対応する波形パターンHa1〜Hd1・・・Hb・c1が時系列(同図では時刻情報)とともに取得される。そして、一のサイクルタイムCyが終わると、次のサイクルタイムが開始され、再び、機器3A〜機器3F・・・機器群3B、Cの順に、それぞれに対応するHa2〜Hd2・・・Hb・c2が時系列とともに取得される。
Specifically, as shown in FIG. 6, when the cycle time recording process is executed by the
An image of time-series information of the acquired electric energy is shown in FIG. In the example shown in the figure, when the
続くステップS22では、時系列に取得した電気使用情報から得られる電力量の波形から、参照波形との比較によって対応する工程情報(つまり、対応するトンネル施工工程)の有無を検出し、工程情報が検出されたら(Yes)ステップS23に移行し、そうでなければ(No)ステップS21に処理を戻す。そして、ステップS23では、検出された工程情報を、対応するトンネル施工工程として時系列の情報とともに記録してステップS24に移行し、ステップS24では、サイクルタイム中の次のトンネル施工工程の有無を判断し、次のトンネル施工工程があれば(Yes)ステップS21に処理を戻し、そうでなければ(No)ステップS25に移行する。ステップS25では、サイクルタイムを記録して処理を戻す。 In the following step S22, the presence or absence of the corresponding process information (that is, the corresponding tunnel construction process) is detected by comparing with the reference waveform from the waveform of the electric energy obtained from the electricity usage information acquired in time series, and the process information is obtained. If it is detected, the process proceeds to (Yes) step S23, and if not, the process returns to (No) step S21. Then, in step S23, the detected process information is recorded together with the time-series information as the corresponding tunnel construction process, and the process proceeds to step S24. In step S24, it is determined whether or not there is a next tunnel construction process during the cycle time. Then, if there is a next tunnel construction step, the process returns to step S21 (Yes), and if not, the process proceeds to step S25 (No). In step S25, the cycle time is recorded and the process is returned.
ここで、第二実施形態において、「参照波形」は、波形パターンHa、Hd、Hb・c等を、予め記憶部13に格納したものを用いてもよいし、また、複数の機器の電源から時系列に取得した電力量の情報に基づいて設定した波形パターンの情報を使用してもよい。
いま、第二実施形態において、複数の機器3A〜3D・・・のうち、第N(但しNは自然数)のトンネル施工工程に対応する機器または機器群が稼働を開始したときから終了したときまでに時系列に取得した電気使用情報を「第N工程情報」と呼ぶものとする。また、その第N工程情報から得られる電力量の波形を「第N工程波形」と呼び、第Nのトンネル施工工程に対応するものとして設定された電力量の波形または設定される電力量の波形を「第N参照波形」と呼ぶものとする。
Here, in the second embodiment, as the "reference waveform", waveform patterns Ha, Hd, Hb · c, etc. may be stored in the
Now, in the second embodiment, of the plurality of
つまり、第二実施形態において、予め記憶部13に格納した「参照波形」を用いるときは、図8に示す例であれば、サイクルタイムCyの周期の始め(時刻9:00)から数えて、複数の機器3A〜3C・・・3Fのうち、第1のトンネル施工工程に対応する機器3Aが稼働を開始した9:00から終了した10:00までに時系列に取得した電気使用情報が「第1工程情報」である。そして、この「第1工程情報」に対応して得られる電力量の波形が、同図の「第1工程波形Ha1」であり、この第1のトンネル施工工程に対応するものとして予め設定された「参照波形」は、図5に示す「第1参照波形Ha」となる。
That is, in the second embodiment, when the "reference waveform" stored in the
上記工程判定部12は、時系列に取得した電気使用情報から得られる電力量の波形(図8の例では、Ha1、Hd1、Hb・c1・・・)から、第N参照波形(図5に示す、Ha、Hd、Hb・c・・・)に対応する波形を、パターン認識の手法により第N工程波形として検出する。これにより、第N工程情報に対応するトンネル施工工程を判定することができる。パターン認識による比較時の照合の度合(評価基準)は、相関係数で表したり、たたみ込み積分値等、公知の評価基準で表したりできる。
The
また、第二実施形態において、波形パターンの比較情報から「第N参照波形」を設定してその「第N参照波形」を用いるときは、上記第Nのトンネル施工工程に対応するものとして設定される電力量の波形を「第N参照波形」と呼ぶとき、工程判定部12は、時系列に取得した電気使用情報から得られる電力量の波形から、サイクリックな電力量の波形パターンを取得したときに、その波形パターンを第N工程情報に対応する第N参照波形として設定することができる。
Further, in the second embodiment, when the "Nth reference waveform" is set from the comparison information of the waveform patterns and the "Nth reference waveform" is used, it is set as corresponding to the Nth tunnel construction process. When the waveform of the power amount is called the "Nth reference waveform", the
具体的な処理としては、例えば管理装置10が、図7に示す、参照波形設定処理を同時並行的に実行する。この処理は、まず、ステップS31に移行して、電力量の時系列の情報を取得し、続くステップS32で、開始トリガの有無を監視する。開始トリガとしては、例えば図8に示すように、基準となる電力量Wkに対して閾値Wtを設定しておき、この閾値Wtを超えるような電力量の立ち上がり変化を検出したときを波形パターンの開始トリガとすることができる。
As a specific process, for example, the
開始トリガが検出されると、ステップS33に移行して、参照波形情報生成処理が実行され、続くステップS34にて、終了トリガの有無を監視する。終了トリガとしては、例えば図8に示すように、基準となる電力量Wkに対して閾値Wtを設定しておき、この閾値Wtを超えるような電力量の立ち下がり変化を検出したときを波形パターンの終了トリガとすることができる。 When the start trigger is detected, the process proceeds to step S33, the reference waveform information generation process is executed, and in the subsequent step S34, the presence or absence of the end trigger is monitored. As the end trigger, for example, as shown in FIG. 8, a threshold value Wt is set for the reference electric energy Wk, and a waveform pattern is obtained when a falling change in the electric energy exceeding this threshold value Wt is detected. Can be the end trigger of.
これにより、図8に示す例であれば、9:00および10:00の時点をそれぞれ波形パターンの開始時および終了時を検出可能である。この例では、9:00に開始トリガが検出されるので(ステップS32)、フィルタ処理等を含む参照波形情報生成処理(ステップS33)が開始され、10:00に終了トリガが検出されるので(ステップS34)、参照波形情報生成処理(ステップS33)を終え、その間に得られた波形パターンを参照波形情報として記憶部13に格納する(ステップS35)。
Thereby, in the example shown in FIG. 8, the time points of 9:00 and 10:00 can be detected at the start time and the end time of the waveform pattern, respectively. In this example, since the start trigger is detected at 9:00 (step S32), the reference waveform information generation process (step S33) including the filter process is started, and the end trigger is detected at 10:00 (step S32). Step S34) and the reference waveform information generation process (step S33) are completed, and the waveform pattern obtained during that process is stored in the
そして、複数のサイクルタイムの情報が取得されたときに、複数の参照波形情報相互を比較するマッチング処理を行い(ステップS36)、相互に照合する参照波形情報が得られたら、それを「参照波形」として設定する。図8に示す例であれば、第1工程波形Ha1に対応する第N工程波形Ha2が得られたときに、その波形パターンHa2を第N工程情報に対応する第N参照波形Haとして設定する。 Then, when a plurality of cycle time information is acquired, a matching process for comparing the plurality of reference waveform information with each other is performed (step S36), and when the reference waveform information to be collated with each other is obtained, it is referred to as "reference waveform". ". In the example shown in FIG. 8, when the Nth process waveform Ha2 corresponding to the first process waveform Ha1 is obtained, the waveform pattern Ha2 is set as the Nth reference waveform Ha corresponding to the Nth process information.
そして、一のサイクルタイムを構成するに必要な、次の参照波形の有無を判定して(ステップS37)、サイクルタイムを構成するトンネル施工工程の認定に必要な参照波形が揃うまで以上の処理が継続される。そして、サイクルタイムを構成する複数のトンネル施工工程の認定に必要な参照波形が揃ったら、時系列の情報と複数のトンネル施工工程とを突き合わせることにより、各トンネル施工工程を決定することができる。 Then, the presence or absence of the next reference waveform required to configure one cycle time is determined (step S37), and the above processing is performed until the reference waveforms required to certify the tunnel construction process constituting the cycle time are prepared. Will be continued. Then, once the reference waveforms required for certification of the plurality of tunnel construction processes constituting the cycle time are prepared, each tunnel construction process can be determined by comparing the time-series information with the plurality of tunnel construction processes. ..
参照波形設定処理を終えた後は、上述したサイクルタイム記録処理において、時系列に取得した電気使用情報から得られる電力量の波形から、設定した第N参照波形(例えばHa)に対応する波形をパターン照合(テンプレートマッチング)により第N工程波形(例えばHan)として検出することにより、第N工程情報に対応するトンネル施工工程として第Nの施工工程を判定することができる。なお、実際の電気量の波形は種々の要因によって随時に変化する。そのため、そのような経時的変化に追従するように、参照波形設定処理を適宜に行って、ローパスフィルタ処理を行う等、参照波形の改定を適宜に行うことは好ましい。 After the reference waveform setting process is completed, in the cycle time recording process described above, the waveform corresponding to the set Nth reference waveform (for example, Ha) is obtained from the waveform of the amount of power obtained from the electricity usage information acquired in time series. By detecting as the Nth process waveform (for example, Han) by pattern matching (template matching), the Nth construction process can be determined as the tunnel construction process corresponding to the Nth process information. The waveform of the actual amount of electricity changes at any time due to various factors. Therefore, it is preferable to appropriately revise the reference waveform, such as appropriately performing the reference waveform setting process and performing the low-pass filter process so as to follow such a change with time.
さらに、第二実施形態の管理装置10のサイクルタイム管理処理によれば、上記第一実施形態のようにON/OFFの情報から判定するものに比べて、消費電力の波形分析によって判定しているので、よりきめ細かい進捗状況管理およびスケジューリング管理を行うことができる。
例えば、第二実施形態の管理装置10では、上述した、ステップS2の進捗状況管理処理、および、ステップS3のスケジューリング管理処理において、管理部14は、トンネル施工工程の進捗状況またはスケジューリング管理に係る処理の実行に際し、管理中のサイクルタイムにおける第N工程波形と第N参照波形との比較結果に基づいて、第N工程情報に対応する機器または機器群の稼働状態を評価する構成とすることができる。
Further, according to the cycle time management process of the
For example, in the
また、第二実施形態の管理装置10では、管理部14は、トンネル施工工程の進捗状況またはスケジューリング管理に係る処理の実行に際し、管理中のサイクルタイムにおける第N工程波形と他のサイクルタイムにおける第N工程波形との比較結果に基づいて、管理中のサイクルタイムにおける第N工程情報に対応する機器または機器群の稼働状態を評価する構成とすることができる。
Further, in the
さらにまた、第二実施形態の管理装置10では、管理部14は、トンネル施工工程の進捗状況またはスケジューリング管理に係る処理の実行に際し、管理中のサイクルタイムにおける第N工程波形の期間の長さに基づいて、第N工程情報に対応する機器または機器群による当該サイクルタイム中の施工状況を評価する構成とすることができる。
なお、本発明に係るトンネル施工工程記録装置およびトンネルサイクルタイム管理装置並びにトンネルの施工工程記録方法およびトンネルのサイクルタイム管理方法は、上記第一ないし第二実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能であることは勿論である。
Furthermore, in the
The tunnel construction process recording device and the tunnel cycle time management device, the tunnel construction process recording method, and the tunnel cycle time management method according to the present invention are not limited to the above first and second embodiments. It goes without saying that various modifications are possible without departing from the gist of the invention.
例えば、上記第一ないし第二実施形態では、管理装置10が、「トンネルサイクルタイム管理装置」および「トンネル施工工程記録装置」に対応する例を示したが、これに限定されず、トンネルサイクルタイム管理装置またはトンネル施工工程記録装置は、上記第一ないし第二実施形態で例示した、図1または図5のサイクルタイム管理システム内にて実質的に実現されていれば、種々の態様とすることができる。
For example, in the first to second embodiments, the
例えば、上記第一ないし第二実施形態では、管理装置10の記憶部13が、「工程情報記録部」に対応する例を示したが、これに限定されず、課題を解決する手段に記載する「工程情報記録部」は、サイクルタイム管理システムを構成するいずれの記憶装置をも対応させ得る。例えば、情報処理端末装置30A、30B、30Cの記憶装置を対応させ得る。また、例えばクラウドを用いることができる。
For example, in the first to second embodiments, the
また、「工程判定部」についても同様であり、上記第一ないし第二実施形態では、管理装置10の工程判定部13が対応しているが、これに限らず、例えば、管理装置10には工程判定部12を設けずに、管理装置10には、情報取得部11と管理部14とを設け、情報処理端末装置30A、30B、30Cの側に「工程判定部」を設けることができる。
この場合、例えば、管理部14は、情報取得部11に入力された種々の情報をそのまま情報処理端末装置30A、30B、30Cに出力し、情報処理端末装置30A、30B、30C側にて「工程判定部」に対応する処理を実行し、その結果を管理装置10の管理部14に返し、管理部14がその取得結果に基づいて続く他の処理を続行するようにプログラムを構成できる。また、進捗状況またはスケジューリング管理に係る処理の実行についても同様である。
The same applies to the "process determination unit". In the first to second embodiments, the
In this case, for example, the
1a〜1e 電力計
2V〜2Z 分電盤(電源)
3A〜3F (トンネル施工に用いられる)機器
10 管理装置(トンネルサイクルタイム管理装置、トンネル施工工程記録装置)
20 通信器
30A、30B、30C 情報処理端末装置
Cy サイクルタイム
1a ~ 1e Wattmeter 2V ~ 2Z Distribution board (power supply)
3A-3F (used for tunnel construction)
20
Claims (6)
前記電気使用情報を時系列に取得する情報取得部と、
該情報取得部で時系列に取得された電気使用情報を分析して対応するトンネル施工工程を判定する工程判定部と、
該工程判定部で判定されたトンネル施工工程に基づく情報を記録する工程情報記録部と、
を有し、
前記機器または機器群を使用したときに得られる電力量の波形を参照波形として予め定めてあり、
前記工程判定部は、時系列に取得した電力量の波形と前記参照波形とを比較して、時系列に取得した電力量の波形に最も近似する参照波形に紐付けされた機器または機器群が使用されていると推定し、当該紐付けされた機器または機器群を使用する工程を対応するトンネル施工工程と判定することを特徴とするトンネル施工工程記録装置。 For each of the plurality of devices used for tunnel construction, a distribution board is provided for each tunnel construction process to be recorded and managed, and a power meter is attached to each distribution board. It is used at tunnel construction sites that have a configuration that can output information on the state of electricity usage from the power supply corresponding to the equipment or group of equipment corresponding to one tunnel construction process as electricity usage information.
An information acquisition section for acquiring the electrical usage information in time series,
A process determination unit that analyzes the electricity usage information acquired in chronological order by the information acquisition unit and determines the corresponding tunnel construction process.
A process information recording unit that records information based on the tunnel construction process determined by the process determination unit, and
Have a,
The waveform of the amount of electric power obtained when the device or the device group is used is predetermined as a reference waveform.
The process determination unit compares the waveform of the electric energy acquired in time series with the reference waveform, and a device or group of devices associated with the reference waveform that most closely resembles the waveform of the electric energy acquired in time series. A tunnel construction process recording device characterized in that it is presumed to be used and the process of using the associated device or group of devices is determined to be the corresponding tunnel construction process.
請求項1または2に記載のトンネル施工工程記録装置の、前記工程情報記録部に記録されたトンネル施工工程の情報に基づいて、トンネル施工工程の進捗状況またはスケジューリング管理に係る処理を実行する工程管理部を備えることを特徴とするトンネルサイクルタイム管理装置。 A tunnel cycle time management device that manages the cycle time of a tunnel having multiple tunnel construction processes.
Process management for executing a process related to the progress status of the tunnel construction process or scheduling management based on the information of the tunnel construction process recorded in the process information recording unit of the tunnel construction process recording device according to claim 1 or 2. A tunnel cycle time management device characterized by having a unit.
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