JPH10140971A - System for managing construction of tunnel by using wireless transmission device - Google Patents
System for managing construction of tunnel by using wireless transmission deviceInfo
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- JPH10140971A JPH10140971A JP29848596A JP29848596A JPH10140971A JP H10140971 A JPH10140971 A JP H10140971A JP 29848596 A JP29848596 A JP 29848596A JP 29848596 A JP29848596 A JP 29848596A JP H10140971 A JPH10140971 A JP H10140971A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、無線伝送装置を用いて
トンネルの切羽付近の施工管理情報を地上の監視装置に
伝送してトンネルの施工管理を行う無線伝送装置を用い
たトンネル施工管理システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tunnel construction management system using a radio transmission device for transmitting construction management information near the face of a tunnel to a monitoring device on the ground by using a radio transmission device. About.
【0002】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年の
山岳トンネルは、長大化が図られ施工も急速化が著しく
進み、建設現場においては、厳しい施工管理が求められ
る。また、大断面化、大深度化の傾向が進み、従来以上
の綿密な施工管理が望まれている。2. Description of the Related Art In recent years, mountain tunnels have become longer and their construction has been significantly accelerated. At construction sites, strict construction management is required. In addition, the trend of increasing the cross section and the depth is progressing, and more detailed construction management than before is desired.
【0003】しかしながら、近年、高齢化による熟練者
の不足や若年層の建設業離れに起因する労働力不足は深
刻化しており、従来以上の人員減少が予想され現場管理
の合理化が求められる。多くの作業が錯綜する建設現場
での施工状況の集中管理は、安全面、作業性の向上にお
いても、非常に重要であるが、山岳トンネルにおいては
人間の勘に頼る部分が多く、作業の定量的な管理が難し
いため、作業の集中管理は困難であった。しかも山岳ト
ンネルの施工管理では、数百m〜数kmもの長大トンネ
ルの場合、日常時や緊急時などの情報収集に時間がかか
る。[0003] However, in recent years, the shortage of skilled workers due to aging and the labor shortage caused by the young people leaving the construction industry have become serious, and the number of workers is expected to decrease more than before, and streamlining of site management is required. Centralized management of construction conditions at construction sites where many tasks are complicated is very important in terms of safety and improvement of workability.However, in mountain tunnels, many parts rely on human intuition. Central management of work was difficult because of difficult management. Moreover, in the construction management of a mountain tunnel, in the case of a long tunnel of several hundred meters to several kilometers, it takes time to collect information in a daily or emergency situation.
【0004】図6は従来の無線伝送装置を用いたトンネ
ル施工管理システムの問題を説明するための図である。
リアルタイムな施工管理や情報収集を行うために、坑内
にカメラを設置し、有線ケーブルを事務所まで引く方式
も採用されている。しかし、山岳トンネルの場合には、
発破によるケーブルの破損の問題や延長の手間などの問
題がある。また、山岳トンネルの施工管理に無線伝送装
置を適用することも検討されてきたが、このシステムの
場合には、指向性を有するため1対の送受信装置が互い
に向き合い、見通せる必要があった。しかし実用上、ト
ンネルでは、図6に示すように左右にカーブしたり、上
り下り勾配が変化したり、また、途中に覆工コンクリー
トや防水シート張り、換気のための架台、重機などがあ
るため、互いに見通せず工事に適用することが難しかっ
た。FIG. 6 is a diagram for explaining a problem of a conventional tunnel construction management system using a wireless transmission device.
In order to perform real-time construction management and information collection, a camera is installed in the mine, and a cable is routed to the office. However, in the case of a mountain tunnel,
There are problems such as cable breakage due to blasting and troublesome extension. In addition, application of a wireless transmission device to the construction management of a mountain tunnel has also been considered. However, in this system, a pair of transmission / reception devices must face each other and have a clear view because of the directivity. However, in practical use, in a tunnel, as shown in FIG. 6, there is a curve to the left and right, an up and down slope changes, and there are lining concrete, waterproof sheeting, a pedestal for ventilation, heavy equipment, and the like in the middle. However, it was difficult to apply to construction without seeing each other.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するものであって、カーブや勾配の変化のある長大ト
ンネルに対しても適用可能にすることである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has an object to be applicable to a long tunnel having a curve or a gradient change.
【0006】そのために本発明は、無線伝送装置を用い
てトンネルの切羽付近の施工管理情報を地上の監視装置
に伝送してトンネルの施工管理を行う無線伝送装置を用
いたトンネル施工管理システムにおいて、指向性を有し
トンネルの坑口天井付近と切羽付近上方に対向して取り
付けられる一対のアンテナと、前記一対のアンテナのそ
れぞれの方向を調整するための方向調整手段と、前記一
対のアンテナのそれぞれの受信レベルを検出する受信レ
ベル検出手段とを備え、前記一対のアンテナの方向とし
て、トンネル軸線に並行となる方向から前記方向調整手
段により角度をずらして前記受信レベル検出手段により
検出される受信レベルの高くなる方向に設定したことを
特徴とするものである。For this purpose, the present invention provides a tunnel construction management system using a wireless transmission device for performing construction management of a tunnel by transmitting construction management information near the face of the tunnel to a monitoring device on the ground using the wireless transmission device. A pair of antennas having directivity and being attached to the vicinity of the tunnel entrance ceiling and the vicinity of the face above, and a direction adjusting means for adjusting the direction of each of the pair of antennas; and each of the pair of antennas Receiving level detecting means for detecting a receiving level, wherein the direction of the pair of antennas is shifted from the direction parallel to the tunnel axis by an angle by the direction adjusting means, and the reception level detected by the receiving level detecting means is shifted. It is characterized in that it is set to a higher direction.
【0007】また、前記方向調整手段は、ネジの締めつ
け、開放により前記アンテナの方向調整、設定を行うも
のであり、或いは操作駆動機構を有し、予め設定された
所定の角度で順次変えながら前記受信レベル検出手段に
よる受信レベルを比較することにより、受信レベルの高
くなる方向を求めて設定するものであり、或いは操作駆
動機構を有し、前記地上の監視装置からの制御信号によ
り駆動されるものであることを特徴とし、前記切羽付近
上方に取り付けられるアンテナは、換気架台などの架台
の上部に取り付けたものであることを特徴とするもので
ある。The direction adjusting means adjusts and sets the direction of the antenna by tightening and releasing a screw, or has an operation driving mechanism, and sequentially changes the antenna at a predetermined angle. By setting the direction in which the reception level is increased by comparing the reception levels detected by the reception level detection means, or having an operation drive mechanism and driven by a control signal from the monitoring device on the ground. Wherein the antenna mounted above the vicinity of the face is mounted on an upper part of a pedestal such as a ventilation pedestal.
【0008】[0008]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図1は本発明に係る無線伝送装置を用いたトン
ネル施工管理システムの実施の形態を示す図であり、図
中、1、11はアンテナ、2、12はアンテナ方向調整
機構、3、13はアンテナ方向操作部、4、14は信号
送受信部、5は集中管理装置、6は表示装置、7は入力
装置、8は出力装置、9、15は受信レベル判定制御
部、16は送受信信号処理部、17は送信データ収集部
を示す。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a tunnel construction management system using a wireless transmission device according to the present invention. In the drawing, reference numerals 1 and 11 denote antennas, 2 and 12 denote antenna direction adjustment mechanisms, and 3 and 13 denote antennas. Direction operation units, 4 and 14, signal transmission / reception units, 5 a centralized management device, 6 a display device, 7 an input device, 8 an output device, 9 and 15 a reception level determination control unit, 16 a transmission / reception signal processing unit, Reference numeral 17 denotes a transmission data collection unit.
【0009】図1において、アンテナ1は、トンネルの
入口である坑口側の例えば天井部分に取り付けられ、ア
ンテナ11は、トンネルの先端である切羽付近の例えば
坑壁の天井付近部分に設けた吊架台やブラケット架台或
いは換気架台あどの架台の上部に取り付けられるもので
あり、それぞれアンテナの向き、つまり電波の送受信す
る方向を調整するための回転軸や軸受け、リンク機構な
どからなるアンテナ方向調整機構2、12を有する。ア
ンテナ1、11は、本来、指向性を有し対で互いにその
送受信する方向の軸が一致するように向き合って通信を
行うものである。しかし、トンネル内においては、互い
に送受信する方向の軸が一致するように向き合うことな
く、むしろ対向するアンテナをそれぞれある斜め方向に
ずらして向けた場合に良好な感度が得られることを本発
明者等は実験の結果として見い出したものである。この
ことは、トンネル内において、壁面における反射が有効
に作用していると考えることができる。アンテナ方向操
作部3、13は、このようにアンテナの方向を調整する
ためにアンテナ方向調整機構2、12を電動モータやサ
ーボモータ等により操作するものである。信号送受信部
4、14は、アンテナ1、12から信号を他方に送信
し、また、他方からの信号を受信するものである。In FIG. 1, an antenna 1 is mounted on, for example, a ceiling at a tunnel entrance, which is an entrance of a tunnel. And an antenna direction adjusting mechanism 2 including a rotating shaft, a bearing, a link mechanism, and the like for adjusting the direction of the antenna, that is, the direction of transmitting and receiving radio waves, respectively. It has 12. The antennas 1 and 11 originally have directivity and communicate with each other in pairs so that the axes of the transmitting and receiving directions coincide with each other. However, in the tunnel, the present inventors have found that good sensitivity can be obtained when the opposing antennas are shifted in a certain oblique direction without facing each other so that the axes of the transmitting and receiving directions coincide with each other. Are found as a result of experiments. This can be considered that the reflection on the wall surface works effectively in the tunnel. The antenna direction operation units 3 and 13 operate the antenna direction adjustment mechanisms 2 and 12 by an electric motor, a servomotor, or the like in order to adjust the direction of the antenna as described above. The signal transmission / reception units 4 and 14 transmit signals from the antennas 1 and 12 to the other, and receive signals from the other.
【0010】集中管理装置5は、例えば中央監視室に設
置され、各種監視データや処理データのファイルなどを
格納する記憶装置を有し信号送受信部4を介してアンテ
ナ1から送受信される信号の処理、表示装置6のモニタ
画面に表示する情報の処理、入力装置7から入力される
情報の処理、出力装置8から出力される情報の処理を行
い、また、アンテナ1の方向を調整する場合にその制御
信号を生成してアンテナ方向操作部3を制御するもので
ある。The central control device 5 is installed in, for example, a central monitoring room, has a storage device for storing various monitoring data and files of processing data, and processes signals transmitted / received from the antenna 1 via the signal transmitting / receiving unit 4. Performs processing of information displayed on the monitor screen of the display device 6, processing of information input from the input device 7, processing of information output from the output device 8, and adjustment of the direction of the antenna 1. A control signal is generated to control the antenna direction operation unit 3.
【0011】受信レベル判定制御部9、15は、アンテ
ナ1とアンテナ11との間で送受信される信号のレベル
を判定して受信感度が大きくなるようにアンテナ方向操
作部3、13を制御するものである。送受信データ収集
部17は、切羽付近の情報を収集するものであり、これ
らの情報としては、カメラや計測器などから得られる例
えば切羽観察情報や発破情報、坑内監視カメラの画像情
報、内空計測による計測情報、作業員の情報等である。
送受信信号処理部16は、信号送受信部14を介してア
ンテナ11から送信する信号の処理、受信する信号の処
理を行うものであり、送信する信号としては、送受信デ
ータ収集部17で収集された情報の信号やアンテナ方向
調整を行うために送信するアンテナ調整のための調整用
信号など、また、受信する信号としては、送受信データ
収集部17にあるカメラや計測器などの制御信号やアン
テナ方向調整を行うために受信するアンテナ調整のため
の調整用信号、或いはアンテナ方向調整の制御信号など
がある。The reception level determination control units 9 and 15 determine the levels of signals transmitted and received between the antenna 1 and the antenna 11 and control the antenna direction operation units 3 and 13 to increase the reception sensitivity. It is. The transmission / reception data collection unit 17 collects information on the vicinity of the face. Examples of the information include face observation information and blasting information obtained from cameras and measuring instruments, image information of underground monitoring cameras, inner space measurement, and the like. Measurement information, worker information, and the like.
The transmission / reception signal processing unit 16 performs processing of a signal transmitted from the antenna 11 via the signal transmission / reception unit 14 and processing of a signal to be received. The transmission signal includes information collected by the transmission / reception data collection unit 17. And the signal for adjustment for antenna adjustment transmitted to perform antenna direction adjustment, and the signal to be received include control signals for cameras and measuring instruments in the transmission / reception data collection unit 17 and antenna direction adjustment. There is an adjustment signal for antenna adjustment or a control signal for antenna direction adjustment which is received to perform.
【0012】次に、アンテナ1、11の方向調整処理に
ついて説明する。図2は本発明に係る無線伝送装置を用
いたトンネル施工管理システムの調整処理を説明するた
めの図、図3はアンテナ方向の調整処理の例を軌跡で示
す図、図4は一定の範囲をスキャンしてから最大受信感
度の方向を検出する例を示す図である。Next, the direction adjustment processing of the antennas 1 and 11 will be described. FIG. 2 is a diagram for explaining the adjustment process of the tunnel construction management system using the wireless transmission device according to the present invention, FIG. 3 is a diagram showing an example of the adjustment process of the antenna direction by a trajectory, and FIG. FIG. 9 is a diagram illustrating an example in which the direction of the maximum reception sensitivity is detected after scanning.
【0013】長大トンネルにおいて、アンテナ1、11
は、先に述べたように送受信の方向の軸が一致する方向
からずらしてやや斜め方向に向けたとき良好な感度が得
られるというトンネル内の特性から、そのための調整と
して、まず、いずれか一方のアンテナを固定して信号を
送受信し、他方のアンテナで信号の受信感度が良好な方
向を検出する。その後、他方のアンテナを固定して同様
に信号を送受信し、一方のアンテナで信号の受信感度が
良好な方向を検出する。この場合、どちらを受信側とし
てもよいし、受信側を変えておこなってもよい。本発明
は、このような調整を行うことによって、受信感度が良
好なアンテナの方向でトンネル施工管理のための情報を
収集し管理するものである。上記それぞれの調整処理の
流れを最大受信感度の方向に追跡する方式の例で示した
のが図2である。In a long tunnel, antennas 1 and 11
As described above, because of the characteristic in the tunnel that good sensitivity is obtained when it is shifted slightly from the direction where the axes of the transmission and reception directions coincide with each other and oriented in a slightly oblique direction, as an adjustment for that, first, either The fixed antenna is used to transmit and receive signals, and the other antenna detects a direction in which the signal receiving sensitivity is good. After that, the other antenna is fixed, and signals are transmitted and received in the same manner, and one antenna detects a direction in which the signal reception sensitivity is good. In this case, either one may be used as the receiving side or the receiving side may be changed. The present invention collects and manages information for tunnel construction management in the direction of an antenna having good reception sensitivity by performing such adjustment. FIG. 2 shows an example of a method of tracking the flow of each adjustment process in the direction of the maximum reception sensitivity.
【0014】アンテナ方向の調整処理では、調整モード
にして、図2に示すようにトンネル軸線と並行になる方
向をアンテナの基準方向に設定する(ステップS1
1)。そして、信号を送受信することによりその時の受
信感度を記憶する(ステップS12)。次に、第1の調
整単位αを設定する(ステップS13)。これは、粗調
整と微調整を行うため、まず、粗調整のために大きい調
整ステップを第1の調整単位αとして設定するものであ
る。続いてアンテナ方向操作部を制御することにより基
準方向より設定した調整単位だけ方向を操作し(ステッ
プS14)、信号を送受信することによりその時の受信
感度を記憶する(ステップS15)。この調整単位の操
作は、例えば上下左右(±Δθx 、±Δθy )につい
て、或いはα°の仰角を与えて一定の角度ずつ回転させ
て行う。したがって、この各方向の全ての操作が完了し
たか否かを調べ(ステップS16)、完了するまで、ス
テップS14に戻って同様の処理を繰り返し行う。In the adjustment process of the antenna direction, an adjustment mode is set and a direction parallel to the tunnel axis is set as a reference direction of the antenna as shown in FIG. 2 (step S1).
1). Then, by transmitting and receiving signals, the reception sensitivity at that time is stored (step S12). Next, a first adjustment unit α is set (step S13). In order to perform the coarse adjustment and the fine adjustment, first, a large adjustment step for the coarse adjustment is set as the first adjustment unit α. Subsequently, by controlling the antenna direction operation unit, the direction is operated by the adjustment unit set from the reference direction (step S14), and the reception sensitivity is stored by transmitting and receiving signals (step S15). The operation of the adjustment unit is performed, for example, in the vertical and horizontal directions (± Δθ x , ± Δθ y ), or by rotating at a constant angle by giving an elevation angle of α °. Therefore, it is checked whether or not all the operations in each direction have been completed (step S16), and the process returns to step S14 and repeats the same processing until completed.
【0015】調整単位による各方向の全ての操作が完了
すると、それらの受信感度の中から最大受信感度の方向
を求める(ステップS17)。そして、その最大受信感
度の方向が基準方向と一致するか否かを調べ(ステップ
S18)、一致しなければ、さらに最大受信感度の方向
を基準方向に設定し直して(ステップS19)、ステッ
プS14に戻り同様の処理を繰り返し実行する。しか
し、最大受信感度の方向が基準方向と一致した場合に
は、調整単位が微調整の第2の調整単位βか否かを調べ
(ステップS20)、第2の調整単位βでなければ、つ
まり、第1の調整単位αである場合には、第2の調整単
位βを設定して(ステップS21)、ステップS14に
戻り同様の処理を繰り返し実行する。そして、第2の調
整単位βでも同様にして最大受信感度の方向を見つけて
処理を終了する。なお、上記ステップS18、19を省
くことにより、第1の調整単位αによる調整も第2の調
整単位βによる調整と同様、1回だけにしてもよい。When all the operations in the respective directions by the adjustment unit are completed, the direction of the maximum receiving sensitivity is obtained from those receiving sensitivities (step S17). Then, it is checked whether or not the direction of the maximum receiving sensitivity matches the reference direction (step S18). If not, the direction of the maximum receiving sensitivity is reset to the reference direction (step S19), and step S14 is performed. And the same processing is repeatedly executed. However, when the direction of the maximum reception sensitivity matches the reference direction, it is checked whether or not the adjustment unit is the second adjustment unit β for fine adjustment (step S20). If it is the first adjustment unit α, the second adjustment unit β is set (step S21), and the process returns to step S14 to repeatedly execute the same processing. Then, the direction of the maximum reception sensitivity is similarly found in the second adjustment unit β, and the process is terminated. By omitting steps S18 and S19, the adjustment using the first adjustment unit α may be performed only once, similarly to the adjustment using the second adjustment unit β.
【0016】上記の処理を軌跡で示すと、まず、図3
(A)に示すようにトンネル軸線と並行な方向Oから調
整単位αで上下左右に方向を操作し、最大受信感度が上
の方向に操作したときである場合には、引続き図3
(B)に示すようにさらに調整単位αで上、左右に方向
を操作する。この場合、下は前回の値として既に記憶し
てあるので、操作を省くことができる。この操作を繰り
返して図3(C)に示すように調整単位αで上と右に方
向を操作しても最大受信感度の方向が前回と同じになっ
た場合には、次に、それまでの1/2以下の調整単位β
で上下左右に方向を操作し、最大受信感度の方向
(θxi、θyj)を検出する。If the above processing is shown by a locus, first, FIG.
As shown in FIG. 3A, when the direction is adjusted up and down and left and right in the adjustment unit α from the direction O parallel to the tunnel axis, and the maximum reception sensitivity is operated in the upward direction, FIG.
As shown in (B), the direction is further operated upward, left and right in the adjustment unit α. In this case, the operation can be omitted because the lower part is already stored as the previous value. If this operation is repeated and the direction of the maximum receiving sensitivity becomes the same as the previous time even if the direction is adjusted upward and right by the adjustment unit α as shown in FIG. Adjustment unit β of 1/2 or less
Operate the direction up, down, left and right to detect the direction (θ xi , θ yj ) of the maximum receiving sensitivity.
【0017】また、上記のように最大受信感度の方向を
追跡する方式ではなく、図4に示すようにある一定の範
囲で方向を走査しながら、それぞれのボイントで受信感
度を記憶し、その中から最大受信感度の方向を検出して
もよい。Instead of tracking the direction of the maximum reception sensitivity as described above, the reception sensitivity is stored at each point while scanning the direction in a certain range as shown in FIG. , The direction of the maximum receiving sensitivity may be detected.
【0018】図5は本発明に係る無線伝送装置を用いた
トンネル施工管理システムを適用した山岳トンネルの概
念図であり、このように本発明に係る無線伝送装置を用
いたトンネル施工管理システムを適用すると、換気架台
の上に取り付けた送受信装置のアンテナと坑口の上部に
取り付けた送受信装置のアンテナとの間で各種工程管理
情報を無線伝送により送受信し、地上の中央監視室でマ
ルチパソコンによる山岳トンネルの工程管理、資材管
理、労務管理、機械管理等の情報集中管理を行うことが
できる。ここでは、例えば画像情報に1チャンネル(片
方向)、音声に2チャンネル(双方向)を用い、数値情
報及びカメラ操作などの情報は音声チャンネルを用い
る。画像情報としては、切羽部、インバート部、覆工コ
ンクリート部、音声としては、切羽周辺の作業中に発す
る音、数値情報としては、各種計測情報、発破情報、入
坑管理情報、坑内環境情報など必要に応じてシステムに
取り込むように構成される。そして、中央監視室では、
パーソナルコンピュータ及びモニタからなる監視装置を
設置し、カメラを遠隔操作することにより、必要な現場
の動画を得ることができ、同時に現場より送られてくる
各種情報より集中管理を行うことができる。FIG. 5 is a conceptual diagram of a mountain tunnel to which a tunnel construction management system using a wireless transmission device according to the present invention is applied. As described above, a tunnel construction management system using a wireless transmission device according to the present invention is applied. Then, various process management information is transmitted and received by wireless transmission between the antenna of the transmitting and receiving device mounted on the ventilation stand and the antenna of the transmitting and receiving device mounted on the upper part of the wellhead, and the mountain tunnel using a multi-computer in the central monitoring room on the ground. Centralized information management such as process management, material management, labor management, and machine management. Here, for example, one channel (one-way) is used for image information and two channels (two-way) are used for audio, and an audio channel is used for numerical information and camera operation information. Image information includes face, invert, and lining concrete.Sounds include sounds emitted during work around the face.Numerical information includes various measurement information, blasting information, mine management information, underground environment information, etc. It is configured to be loaded into the system as needed. And in the central monitoring room,
By installing a monitoring device including a personal computer and a monitor and remotely controlling the camera, it is possible to obtain a necessary moving image of the site, and at the same time, it is possible to centrally manage various kinds of information sent from the site.
【0019】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上
記実施の形態では、自動的にアンテナ方向の調整を行う
ようにしたが、それぞれの信号受信部に設けられている
受信レベル計により、作業員がこの受信レベルを読み取
りながら、作業員の手動操作により調整を行うようにし
てもよいことはいうまでもない。この場合には、双方の
作業員同士が例えばトランシーバにより連絡を行いなが
ら、受信レベル計により感度が大きくなる方にアンテナ
の方向を操作し、例えばネジやピンなどを用いて締めつ
けることにより設定すればよい。また、ある程度の受信
レベルで信号が送受信できれば、その信号を利用するこ
とにより検出した受信レベル信号を地上に伝送し、中央
監視室において、それぞれの受信レベル信号をモニタし
ながら、中央監視室から作業員が方向調整の制御信号を
送信することにより、リモコンで調整を行うようにして
もよい。勿論、最大受信感度の方向にアンテナの方向を
設定したが、一定の受信レベル以上であることを確認で
きる方向を見い出し、その方向で設定してもよい。さら
に、切羽付近では、換気架台にアンテナを取り付けるよ
うにしたが、他の作業架台などに取り付けるようにして
もよい。山岳長大トンネルの施工管理システムとして説
明したが、このようなトンネルに限らず、海底トンネル
や大深度地下、その他のトンネルに同様に適用してもよ
い。The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, in the above-described embodiment, the antenna direction is automatically adjusted. However, the worker manually reads the reception level while reading the reception level by the reception level meter provided in each signal receiving unit. It goes without saying that the adjustment may be performed by an operation. In this case, while the two workers communicate with each other using, for example, a transceiver, the direction of the antenna is controlled so that the sensitivity is increased by the reception level meter, and the setting is performed by tightening using, for example, a screw or a pin. Good. If a signal can be transmitted and received at a certain reception level, the reception level signal detected by using the signal is transmitted to the ground, and work is performed from the central monitoring room while monitoring each reception level signal in the central monitoring room. The adjustment may be performed by a remote controller by transmitting a control signal for the direction adjustment by a worker. Of course, the direction of the antenna is set to the direction of the maximum reception sensitivity. However, a direction in which it is possible to confirm that the reception level is equal to or higher than a predetermined reception level may be found and set in that direction. Further, in the vicinity of the face, the antenna is attached to the ventilation stand, but may be attached to another work stand or the like. Although described as a construction management system of a mountain long tunnel, the present invention is not limited to such a tunnel, and may be similarly applied to a submarine tunnel, a deep underground tunnel, and other tunnels.
【0020】[0020]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、指向性を有する一対のアンテナの方向とし
て、トンネル軸線に並行となる方向から前記方向調整手
段により角度をずらして前記受信レベル検出手段により
検出される受信レベルの高くなる方向に設定してトンネ
ルの切羽付近の施工管理情報を地上の監視装置に伝送す
ることができるので、カーブしたり勾配が変化する長大
トンネルにおいても、支障なく施工管理情報を伝送し、
トンネル施工管理を行うことができる。また、切羽付近
のトンネルは、換気架台のような掘削の進行と共に移動
する架台の上部に取り付けることにより、特別に取り付
け架台を用意することなく、簡便に取り付けることがで
きる。しかも、一般に換気架台は、切羽から100m前
後の位置に設置され、例えばトンネル掘削の進行は、1
回の発破で2m進み、1日3回の発破を行うとすると、
1日5〜6m前進しほぼ20日から1ヶ月に1回程度の
間隔で移動するので、アンテナ方向の調整もその際に、
つまり1ヶ月に1回程度行えばよい。したがって、アン
テナ方向の調整に要する負担も軽微ですむ。As is apparent from the above description, according to the present invention, the direction of the pair of antennas having directivity is shifted from the direction parallel to the tunnel axis by the direction adjusting means so as to shift the reception direction. Since the construction management information near the face of the tunnel can be transmitted to the monitoring device on the ground by setting the direction to increase the reception level detected by the level detection means, even in a long tunnel where the curve or gradient changes, Transmission of construction management information without hindrance,
Tunnel construction management can be performed. In addition, the tunnel near the face is attached to the upper part of a gantry that moves with the progress of excavation, such as a ventilation gantry, so that the tunnel can be easily attached without preparing a special gantry. Moreover, the ventilation stand is generally installed at a position about 100 m from the face.
Assuming that the blast will advance 2 m and blast three times a day,
It moves forward 5 to 6 meters a day, and moves at an interval of about once a month from almost 20 days.
That is, it may be performed about once a month. Therefore, the burden required for adjusting the antenna direction is also small.
【図1】 本発明に係る無線伝送装置を用いたトンネル
施工管理システムの実施の形態を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a tunnel construction management system using a wireless transmission device according to the present invention.
【図2】 本発明に係る無線伝送装置を用いたトンネル
施工管理システムの調整処理を説明するための図であ
る。FIG. 2 is a diagram for explaining adjustment processing of a tunnel construction management system using the wireless transmission device according to the present invention.
【図3】 アンテナ方向の調整処理の例を軌跡で示す図
である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an adjustment process of an antenna direction by a locus.
【図4】 一定の範囲をスキャンしてから最大受信感度
の方向を検出する例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of detecting a direction of a maximum reception sensitivity after scanning a certain range.
【図5】 本発明に係る無線伝送装置を用いたトンネル
施工管理システムを適用した山岳トンネルの概念図であ
る。FIG. 5 is a conceptual diagram of a mountain tunnel to which a tunnel construction management system using a wireless transmission device according to the present invention is applied.
【図6】 従来の無線伝送装置を用いたトンネル施工管
理システムの問題を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a problem of a tunnel construction management system using a conventional wireless transmission device.
1、11…アンテナ、2、12…アンテナ方向調整機
構、3、13…アンテナ方向操作部、4、14…信号送
受信部、5…集中管理装置、6…表示装置、7…入力装
置、8…出力装置、15…受信レベル判定制御部、16
…送受信信号処理部、17…送信データ収集部1, 11 antenna, 2, 12 antenna direction adjustment mechanism, 3, 13 antenna direction operation unit, 4, 14 signal transmission / reception unit, 5 centralized management device, 6 display device, 7 input device, 8 Output device, 15: reception level determination control unit, 16
... Transmission / reception signal processing unit, 17 ... Transmission data collection unit
Claims (6)
近の施工管理情報を地上の監視装置に伝送してトンネル
の施工管理を行う無線伝送装置を用いたトンネル施工管
理システムにおいて、指向性を有しトンネルの坑口天井
付近と切羽付近上方に対向して取り付けられる一対のア
ンテナと、前記一対のアンテナのそれぞれの方向を調整
するための方向調整手段と、前記一対のアンテナのそれ
ぞれの受信レベルを検出する受信レベル検出手段とを備
え、前記一対のアンテナの方向として、トンネル軸線に
並行となる方向から前記方向調整手段により角度をずら
して前記受信レベル検出手段により検出される受信レベ
ルの高くなる方向に設定したことを特徴とする無線伝送
装置を用いたトンネル施工管理システム。1. A tunnel construction management system using a wireless transmission device for performing construction management of a tunnel by transmitting construction management information in the vicinity of a tunnel face to a monitoring device on the ground using a wireless transmission device. A pair of antennas mounted opposite to each other near the ceiling of the tunnel entrance and above the vicinity of the face, direction adjusting means for adjusting the direction of each of the pair of antennas, and detecting the reception level of each of the pair of antennas Receiving direction detecting means, and the direction of the pair of antennas is shifted from the direction parallel to the tunnel axis by the direction adjusting means in the direction in which the receiving level detected by the receiving level detecting means becomes higher. A tunnel construction management system using a wireless transmission device, which is set.
開放により前記アンテナの方向調整、設定を行うもので
あることを特徴とする請求項1記載の無線伝送装置を用
いたトンネル施工管理システム。2. The method according to claim 1, wherein the direction adjusting unit includes:
2. A tunnel construction management system using a wireless transmission device according to claim 1, wherein the direction of the antenna is adjusted and set by opening.
し、予め設定された所定の角度で順次変えながら前記受
信レベル検出手段による受信レベルを比較することによ
り、受信レベルの高くなる方向を求めて設定するもので
あることを特徴とする請求項1記載の無線伝送装置を用
いたトンネル施工管理システム。3. The direction adjusting means has an operation drive mechanism, and compares a reception level detected by the reception level detection means while sequentially changing the angle at a predetermined angle to determine a direction in which the reception level increases. The tunnel construction management system using the wireless transmission device according to claim 1, wherein the system is determined and set.
し、前記地上の監視装置からの制御信号により駆動され
るものであることを特徴とする請求項1記載の無線伝送
装置を用いたトンネル施工管理システム。4. The wireless transmission device according to claim 1, wherein said direction adjusting means has an operation drive mechanism and is driven by a control signal from said ground monitoring device. Tunnel construction management system.
テナは、架台の上部に取り付けたものであることを特徴
とする請求項1記載の無線伝送装置を用いたトンネル施
工管理システム。5. The tunnel construction management system using a wireless transmission device according to claim 1, wherein the antenna attached above the vicinity of the face is attached to an upper part of a gantry.
とする請求項5記載の無線伝送装置を用いたトンネル施
工管理システム。6. The tunnel construction management system using a wireless transmission device according to claim 5, wherein the gantry is a ventilation gantry.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29848596A JP3579812B2 (en) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | Tunnel construction management system using wireless transmission equipment |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP29848596A JP3579812B2 (en) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | Tunnel construction management system using wireless transmission equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH10140971A true JPH10140971A (en) | 1998-05-26 |
JP3579812B2 JP3579812B2 (en) | 2004-10-20 |
Family
ID=17860320
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JP29848596A Expired - Fee Related JP3579812B2 (en) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | Tunnel construction management system using wireless transmission equipment |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3579812B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103016063A (en) * | 2012-12-13 | 2013-04-03 | 长安大学 | Monitoring system for construction safety |
CN108877177A (en) * | 2018-07-05 | 2018-11-23 | 同济大学 | A kind of fixed wireless inclination monitoring early warning system |
CN111677555A (en) * | 2020-06-17 | 2020-09-18 | 广州镐达科技有限公司 | Detector equipment capable of being rapidly replaced and indicating in advance for mining field exploitation |
-
1996
- 1996-11-11 JP JP29848596A patent/JP3579812B2/en not_active Expired - Fee Related
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JP3579812B2 (en) | 2004-10-20 |
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