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【発明の名称】 |
移動式クレーンの作業支援装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】樋口 重雄
【住所又は居所】東京都千代田区内神田１丁目１番１４号 日立プラント建設株式会社内
【氏名】田中 宏一
【住所又は居所】東京都千代田区内神田１丁目１番１４号 日立プラント建設株式会社内 |
【課題】高電圧電気設備に直接に接触しなくても移動式クレーン及びその吊荷が侵入してはならない禁止領域を明確にした情報を出力する
【解決手段】高電圧電気設備を含む既設設備に対して移動式クレーンによる作業を行う際の作業支援装置であって、既設設備の図面を読込み可能な入力部１６と、高電圧電気設備への接近限界距離に基づいて算定した移動式クレーン及びその吊荷が侵入してはならない禁止領域を図面に書き込む禁止領域処理部２６と、禁止領域が書き込まれた図面に基づいて移動式クレーンの作業方案を決定する作業方案処理部２８を含み、出力部１８は前記禁止領域が書き込まれた図面と移動式クレーンの作業方案を出力する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧電気設備を含む既設設備に対して移動式クレーンによる作業を行う際の移動式クレーンの作業支援装置であって、前記既設設備の図面を読込み可能な入力部と、前記高電圧電気設備への接近限界距離に基づいて算定した前記移動式クレーン及びその吊荷が侵入してはならない禁止領域を前記図面に書き込む禁止領域処理部と、前記禁止領域が書き込まれた図面を出力可能な出力部とを含むことを特徴とする移動式クレーンの作業支援装置。
【請求項２】
前記禁止領域が書き込まれた図面に基づいて前記移動式クレーンの作業方案を決定する作業方案処理部を含み、前記作業方案処理部で決定した前記移動式クレーンの作業方案が前記出力部から出力可能とされたことを特徴とする請求項１に記載の移動式クレーンの作業支援装置。
【請求項３】
前記高電圧電気設備への接近限界距離を当該高電圧電気設備の使用電圧に応じて定めるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の移動式クレーンの作業支援装置。
【請求項４】
前記入力部で読み込む図面情報が二次元ＣＡＤデータであり、前記二次元ＣＡＤデータを三次元化処理する三次元化処理部を有し、前記禁止領域処理部は前記三次元化処理部で得られた三次元ＣＡＤ図面に前記禁止領域を書き込むことを特徴とする請求項１に記載の移動式クレーンの作業支援装置。
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【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は移動式クレーンの作業支援装置に係り、特に使用電圧が１ｋＶの高電圧電気設備を含む既設設備に対して移動式クレーンによる作業を行う際の移動式クレーンの作業支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電所、変電所、各種産業プラントなどの既設設備に対する補修工事、改造工事、増設工事が各種の産業分野で頻繁に行われている。これらの諸工事において重量物を取り扱う場合に移動式クレーンが多用される。このような工事において移動式クレーン又はその吊荷が既設設備と接触すると、既設設備が損壊するのみならず、移動式クレーンや吊荷も損傷して多大な損害を蒙る。したがって、移動式クレーンの運転士は接触事故が発生しないようにクレーンを走行させる際、又はクレーンによる吊搬作業中に細心の注意を払っている。特許文献１や特許文献２には建設現場においてジブクレーンのブーム先端に配設されたフックが建屋等の障害物に干渉しない安全かつ効率的なクレーンの運転パターンを決定する方法が開示されている。
【０００３】
ところで、前記既設設備では発電所、変電所は勿論のこと、一般の各種産業プラントにおいても受電設備などの高電圧電気設備を含んでいる場合が多い。そして、前記した補修工事、改造工事、増設工事の際には当該高電圧電気設備を稼動させた状態で行うケースが多い。このような稼動中の高電圧電気設備に対して移動式クレーン又はその吊荷が接触すると前記した設備の物理的な損壊以外に、感電事故や地絡事故が発生する場合がある。すなわち、移動式クレーンは本体、ブーム、フック、吊りワイヤのいずれもが主に導電性材料で形成されており、これらの諸部材が稼動中の高電圧電気設備に接触すると当該諸部材に高電圧の電流が流れ、ひいてはクレーンの運転士などが感電する場合がある。また、移動式クレーンを介して多量の電気が地絡する。その結果、高電圧電気設備が重大な悪影響を受ける場合がある。吊荷が導電性材料である時に当該吊荷が稼動中の高電圧電気設備に接触すると、吊荷を介して移動式クレーンに高電圧の電流が流れる場合があり、同様の問題が生じる。したがって、稼動中の高電圧電気設備に対しては移動式クレーン又はその吊荷が接触しないように格別の注意を払う必要がある。
【特許文献１】特開平５−８５６９６号公報
【特許文献２】特開平７−２１５６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、既設設備の中でどの設備が稼動中の高電圧電気設備であるか、移動式クレーンの運転士に判然としない場合があり、安全対策が疎かになる傾向があった。また、高電圧電気設備と移動式クレーン又はその吊荷とが直接に接触しなくても、接近しただけで電気的に短絡して前記した事故が発生するという非常に厄介な問題点が内在していた。
【０００５】
本発明の目的は上記従来技術の問題点を改善し、高電圧電気設備の所在を明確にし、かつ当該高電圧電気設備に直接に接触しなくても移動式クレーン及びその吊荷が侵入してはならない禁止領域を明確にした情報を出力することが可能な移動式クレーンの作業支援装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明に係る移動式クレーンの作業支援装置は、高電圧電気設備を含む既設設備に対して移動式クレーンによる作業を行う際の移動式クレーンの作業支援装置であって、前記既設設備の図面情報を読込み可能な入力部と、前記高電圧電気設備への接近限界距離に基づいて算定した前記移動式クレーン及びその吊荷が侵入してはならない禁止領域を前記図面に書き込む禁止領域処理部と、前記禁止領域が書き込まれた図面を出力可能な出力部とを含むことを特徴とする。なお、本発明において高電圧電気設備とは、その使用電圧が１０００Ｖ（１ｋＶ）以上の電気設備を意味する。また、本発明において接近限界距離とは高電圧電気設備に対して移動式クレーンの構成部材又はその吊荷の接近が安全上許容される限界距離を意味しており、この接近限界距離以内の高電圧電気設備に近接した領域が、移動式クレーン及びその吊荷が侵入してはならない禁止領域を意味する。
【０００７】
また、本発明に係る移動式クレーンの作業支援装置は、前記禁止領域が書き込まれた図面に基づいて前記移動式クレーンの作業方案を決定する作業方案処理部を含み、前記作業方案処理部で決定した前記移動式クレーンの作業方案が前記出力部から出力可能とされたことを特徴とする。
【０００８】
上記構成の作業支援装置は、前記高電圧電気設備への接近限界距離を当該高電圧電気設備の使用電圧に応じて定めるようにしたことが望ましい。
また、本発明に係る移動式クレーンの作業支援装置は、前記入力部で読み込む図面情報が二次元ＣＡＤデータであり、前記二次元ＣＡＤデータを三次元化処理する三次元化処理部を有し、前記禁止領域処理部は前記三次元化処理部で得られた三次元ＣＡＤ図面に前記禁止領域を書き込むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高電圧電気設備に接近する移動式クレーン及びその吊荷が侵入してはならない禁止領域が書き込まれた図面を出力することができる。このため、移動式クレーンの運転士や関係者は当該図面を参照して、事前に移動式クレーンの移動経路や吊搬作業の安全な計画を立案できる。また、実際に移動式クレーンを移動させる際や、移動式クレーンによって吊搬作業を行う際にも当該図面を参照して安全な移動や吊搬作業を実施でき、感電事故や地絡事故を未然に防止できる。
【００１０】
また、禁止領域が書き込まれた図面に基づいて移動式クレーンの作業方案を決定し、その結果を出力すればより一層便利である。また、入力部で読み込む図面情報が二次元ＣＡＤデータである場合には、この二次元ＣＡＤデータを三次元化処理し、得られた三次元ＣＡＤ図面に前記禁止領域を書き込むようにする。すると、移動式クレーンの運転士や関係者は禁止領域を三次元的に理解することができるので、移動式クレーンによる吊搬計画や実際の吊搬作業を行う際により一層便利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は本発明に係る移動式クレーンの作業支援装置の第１実施形態を示すブロック図である。本装置１０は各種処理を行うコンピュータ本体１２と、このコンピュータ本体１２に入出力制御部１４を介して接続した入力部１６と出力部１８とによって構成される。コンピュータ本体１２は処理部２０と格納部２２とからなる。処理部２０は入力データ処理部２４と禁止領域処理部２６と作業方案処理部２８とによって構成され、格納部２２はＣＡＤデータ格納部３０と禁止領域格納部３２と作業方案格納部３４とによって構成される。
【００１２】
入力部１６は既設設備に関する図面情報を読込み可能である。入力データ処理部２４は入力部１６で読込んだ既設設備の図面情報をＣＡＤデータ形式に変換し、ＣＡＤデータ格納部３０に格納する。禁止領域処理部２６は既設設備内の高電圧電気設備への接近限界距離に基づいて移動式クレーン及びその吊荷が侵入してはならない禁止領域を算定し、その結果を禁止領域格納部３２に格納するともに、当該禁止領域をＣＡＤ図面に書き込む。作業方案処理部２８は禁止領域が書き込まれたＣＡＤ図面に基づいて前記移動式クレーンの作業方案を決定し、その結果を作業方案格納部３４に格納する。出力部１８は格納部２２に格納された各種情報を入出力制御部１４を介して随時に出力できる。格納部２２に格納された各種情報の中には前記禁止領域が書き込まれたＣＡＤ図面や作業方案情報も含まれる。
【００１３】
図２は禁止領域処理部２６における処理手順を示すフローチャートである。まず始めに、Ｓ１００ではＣＡＤデータ格納部３０に格納された既設設備のＣＡＤ図面が読込まれ、その結果が出力部１８の表示画面に表示される。Ｓ１１０ではオペレータが表示画面に表示された既設設備のＣＡＤ図面中の各種設備・機器を入力部１６からマウスで一点ずつ、または範囲を指定し、その輪郭も特定する。Ｓ１２０ではオペレータがＳ１１０で指定した設備・機器が高電圧電気設備であるか否かを特定する。当該設備・機器が高電圧電気設備ではない場合にはＳ１１０に戻り、次の設備・機器を指定する。
【００１４】
Ｓ１２０において高電圧電気設備であると特定した設備・機器については、Ｓ１３０でオペレータがその使用電圧を入力する。禁止領域処理部２６では入力された使用電圧に応じて当該高電圧電気設備に対する接近限界距離を決定する（Ｓ１４０）。図３は高電圧電気設備における使用電圧と接近限界距離の関係を例示した表である。禁止領域処理部２６は図３に示したような使用電圧と接近限界距離の関係を記憶しており、Ｓ１３０で当該高電圧電気設備の使用電圧が入力されると、直ちに当該高電圧電気設備に対する接近限界距離を決定することができる。Ｓ１５０ではＳ１４０で決定した当該高電圧電気設備に対する接近限界距離に基づいて、当該高電圧電気設備に対して移動式クレーン及びその吊荷が侵入してはならない禁止領域を特定する。Ｓ１６０では特定した禁止領域を既設設備のＣＡＤ図面に書き込む。以上の手順で１つの高電圧電気設備に対する禁止領域のＣＡＤ図面への書き込みが終了し、再びＳ１１０に戻って同様の処理を繰り返す。
【００１５】
既設設備のＣＡＤ図面中に表示されたすべての設備・機器について上記した処理を終えると、既設設備中のすべての高電圧電気設備に対してそれぞれの禁止領域が書き込まれたＣＡＤ図面ができあがる。このＣＡＤ図面を出力部１８から出力する。移動式クレーンの運転士や関係者は出力した当該ＣＡＤ図面を参照して、事前に移動式クレーンの移動経路や吊搬作業の安全な計画を立案できる。また、実際に移動式クレーンを移動させる際や、移動式クレーンによって吊搬作業を行う際にも当該ＣＡＤ図面を参照して安全な移動や吊搬作業を実施でき、感電事故や地絡事故を未然に防止できる。
【００１６】
図４は高電圧電気設備に対する禁止領域の特定状況を例示した斜視図である。図４（１）は高電圧電気設備が箱型形状の場合である。箱型形状Ａ１の各辺の寸法をａ，ｂ，ｃとし、接近限界距離をｉとすると、禁止領域Ｂ１の各辺の寸法はａ＋２ｉ，ｂ＋２ｉ，ｃ＋２ｉとなる。すなわち、禁止領域Ｂ１は箱型形状Ａ１に対してそれぞれの方向で正，負両方向に接近限界距離ｉを加えた領域となる。図４（２）は高電圧電気設備がケーブル形状の場合である。この場合には、ケーブル形状Ａ２の半径ｒに接近限界距離ｉを加えたｒ＋ｉを半径とする円周形状をケーブル形状Ａ２の中心に沿って掃引することで禁止領域Ｂ２を特定する。高電圧電気設備が円筒形状である場合にもケーブル形状と同様の考え方で禁止領域を特定することができる。高電圧電気設備が複雑な形状である場合でも、上記した箱型形状、円筒形状、ケーブル形状の組み合わせに集約することができる。したがって、当該高電圧電気設備の形状をこれらのモデル形状に分割して指定すれば、すべての高電圧電気設備に対する禁止領域を特定することができる。
【００１７】
図５は禁止領域が書き込まれたＣＡＤ図面の例図である。このＣＡＤ図面４０は既設設備の平面図を表示しており、入力部１６から入力した図面情報に基づいてＣＡＤ図面４０には高電圧電気設備ではない設備Ｃ１，Ｃ２と、高電圧電気設備であるＣ３〜Ｃ６と、道路Ｃ８が図示されている。高電圧電気設備の内、Ｃ３，Ｃ５，Ｃ６は箱型形状であり、Ｃ４，Ｃ７はケーブル形状である。また、Ｃ３とＣ４は使用電圧が特に高く、Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７は使用電圧が比較的低い。したがって、図２に示した処理手順によって禁止領域が書き込まれたＣＡＤ図面４０では使用電圧が特に高い高電圧電気設備Ｃ３，Ｃ４に対しては接近限界距離ｉ１が大きい禁止領域Ｄ１が書き込まれている。また、使用電圧が比較的低い高電圧電気設備Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７に対しては接近限界距離ｉ２が比較的小さい禁止領域Ｄ２が書き込まれている。
【００１８】
このような、ＣＡＤ図面を参照すれば既設設備内の諸設備，機器及び禁止領域が一目瞭然であり、また、作業用の移動クレーンの移動エリアや作業エリアが明確になる。このため、前記したように移動式クレーンの運転士や関係者は出力した当該ＣＡＤ図面を参照して、事前に移動式クレーンの移動経路や吊搬作業の安全な計画を立案できる。また、実際に移動式クレーンを移動させる際や、移動式クレーンによって吊搬作業を行う際にも当該ＣＡＤ図面を参照して安全な移動や吊搬作業を実施でき、感電事故や地絡事故を未然に防止できる。
【００１９】
また、図１に示した作業方案処理部２８では上記した移動式クレーンの運転士や関係者に代わって禁止領域が書き込まれたＣＡＤ図面に基づいて移動式クレーンの作業方案を立案し、その結果を作業方案格納部３４に格納することができる。例えば、作業方案処理部２８では図５において移動式クレーン４２の当該既設設備への好適な移動経路４４を選択するとともに、工事用の資材や吊荷の置き場４６の好適な位置とその利用可能面積を図５に書き込む。また、移動式クレーン４２の好適な作業位置を図５に書き込む。そして、これらの作業方案を書き込んだＣＡＤ図面を作業方案格納部３４に格納する。図５に示した平面図に加えて立面図があれば、作業方案処理部２８ではより一層、有効な作業方案を立案することができる。したがって、移動式クレーンの運転士や関係者は出力部１８から出力した作業方案を参照することによって、より精密で安全な計画を立案できる。また、実際に移動式クレーンを移動させる際や、移動式クレーンによって吊搬作業を行う際にも作業方案を参照することによって、安全な移動や吊搬作業を実施できる。
【００２０】
図６は本発明に係る移動式クレーンの作業支援装置の第２実施形態を示すブロック図である。図６において図１と同一の符号を付したブロックは第１実施形態で説明したものと同様の要素であるので、その説明を省略する。本実施形態は、入力部１６で読み込む既設設備の図面情報が二次元ＣＡＤデータである平面配置図のみである場合に有効である。すなわち、入力部１６で読込んだ二次元ＣＡＤデータは入力データ処理部２４を介して二次元ＣＡＤデータ格納部５２に格納される。この二次元ＣＡＤデータを出力部１８の画面に出力し、オペレータが二次元ＣＡＤデータに図示された既設設備内の個々の設備・機器に対して高さ情報を付加する。すると、三次元化処理部５０では二次元ＣＡＤデータと各設備・機器の高さ情報を合成して三次元ＣＡＤ図面を作成し、この三次元ＣＡＤ図面を三次元ＣＡＤデータ格納部５４に格納する。禁止領域処理部２６では三次元化処理部５０で得られた三次元ＣＡＤ図面に禁止領域を書き込む。
【００２１】
この第２実施形態によれば、入力部１６で読み込む既設設備の図面情報が二次元ＣＡＤデータである平面配置図のみである場合にも、この二次元ＣＡＤデータに基づいて三次元ＣＡＤ図面を作成できる。禁止領域が書き込まれた三次元ＣＡＤ図面は理解し易いので、移動式クレーンによる吊搬計画や実際の吊搬作業を行う際により一層便利である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る移動式クレーンの作業支援装置の第１実施形態を示すブロック図である。
【図２】禁止領域処理部における処理手順を示すフローチャートである。
【図３】高電圧電気設備における使用電圧と接近限界距離の関係を例示した表である。
【図４】高電圧電気設備に対する禁止領域の特定状況を例示した斜視図である。
【図５】禁止領域が書き込まれたＣＡＤ図面の例図である。
【図６】本発明に係る移動式クレーンの作業支援装置の第２実施形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０………作業支援装置、１２………コンピュータ本体、１４………入出力制御部、１６………入力部、１８………出力部、２０………処理部、２２………格納部、２４………入力データ処理部、２６………禁止領域処理部、２８………作業方案処理部、３０………ＣＡＤデータ格納部、３２………禁止領域格納部、３４………作業方案格納部、４０………ＣＡＤ図面、４２………移動クレーン、４４………移動経路、４６………資材や吊荷の置き場、５０………三次元化処理部、５２………二次元ＣＡＤデータ格納部、５４………三次元ＣＡＤデータ格納部、Ａ１………箱型形状（の高電圧電気設備）、Ａ２………ケーブル形状（の高電圧電気設備）、Ｂ１，Ｂ２………禁止領域、Ｃ１，Ｃ２………高電圧電気設備ではない設備、Ｃ３〜Ｃ７………高電圧電気設備、Ｃ８………道路、Ｄ１，Ｄ２………禁止領域。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５４５２
【氏名又は名称】日立プラント建設株式会社
【住所又は居所】東京都千代田区内神田１丁目１番１４号
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| 【出願日】 |
平成１６年９月２７日（２００４．９．２７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９１３０６
【弁理士】
【氏名又は名称】村上 友一
【識別番号】１０００８６９２２
【弁理士】
【氏名又は名称】大久保 操
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| 【公開番号】 |
特開２００６−８９２６５（Ｐ２００６−８９２６５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１８年４月６日（２００６．４．６） |
| 【出願番号】 |
特願２００４−２７９９４８（Ｐ２００４−２７９９４８） |
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