(57)【要約】【課題】遠方に位置する建設機械に故障が発生したか否かを正確に判断することができるとともに、故障の原因を正確に推定することができる建設機械の遠方監視方法を提供する。【解決手段】遠方に位置する建設機械を通信回線を利用して監視する建設機械の遠方監視方法であって、建設機械における監視対象となる対象機器の状態を示す機器状態データを通信回線を介して受信し、受信した機器状態データに基づいて建設機械に故障が発生したか否かを判断する故障判断工程（Ｓ６）と、故障判断工程において建設機械に故障が発生したと判断した場合に、故障原因に関する故障データに基づいて建設機械の故障原因を解析する故障原因一次、二次解析工程（Ｓ７，Ｓ８）とを包含する建設機械の遠方監視方法。【選択図】図２
2020136973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠方に位置する建設機械を通信回線を利用して監視する建設機械の遠方監視方法であって、
前記建設機械における監視対象となる対象機器の状態を示す機器状態データを通信回線を介して受信し、受信した前記機器状態データに基づいて前記建設機械に故障が発生したか否かを判断する故障判断工程と、
前記故障判断工程において前記建設機械に故障が発生したと判断した場合に、故障原因に関する故障データに基づいて前記建設機械の故障原因を解析する故障原因解析工程と、
を包含する建設機械の遠方監視方法。
【請求項２】
前記故障原因解析工程において解析によって推定された故障原因に基づいて、前記建設機械に発生した故障が復旧可能な故障であるか否かを判断する復旧可能判断工程を包含する請求項１に記載の建設機械の遠方監視方法。
【請求項３】
前記復旧可能判断工程において前記建設機械に発生した故障が復旧可能な故障であると判断した場合に、故障からの復旧に必要な支援操作を通信回線を介して実施する遠隔支援操作工程を包含する請求項２に記載の建設機械の遠方監視方法。
【請求項４】
遠方に位置する建設機械を通信回線を利用して監視する建設機械の遠方監視システムであって、
前記建設機械における監視対象となる対象機器の状態を示す機器状態データを取得するデータ取得手段と、
前記データ取得手段によって取得された前記機器状態データを通信回線を介して受信し、受信した前記機器状態データに基づいて前記建設機械に故障が発生したか否かを判断する故障判断部と、
前記故障判断部が前記建設機械に故障が発生したと判断した場合に、故障原因に関する故障データに基づいて前記建設機械の故障原因を解析する故障原因解析部と、
を備える建設機械の遠方監視システム。
【請求項５】
前記故障原因解析部による解析によって推定された故障原因に基づいて、前記建設機械に発生した故障が復旧可能な故障であるか否かを判断する復旧可能判断部を備える請求項４に記載の建設機械の遠方監視システム。
【請求項６】
前記復旧可能判断部が前記建設機械に発生した故障が復旧可能な故障であると判断した場合に、故障からの復旧に必要な支援操作を通信回線を介して行う遠隔支援操作手段を備える請求項５に記載の建設機械の遠方監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠方に位置する建設機械を通信回線を利用して監視する建設機械の遠方監視方法、及び建設機械の遠方監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
建設現場では、土木・建築の作業を行うために、例えば、クレーンや、工事用エレベータ等の建築土木用揚重機械を含む建設機械が設置されるとともに、建設現場での活動の拠点となる仮設基地が設置されている。
【０００３】
上記のような建設機械が故障した場合、建設機械のオペレータや、仮設基地に居る作業員等が故障内容を確認した後、建設機械の点検・修理等を行うサービスマンに連絡し、駆け付けたサービスマンが必要な処置を施すのが一般的な対応である。
【０００４】
通常、建設機械のオペレータは、建設機械を操作して所要の作業を行っている。また、建築土木用揚重機械のうち、特に、クレーンは高所で稼働していることが多く、工事用エレベータは工事現場に搬入された資材等を高所に運搬するために頻繁に昇降している。このため、建設機械のオペレータや、仮設基地の作業員等が、建設機械に故障が発生したことに気付くのが遅れることがある。
【０００５】
このような問題に対処する手段として、監視対象を通信回線を利用して監視する遠方監視システムが開発されている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に係る遠方監視システムを、建設機械の監視のために適用し、建設機械が使用される場所から遠方に監視者が居ても、監視者が監視用端末機器を用いて建設機械を監視するようにすれば、建設機械に故障が発生したか否かを判断することができるものと考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３３４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に係る遠方監視システムを建設機械に適用したものでは、たとえ監視者が建設機械に関する知識をある程度有していたとしても、故障と故障原因との因果関係に関する知識を必ずしも豊富に有しているとは限らないため、故障の原因について正確に推定することができず、依然として対応が遅れるという問題は残る。
【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、遠方に位置する建設機械に故障が発生したか否かを正確に判断することができるとともに、故障の原因を正確に推定することができる建設機械の遠方監視方法、及び建設機械の遠方監視システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明に係る建設機械の遠方監視方法の特徴構成は、
遠方に位置する建設機械を通信回線を利用して監視する建設機械の遠方監視方法であって、
前記建設機械における監視対象となる対象機器の状態を示す機器状態データを通信回線を介して受信し、受信した前記機器状態データに基づいて前記建設機械に故障が発生したか否かを判断する故障判断工程と、
前記故障判断工程において前記建設機械に故障が発生したと判断した場合に、故障原因に関する故障データに基づいて前記建設機械の故障原因を解析する故障原因解析工程と、
を包含することにある。
【００１０】
本構成の建設機械の遠方監視方法によれば、遠方に位置する建設機械における監視対象となる対象機器の状態を示す機器状態データを通信回線を介して受信し、受信した機器状態データに基づいて建設機械に故障が発生したか否かを判断するようにされているので、遠方に位置する建設機械に故障が発生したか否かを正確に判断することができる。また、建設機械に故障が発生したと判断した場合においては、建設機械の故障とその故障原因に関する故障データに基づいて建設機械の故障原因を解析するようにされているので、遠方に位置する建設機械の故障の原因を正確に推定することができる。
【００１１】
本発明に係る建設機械の遠方監視方法において、
前記故障原因解析工程において解析によって推定された故障原因に基づいて、前記建設機械に発生した故障が復旧可能な故障であるか否かを判断する復旧可能判断工程を包含することが好ましい。
【００１２】
本構成の建設機械の遠方監視方法によれば、故障原因解析工程において解析によって推定された故障原因に基づいて、建設機械に発生した故障が復旧可能な故障であるか否かが判断される。これにより、復旧が可能であると判断された場合には、例えば、復旧に必要な処置を施すことができるようにサービスマンへの連絡や、交換部品を調達する等の手配を行い、復旧が不可能であると判断された場合には、例えば、作業工程の見直しや、代替の建設機械を調達する等の手配を行うなど、次にすべきことを速やかに決定することができ、状況に応じて適切な対応を迅速に図ることができる。
【００１３】
本発明に係る建設機械の遠方監視方法において、
前記復旧可能判断工程において前記建設機械に発生した故障が復旧可能な故障であると判断した場合に、故障からの復旧に必要な支援操作を通信回線を介して実施する遠隔支援操作工程を包含することが好ましい。
【００１４】
本構成の建設機械の遠方監視方法によれば、復旧可能判断工程において建設機械に発生した故障が復旧可能な故障であると判断された場合に、故障からの復旧に必要な支援操作を通信回線を介して行う遠隔支援操作工程が実施される。これにより、故障からの速やかな復旧を可能とする高度な専門知識や技能を持った熟練技術者が、故障が発生した建設機械の近くに居なくても、遠方に居る熟練技術者が通信回線を介して故障からの復旧に必要な支援操作を実施することができ、迅速、且つ確実に故障から復旧することができる。
【００１５】
上記課題を解決するための本発明に係る建設機械の遠方監視システムの特徴構成は、
遠方に位置する建設機械を通信回線を利用して監視する建設機械の遠方監視システムであって、
前記建設機械における監視対象となる対象機器の状態を示す機器状態データを取得するデータ取得手段と、
前記データ取得手段によって取得された前記機器状態データを通信回線を介して受信し、受信した前記機器状態データに基づいて前記建設機械に故障が発生したか否かを判断する故障判断部と、
前記故障判断部が前記建設機械に故障が発生したと判断した場合に、故障原因に関する故障データに基づいて前記建設機械の故障原因を解析する故障原因解析部と、
を備えることにある。
【００１６】
本構成の建設機械の遠方監視システムによれば、建設機械における監視対象となる対象機器の状態を示す機器状態データをデータ取得手段によって取得し、取得された機器状態データを通信回線を介して故障判断部が受信し、受信した機器状態データに基づいて建設機械に故障が発生したか否かを故障判断部が判断するようにされている。これにより、遠方に位置する建設機械に故障が発生したか否かを正確に判断することができる。また、建設機械に故障が発生したと故障判断部が判断した場合には、建設機械の故障とその故障原因に関する故障データに基づいて、故障原因解析部が建設機械の故障原因を解析するようにされている。これにより、遠方に位置する建設機械の故障の原因を正確に推定することができる。
【００１７】
本発明に係る建設機械の遠方監視システムにおいて、
前記故障原因解析部による解析によって推定された故障原因に基づいて、前記建設機械に発生した故障が復旧可能な故障であるか否かを判断する復旧可能判断部を備えることが好ましい。
【００１８】
本構成の建設機械の遠方監視システムによれば、故障原因解析部による解析によって推定された故障原因に基づいて、建設機械に発生した故障が復旧可能な故障であるか否かが復旧可能判断部によって判断される。これにより、復旧が可能であると判断された場合には、例えば、復旧に必要な処置を施すことができるようにサービスマンへの連絡や、交換部品を調達する等の手配を行い、復旧が不可能であると判断された場合には、例えば、作業工程の見直しや、代替の建設機械を調達する等の手配を行うなど、次にすべきことを速やかに決定することができ、状況に応じて適切な対応を迅速に図ることができる。
【００１９】
本発明に係る建設機械の遠方監視システムにおいて、
前記復旧可能判断部が前記建設機械に発生した故障が復旧可能な故障であると判断した場合に、故障からの復旧に必要な支援操作を通信回線を介して行う遠隔支援操作手段を備えることが好ましい。
【００２０】
本構成の建設機械の遠方監視システムによれば、建設機械に発生した故障が復旧可能な故障であると復旧可能判断部によって判断された場合に、故障からの復旧に必要な支援操作が通信回線を介して遠隔支援操作手段によって実施される。これにより、故障からの速やかな復旧を可能とする高度な専門知識や技能を持った熟練技術者に頼らなくても迅速、且つ確実に故障から復旧することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の第一実施形態に係る建設機械の遠方監視システムのブロック図である。
【図２】図２は、本発明の第一実施形態に係る建設機械の遠方監視システムを用いた遠方監視の処理内容を示すフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の第二実施形態に係る建設機械の遠方監視システムのブロック図である。
【図４】図４は、本発明の第二実施形態に係る建設機械の遠方監視システムを用いた遠方監視の処理内容を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態では、建設現場において土木・建築の作業に使用される建設機械のうち、特に、ジブクレーンや、工事用エレベータ等の建築土木用揚重機械を例に挙げて説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施形態や図面に記載される構成に限定されることは意図しない。
【００２３】
〔第一実施形態〕
図１には、本発明の第一実施形態に係る建設機械の遠方監視システムのブロック図が示されている。また、図２には、本発明の第一実施形態に係る建設機械の遠方監視システムを用いた遠方監視の処理内容を示すフローチャートが示されている。
【００２４】
＜全体構成＞
図１に示される建設機械の遠方監視システム１Ａは、建設機械を制御するために設置される図示されない制御盤に付設された遠方監視ユニット２と、建設機械から遠方に位置する仮設基地に設置される基地通信ユニット３とを備えている。
【００２５】
＜遠方監視ユニット＞
遠方監視ユニット２は、アナログ信号入力部４、アナログ信号出力部５、デジタル信号入力部６、デジタル信号出力部７、内蔵メモリカード８、及びＬＡＮポート９を備え、建設機械における監視対象となる対象機器の状態を示す機器状態データを取得するデータ取得手段として機能する。
【００２６】
建設機械における監視対象となる対象機器としては、例えば、荷役装置や、旋回装置、制御装置等（何れも図示省略）が挙げられる。
【００２７】
建設機械の荷役装置として、例えば、ジブクレーンに装備されるウインチ装置の場合、荷役作業時の吊り荷の荷重を検出するのに荷重センサが用いられる。また、工事用エレベータに装備されるラック・ピニオン駆動式の昇降装置の場合、昇降速度を検出するのに速度センサが用いられる。建設機械においては、例えば、直線的な機械的作動部の位置制御を行う場合、機械的作動部の位置を検出するリミットスイッチや、近接スイッチ等の位置センサが用いられる。建設機械のウインチ装置や、昇降装置、旋回装置等においては、駆動源として電動モータが用いられ、電動モータには角位置センサ（ロータリエンコーダ）が付設されている。これら荷重センサ、速度センサ、位置センサ、角位置センサを包含するセンサ類１１からの各種検出信号は、遠方監視ユニット２におけるアナログ信号入力部４へと送られる。
【００２８】
建設機械におけるウインチ装置や、昇降装置、旋回装置等の駆動源である電動モータの駆動回路には、インバータ１２が組み込まれている。インバータ１２は、電動モータに対する電圧と周波数の両方を変化させて電動モータの回転速度を無段階で変化させる。インバータ１２からの信号は、プロトコル変換器１７で通信可能な所定の通信プロトコルに変換された後にアナログ信号入力部４へと送られる。一方、アナログ信号出力部５からインバータ１２へと送られる信号についても同様に、途中でプロトコル変換器１７により通信可能な所定の通信プロトコルに変換される。
【００２９】
建設機械の制御装置としては、例えば、予め定められた順序又は手続に従って制御の各段階を逐次進めるプログラマブルコントローラ（以下、「ＰＬＣ」と称する。）１３と、ＰＬＣ１３による制御を実現するために電気回路に組み込まれる所要のリレー１４，１５，１６とにより構成されるものが挙げられる。ここで、電気回路としては、例えば、建設機械に装備される各種電動モータに関するものや、照明や警報器、計器類、表示灯等の電装品に関するもの、油圧回路や空気圧回路中に設けられる電磁弁等に関するものなどが挙げられる。本実施形態では、電気回路に組み込まれている所要のリレー１４，１５，１６として、運転要素リレー１４、故障要素リレー１５、注意喚起／復旧要素リレー１６を想定する。運転要素リレー１４は、建設機械の実際の運転に機能しているリレーである。故障要素リレー１５は、ＰＬＣ１３からのＯＮ／ＯＦＦ指令信号に対し応答がなく、故障しているリレーである。注意喚起／復旧要素リレー１６は、故障しているリレー（故障要素リレー１５）に代えて、後述する遠隔操作によるＰＬＣ１３のプログラム変更により、復旧時に機能させるリレーである。
【００３０】
遠方監視ユニット２におけるＬＡＮポート９には、無線通信を利用してデータの送受信を行うための遠方無線ルータ２１が有線接続されている。遠方監視ユニット２は、遠方無線ルータ２１を経由して、通信事業者の独自ネットワークであるキャリア網２２に無線接続されるとともに、キャリア網２２を介してインターネット網２３に無線接続されている。また、遠方監視ユニット２は、遠方無線ルータ２１からキャリア網２２、及びインターネット網２３を介してインターネット網２３上に仮想的に設けられたクラウドサーバ２４にアクセス可能とされている。
【００３１】
ＬＡＮポート９と遠方無線ルータ２１との間には、指定先毎に選択的にデータを送るように切り替えるスイッチングハブ２５が介設されている。スイッチングハブ２５には、カメラベースステーション２６が有線接続され、カメラベースステーション２６に対しマイク付きカメラ２７がデータ送信可能に無線接続されている。ここで、マイク付きカメラ２７は、例えば、ウインチ装置を撮像すると同時にウインチ装置から発せられる音を集音することができるように建設機械に設置されている。
【００３２】
＜基地通信ユニット＞
基地通信ユニット３は、ＦＴＰサーバ３１と、Ｗｅｂサーバ３２と、端末機器３３とを備えている。ＦＴＰサーバ３１は、ネットワークでファイルの転送を行うための通信プロトコル（ＦＴＰ）を使用してファイルの送受信を行うものであり、Ｗｅｂサーバ３２は、クライアントの要求に応じて情報を提供するものである。ＦＴＰサーバ３１、及びＷｅｂサーバ３２は、それぞれスイッチングハブ３４を介して基地無線ルータ３５に有線接続されている。端末機器３３は、監視用コンピュータと遠隔支援操作手段との役目を兼ねるものであり、基地無線ルータ３５に無線接続されている。端末機器３３としては、例えば、パーソナルコンピュータ端末（ＰＣ端末）３６や、タッチパネル操作式の端末（タブレット端末）３７、スマートホン等の携帯電話３８が挙げられる。
【００３３】
以上に述べたように構成される遠方監視システム１Ａを用いた建設機械の監視処理について、図２に示されるフローチャートを用いて以下に説明する。なお、図２中記号「Ｓ」はステップを表す。
【００３４】
＜機器状態データ取得工程：Ｓ１＞
まず、遠方監視ユニット２は、センサ類１１からの各種検出信号、インバータ１２からの信号、及びＰＬＣ１３からの信号をそれぞれアナログ信号入力部４を介して取り込むとともに、運転要素リレー１４からの信号、及び故障要素リレー１５からの信号をそれぞれデジタル信号入力部６を介して取り込み、取り込んだ信号を建設機械における監視対象となる対象機器の状態を示す機器状態データ（センサ類検出データ、インバータ状態データ、ＰＬＣ状態データ、運転要素リレー状態データ、故障要素リレー状態データ）として、内蔵メモリカード８に保存するとともに、ＬＡＮポート９からスイッチングハブ２５を介して遠方無線ルータ２１へと送る。また、遠方監視ユニット２は、マイク付きカメラ２７からのカメラ画像信号、及びマイク集音信号をそれぞれカメラベースステーション２６を介して取り込み、取り込んだ信号を建設機械における監視対象となる対象機器の状態を示す機器状態データ（カメラ画像データ、マイク集音データ）として、スイッチングハブ２５を介して遠方無線ルータ２１へと送る。
【００３５】
＜機器状態データ送信工程：Ｓ２＞
遠方監視ユニット２に取り込まれた各種データ、すなわちセンサ類検出データ、インバータ状態データ、ＰＬＣ状態データ、運転要素リレー状態データ、故障要素リレー状態データ、カメラ画像データ、及びマイク集音データは、遠方無線ルータ２１からキャリア網２２（インターネット網２３）へとデータ送信される。キャリア網２２（インターネット網２３）に送信されたデータのうち、カメラ画像データについては、クラウドサーバ２４に一旦保存される。
【００３６】
＜機器状態データ受信工程：Ｓ３＞
基地通信ユニット３は、基地無線ルータ３５を介してキャリア網２２（インターネット網２３）に接続し、センサ類検出データ、インバータ状態データ、ＰＬＣ状態データ、運転要素リレー状態データ、故障要素リレー状態データ、及びマイク集音データを受信するとともに、クラウドサーバ２４にアクセスしてクラウドサーバ２４に保存されているカメラ画像データを受信する。
【００３７】
＜イベント／ロギングファイル化、及び視覚化工程：Ｓ４＞
基地通信ユニット３において受信した複数の機器状態データは、ＦＴＰサーバ３１で時刻情報に関連付けられてファイル化（イベント／ロギングファイル化）されるとともに、Ｗｅｂサーバ３２にて視覚化される。
【００３８】
＜機器状態データ提供工程：Ｓ５＞
ＦＴＰサーバ３１、及びＷｅｂサーバ３２に保存されている複数の機器状態データは、端末機器３３からの求めに応じて、スイッチングハブ３４、及び基地無線ルータ３５を介して端末機器３３に提供される。
【００３９】
＜故障判断工程：Ｓ６＞
端末機器３３を操作する監視者は、提供された複数の機器状態データに基づいて建設機械に故障が発生したか否かを判断する。例えば、複数の機器状態データのうち、１つでも機器状態データが異常を示せば、これをもって建設機械に故障が発生したと判断する。具体的には、例えば、マイク付きカメラ２７からのウインチ装置の画像データに基づいて、ワイヤロープの巻き取り動作に少しでも乱れが生じていると判断した場合には、ワイヤロープの乱巻き現象（故障）が発生していると判断する。なお、この例示に限定されるものではなく、複数の機器状態データのうち、１つの機器状態データが異常を示しても、これをもって建設機械に故障が発生したと直ぐに判断せずに、２つ以上の機器状態データが異常を示した場合に、建設機械に故障が発生したと判断するようにしてもよい。具体的には、マイク付きカメラ２７からの画像データでは、ワイヤロープの巻き取り動作に若干乱れが生じているが、マイク付きカメラ２７からのマイク集音データは異常を示していない場合には、ワイヤロープの乱巻き現象（故障）が発生したと直ぐに判断せずに、マイク付きカメラ２７からの画像データとマイク集音データとが共に異常を示した場合に、ワイヤロープの乱巻き現象（故障）が発生したと判断する。この故障判断工程（Ｓ６）において、建設機械に故障が発生していないと判断した場合（Ｓ６においてＮｏ）には、本フローのＳ１に戻り、再度、本フローのＳ１から順次に実行する。
【００４０】
また、建設機械の故障に関する別の例として、表示灯を点灯・消灯する電気回路に組み込まれている運転要素リレー１４に対しＰＬＣ１３からＯＮ／ＯＦＦ指令信号が送信されているのに表示灯が点灯／消灯しない場合、表示灯の電気回路に故障が発生していると判断する。
【００４１】
故障判断工程（Ｓ６）においては、遠方に位置する建設機械における監視対象となる対象機器の状態を示す機器状態データを通信回線、すなわちキャリア網２２（インターネット網２３）を介して受信し、受信した機器状態データに基づいて建設機械に故障が発生したか否かを判断するようにされているので、遠方に位置する建設機械に故障が発生したか否かを正確に判断することができる。
【００４２】
＜故障原因一次解析工程：Ｓ７＞
故障判断工程（Ｓ６）において建設機械に故障が発生したと判断した場合には、仮設基地に待機しているエキスパート技術者との協同により、故障原因に関する故障データに基づいて建設機械の故障原因を一次解析する。例えば、故障原因に関する故障データにおいて、ウインチ装置におけるワイヤロープの乱巻き現象の最も有力な原因として、巻取ドラムにワイヤロープを巻き取る最初の列（１層目）が強く、且つ、きちんと巻き付けられていないことが示されている場合、これが今回のワイヤロープの乱巻き現象の原因であると推定する。なお、故障原因に関する故障データとしては、例えば、使用している建設機械において過去に発生した故障とその故障原因との因果関係を示すデータや、建設機械についてシミュレーションにより得られる故障とその故障原因との因果関係を示すデータ、使用している建設機械とは異なる別の建設機械に関する故障とその故障原因との因果関係を示すデータを転用して得られるデータ等が挙げられる。
【００４３】
また、建設機械の故障原因解析に関する別の例として、表示灯の電気回路の故障の最も有力な原因が、表示灯の点灯・消灯に関わる運転要素リレー１４の作動不良であることが故障原因に関する故障データにおいて示されている場合、これが今回の故障の原因であると推定する。
【００４４】
故障原因一次解析工程（Ｓ７）においては、建設機械の故障とその故障原因に関する故障データに基づいて建設機械の故障原因を解析するようにされているので、遠方に位置する建設機械の故障の原因を正確に推定することができる。
【００４５】
＜故障原因二次解析工程：Ｓ８＞
故障原因一次解析工程（Ｓ７）において一次解析された建設機械の故障原因に係わる機器のより詳細な機器状態データを基にして、仮設基地に待機しているエキスパート技術者との協同により、故障原因について二次解析を行い、故障原因を究明する。例えば、ウインチ装置におけるワイヤロープの巻取ドラム部分をより明確に撮像できるとともに巻取ドラム部分から発せられる音をよりクリアに集音できるようにマイク付きカメラ２７の設置位置を移動するよう現場サービス員、及び／又はオペレータに指示する。そして、巻取ドラム部分のより明確な画像データ、及び／又はよりクリアなマイク集音データに基づいて、故障（ワイヤロープの乱巻き現象）の原因が、故障原因一次解析工程（Ｓ７）で推定された、巻取ドラムに巻取るワイヤロープの最初の列（１層目）が強く、且つ、きちんと巻き付けられていないことである、ことを突き止める。
【００４６】
また、例えば、試験的に、表示灯の点灯・消灯に関わる運転要素リレー１４を迂回して、別のリレー（例えば、注意喚起／復旧要素リレー１６）を経由させてＰＬＣ１３からのＯＮ／ＯＦＦ指令信号を出力することにより、表示灯の電気回路の故障の原因が、故障原因一次解析工程（Ｓ７）で推定された、表示灯の点灯・消灯に関わる運転要素リレー１４の作動不良である、ことを突き止める。
【００４７】
＜復旧可能判断工程：Ｓ９＞
故障原因一次解析工程（Ｓ７）において一次解析され、且つ、故障原因二次解析工程（Ｓ８）での二次解析で究明された故障原因に基づき、故障原因に対する復旧可能性を示す復旧可能性データを参照することにより、建設機械に発生した故障が一時復旧可能な故障であるか否かを判断する。例えば、ワイヤロープの乱巻き現象について、究明された故障原因が、巻取ドラムに巻き取るワイヤロープの最初の列（１層目）が強く、且つ、きちんと巻き付けられていないことであるときに、復旧可能性データにおいては、当該故障原因に対する復旧策として、巻取ドラムの最初の列（１層目）にワイヤロープが巻き取られる際のドラム回転速度が所定回転速度以下であればワイヤロープの乱巻き現象が解消されて元の状態に戻ることが示されている場合、建設機械に発生した故障が一時復旧可能な故障であると判断する。一方、ワイヤロープの乱巻き現象について、究明された故障原因が、巻取ドラムを回転自在に支持する軸受装置の破損によるものであるときに、復旧可能性データにおいては、軸受装置の交換のため一定期間ウインチ装置を停止させる必要があることが示されている場合、建設機械に発生した故障が一時復旧不可能な故障であると判断する。一時復旧不可能な故障であると判断された場合には、本フローを終了する。
【００４８】
また、例えば、表示灯の電気回路の故障について、究明された故障原因が、表示灯の点灯・消灯に関わる運転要素リレー１４の作動不良であるときに、復旧可能性データにおいては、当該故障原因に対する復旧策として、作動不良の運転要素リレー１４を迂回し、注意喚起／復旧要素リレー１６を経由させてＰＬＣ１３からのＯＮ／ＯＦＦ指令信号を出力すれば表示灯を点灯・消灯することができることが示されている場合、建設機械に発生した故障が一時復旧可能な故障であると判断する。一方、表示灯の電気回路の故障について、究明された故障原因が、表示灯の破損によるものであるときに、復旧可能性データにおいては、表示灯の交換のため建設機械の運転を一定時間停止させる必要があることが示されている場合、建設機械に発生した故障が一時復旧不可能な故障であると判断する。
【００４９】
復旧可能判断工程（Ｓ９）においては、究明された故障原因に基づいて、建設機械に発生した故障が復旧可能な故障であるか否かが判断されるので、復旧が可能であると判断された場合には、例えば、復旧に必要な処置を施すことができるようにサービスマンへの連絡や、交換部品を調達する等の手配を行い、復旧が不可能であると判断された場合には、例えば、作業工程の見直しや、代替の建設機械を調達する等の手配を行うなど、次にすべきことを速やかに決定することができ、状況に応じて適切な対応を迅速に図ることができる。
【００５０】
＜遠隔支援操作工程：Ｓ１０〜Ｓ１２＞
復旧可能判断工程（Ｓ９）において建設機械に発生した故障が一時復旧可能な故障であると判断した場合には、故障からの一時復旧に必要な支援操作をキャリア網２２（インターネット網２３）を介して実施する。例えば、ワイヤロープの乱巻き現象を抑えて元の状態に戻す場合、キャリア網２２（インターネット網２３）を介してインバータ１２を端末機器３３により遠隔操作する（Ｓ１０）。すなわち、巻取ドラムの最初の列（１層目）にワイヤロープが巻き取られる際のドラム回転速度が所定回転速度以下となるように、電動モータに対する電圧と周波数の両方を変化させる操作信号を、端末機器３３からキャリア網２２（インターネット網２３）を経由させてインバータ１２へと送信して、支援操作を遠隔で行う（Ｓ１１〜Ｓ１２）。
【００５１】
また、例えば、表示灯の電気回路を機能させる場合、キャリア網２２（インターネット網２３）を介してＰＬＣ１３を端末機器３３により遠隔操作する（Ｓ１０）。すなわち、作動不良の運転要素リレー１４を迂回してＯＮ／ＯＦＦ指令信号が注意喚起／復旧要素リレー１６へと出力されるようにＰＬＣ１３のプログラムを変更する操作信号を、端末機器３３からキャリア網２２（インターネット網２３）を経由させてＰＬＣ１３へと送信して、支援操作を遠隔で行う（Ｓ１１〜Ｓ１２）。
【００５２】
遠隔支援操作工程（Ｓ１０〜Ｓ１２）においては、故障からの復旧に必要な支援操作が通信回線、すなわちキャリア網２２（インターネット網２３）を介して行われるので、故障からの速やかな復旧を可能とする高度な専門知識や技能を持った熟練技術者が、故障が発生した建設機械の近くに居なくても、遠方に居る熟練技術者が通信回線を介して故障からの復旧に必要な支援操作を実施することができ、迅速、且つ確実に故障から復旧することができる。
【００５３】
〔第二実施形態〕
図３には、本発明の第二実施形態に係る建設機械の遠方監視システムのブロック図が示されている。また、図４には、本発明の第二実施形態に係る建設機械の遠方監視システムの処理内容を示すフローチャートが示されている。なお、第二実施形態において、第一実施形態と同一又は同様のものについては、図に同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとし、以下においては、第二実施形態に特有の部分を中心に説明することとする。
【００５４】
図３に示される遠方監視システム１Ｂにおいて、端末装置３３における記憶装置４１には、図４のフローチャートに示されるアルゴリズムに従って作成された遠方監視プログラムや、前述した故障原因に関する故障データ、故障原因に対する復旧可能性を示す復旧可能性データ、故障からの一時復旧に必要な支援操作に関するデータ、その他、演算処理に必要なデータ等が記憶されている。そして、記憶装置４１に記憶されている遠方監視プログラムを中央演算処理装置（ＣＰＵ）４２が読み込んで実行することにより、ＣＰＵ４２においては、故障判断部５１、故障原因解析部５２、復旧可能判断部５３、及び遠隔支援操作部５４のそれぞれの機能が実現される。
【００５５】
図３に示される遠方監視システム１Ｂを用いた建設機械の監視処理について、図４に示されるフローチャートを用いて以下に説明する。なお、図４中記号「Ｓ」はステップを表す。
【００５６】
＜機器状態データ取得工程：Ｓ２１＞
まず、遠方監視ユニット２は、センサ類１１からの各種検出信号、インバータ１２からの信号、及びＰＬＣ１３からの信号をそれぞれアナログ信号入力部４を介して取り込むとともに、運転要素リレー１４からの信号、及び故障要素リレー１５からの信号をそれぞれデジタル信号入力部６を介して取り込み、取り込んだ信号を建設機械における監視対象となる対象機器の状態を示す機器状態データ（センサ類検出データ、インバータ状態データ、ＰＬＣ状態データ、運転要素リレー状態データ、故障要素リレー状態データ）として、内蔵メモリカード８に保存するとともに、ＬＡＮポート９からスイッチングハブ２５を介して遠方無線ルータ２１へと送る。また、遠方監視ユニット２は、マイク付きカメラ２７からのカメラ画像信号、及びマイク集音信号をそれぞれカメラベースステーション２６を介して取り込み、取り込んだ信号を建設機械における監視対象となる対象機器の状態を示す機器状態データ（カメラ画像データ、マイク集音データ）として、スイッチングハブ２５を介して遠方無線ルータ２１へと送る。
【００５７】
＜機器状態データ送信工程：Ｓ２２＞
遠方監視ユニット２に取り込まれた各種データ、すなわち機器状態データ、すなわちセンサ類検出データ、インバータ状態データ、ＰＬＣ状態データ、運転要素リレー状態データ、故障要素リレー状態データ、カメラ画像データ、及びマイク集音データは、遠方無線ルータ２１からキャリア網２２（インターネット網２３）へとデータ送信される。キャリア網２２（インターネット網２３）に送信されたデータのうち、カメラ画像データについては、クラウドサーバ２４に一旦保存される。
【００５８】
＜機器状態データ受信工程：Ｓ２３＞
基地通信ユニット３は、基地無線ルータ３５を介してキャリア網２２（インターネット網２３）に接続し、センサ類検出データ、インバータ状態データ、ＰＬＣ状態データ、運転要素リレー状態データ、故障要素リレー状態データ、及びマイク集音データを受信するとともに、クラウドサーバ２４にアクセスしてクラウドサーバ２４に保存されているカメラ画像データを受信する。
【００５９】
＜イベント／ロギングファイル化、及び視覚化工程：Ｓ２４＞
基地通信ユニット３において受信した複数の機器状態データは、ＦＴＰサーバ３１で時刻情報に関連付けられてファイル化（イベント／ロギングファイル化）されるとともに、Ｗｅｂサーバ３２にて視覚化される。
【００６０】
＜機器状態データ提供工程：Ｓ２５＞
ＦＴＰサーバ３１、及びＷｅｂサーバ３２に保存されている複数の機器状態データは、端末機器３３からの求めに応じて、スイッチングハブ３４、及び基地無線ルータ３５を介して端末機器３３に提供される。
【００６１】
＜故障判断工程：Ｓ２６＞
故障判断部５１は、提供された複数の機器状態データに基づいて建設機械に故障が発生したか否かを判断する。具体例としては、前述したように、ワイヤロープの乱巻き現象や、表示灯の電気回路の故障が挙げられる。
【００６２】
＜故障原因解析工程：Ｓ２７＞
故障判断工程（Ｓ２６）において建設機械に故障が発生したと判断した場合、故障原因解析部５２は、記憶装置４１に記憶されている故障原因に関する故障データを読み込み、読み込んだ故障データに基づいて、建設機械の故障原因を解析する。具体例としては、前述したように、ワイヤロープの乱巻き現象の場合、巻取ドラムにワイヤロープを巻き取る最初の列（１層目）が強く、且つ、きちんと巻き付けられていないことが原因であると推定し、表示灯の電気回路の故障の場合、表示灯の点灯・消灯に関わる運転要素リレー１４の作動不良であることが原因であると推定する。
【００６３】
＜復旧可能判断工程：Ｓ２８＞
復旧可能判断部５３は、故障原因解析工程（Ｓ２７）において推定された故障原因に基づいて、記憶装置４１に記憶されている故障原因に対する復旧可能性を示す復旧可能性データを参照することにより、建設機械に発生した故障が一時復旧可能な故障であるか否かを判断する。具体例としては、前述したように、ワイヤロープの乱巻き現象の場合、巻取ドラムに巻き取るワイヤロープの最初の列（１層目）が強く、且つ、きちんと巻き付けられていないことが故障原因であるときには、建設機械に発生した故障が一時復旧可能な故障であると判断し、巻取ドラムを支持する軸受装置の破損が故障原因であるときには、一時復旧不可能な故障であると判断する。一方、表示灯の電気回路の故障の場合、表示灯の点灯・消灯に関わる運転要素リレー１４の作動不良が故障原因であるときには、建設機械に発生した故障が一時復旧可能な故障であると判断し、表示灯の破損が故障原因であるときには、一時復旧不可能な故障であると判断する。
【００６４】
＜遠隔支援操作工程：Ｓ２９〜Ｓ３１＞
遠隔支援操作部５４は、記憶装置４１に記憶されている故障からの一時復旧に必要な支援操作に関するデータを参照して、今回の故障に対する一時復旧に必要な支援操作を決定し、かかる支援操作に関する遠隔操作信号を、キャリア網２２（インターネット網２３）を介して遠方監視ユニット２へと送信し、遠隔操作を実施する（Ｓ２９〜Ｓ３１）。具体例としては、前述したように、ワイヤロープの乱巻き現象を抑えて元の状態に戻す場合、キャリア網２２（インターネット網２３）を介してインバータ１２を遠隔操作し、巻取ドラムの最初の列（１層目）にワイヤロープが巻き取られる際のドラム回転速度が所定回転速度以下となるように、電動モータに対する電圧と周波数の両方を変化させる。また、表示灯の電気回路を機能させる場合、キャリア網２２（インターネット網２３）を介してＰＬＣ１３を遠隔操作し、作動不良の運転要素リレー１４を迂回してＯＮ／ＯＦＦ指令信号が注意喚起／復旧要素リレー１６へと出力されるようにＰＬＣのプログラムを変更する。
【００６５】
第二実施形態の建設機械の遠方監視システム１Ｂによっても、基本的に第一実施形態の遠方監視システムと同様の効果を得ることができる。
【００６６】
以上、本発明の建設機械の遠方監視方法、及び建設機械の遠方監視システムについて、複数の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明の建設機械の遠方監視方法、及び建設機械の遠方監視システムは、ジブクレーンや、工事用エレベータ等の建築土木用揚重機械を含む建設機械を通信回線を利用して遠方から監視する用途において利用可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１Ａ，１Ｂ  建設機械の遠方監視システム
２          遠方監視ユニット（データ取得手段）
３３        端末機器（遠隔支援操作手段）
５１        故障判断部
５２        故障原因解析部
５３        復旧可能判断部
【図１】
2020136973.tif 000003
【図２】
2020136973.tif 000004
【図３】
2020136973.tif 000005
【図４】
2020136973.tif 000006