(57)【要約】【課題】配管保全のために足場を構築するに好適な配管保全支援システムを提供する。【解決手段】演算部と記憶部と表示部と入力部を備えた計算機システムにより構成され、プラントを構成する複数の配管についての点検を実施するに当たり、設置する足場の情報を得るための配管保全支援システムであって、記憶部は、配管ごとに点検項目と点検計画を記憶している保全情報格納部と、配管ごとに３次元位置情報を記憶している３次元情報格納部と、配管の点検の際の足場のモデルの情報を格納している足場モデル格納部と、足場情報格納部を備え、演算部は、保全情報格納部から点検予定の配管を抽出して３次元情報格納部からその配管の３次元位置情報を得、足場モデル格納部の足場のモデルの情報と配管の３次元位置情報を表示装置に３次元に重ね合せ表示し、点検を行う上での干渉チェック結果の情報を足場情報格納部に反映させる。【選択図】図１
2015125523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
演算部と記憶部と表示部と入力部を備えた計算機システムにより構成され、プラントを構成する複数の配管についての点検を実施するに当たり、設置する足場の情報を得るための配管保全支援システムであって、
前記記憶部は、配管ごとに点検項目と点検計画を記憶している保全情報格納部と、前記配管ごとに３次元位置情報を記憶している３次元情報格納部と、配管の点検の際の足場のモデルの情報を格納している足場モデル格納部と、足場情報格納部を備え、
前記演算部は、前記保全情報格納部から点検予定の配管を抽出して３次元情報格納部からその配管の３次元位置情報を得、足場モデル格納部の足場のモデルの情報と配管の３次元位置情報を前記表示装置に３次元に重ね合せ表示し、点検を行う上での干渉チェック結果の情報を前記足場情報格納部に反映させることを特徴とする配管保全支援システム。
【請求項２】
請求項１に記載の配管保全支援システムであって、
前記足場情報格納部の情報が前記表示部に再表示されて、前記干渉チェック結果が可視化表示されていることを特徴とする配管保全支援システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の配管保全支援システムであって、
点検対象の配管が近接位置に存在する場合に、１つの足場モデルにより点検が可能であることを確認して、足場総数に反映させることを特徴とする配管保全支援システム。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の配管保全支援システムであって、
前記足場情報格納部から足場総数の情報を得ることを特徴とする配管保全支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えば原子力関連施設等において、プラントを構成する配管を保全管理するための支援システムに係り、特に配管保全のために足場を構築するに好適な配管保全支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特許文献１では、「プラントの各系統における各種の保全計画情報を保存する保全計画情報データベースと、プラントの各系統におけるＣＡＤ図面情報を保存する系統図ＣＡＤデータベースと、前記ＣＡＤ図面情報及び前記保全計画情報を表示する表示手段と、評価対象の系統における前記保全計画情報を、当該系統における前記ＣＡＤ図面情報に融合して前記表示手段に可視化して表示可能とし、この表示画面上で前記保全計画情報を編集可能とし、編集結果を前記保全計画情報データベースに保存可能とする情報処理手段と、この情報処理手段に、前記表示、編集及び保存をそれぞれ実行させるための指令を入力する入力手段と、を有することを特徴とするプラント保全計画支援システム。」としている。
【０００３】
また特許文献２では、「建設対象の３次元ＣＡＤモデルを保持するＣＡＤモデル格納部と、建設の工程データを保持する建設工程格納部と、建設作業に必要となる足場の領域形状を、上記ＣＡＤモデルと建設工程データから作成する足場モデル作成処理部と、上記建設工程格納部の建設工程データから、足場に関する工程を抽出する足場工程抽出処理部と、可視化対象日における足場の完成度を、対象日と上記足場工程の関係から決定し、足場の表現形式を求める足場表現形式決定処理部と、上記足場モデルを、求めた足場の表現形式に従い、上記ＣＡＤモデルと同時に表示する表示処理部を有する。」とある。
【０００４】
これらの技術は、配管の保全情報とＣＡＤとを融合して、ＣＡＤ画面上で保全計画を立案し、あるいは足場設置を図るというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２１１１６４号公報
【特許文献２】特開２０１０−１０８３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
プラントにおける配管及び配管支持構造物に対して運転経過とともに様々な劣化事象が起こる事が知られているが、１プラント当りの配管及び配管支持構造物（以下単に配管という）の数は膨大である。
【０００７】
このことから、その予防保全業務において、定期検査ごとに点検項目を管理し、点検計画の適正化、計画的な点検の実施を目的として、プラントの全ての配管の溶接点、部品点に対する、環境条件、仕様、想定される劣化事象、検査の重要度、今までの点検実績、そこから想定される点検予定日時などの情報を纏めたデータベースを構築し、それらを中心に、配管図面、系統図面などをリンクさせた保全プログラムシステムを開発してきた。
【０００８】
然るに、プラントにおける予防保全の一環として配管の点検時において、一般的に、点検対象箇所が膨大であるため、点検を実施する際の点検スペースの確認、足場設置の検討などを多数行う必要があった。
【０００９】
また、１定検時の足場の総数を事前に把握することは困難であった。これらの課題により、計画的な点検、合理的な点検が出来ない問題があり、１定検当りの配管における全て、あるいは特定の階、エリアの点検箇所の場所と様々な劣化事象に対する点検項目が一目で分かる仕組みづくりと、点検用の足場の設置検討の簡略化、足場の総数が分かる仕組みづくりが必要となっている。
【００１０】
以上のことから本発明においては、配管保全のために足場を構築するに好適な配管保全支援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】
【００１１】
以上のことから本発明においては、演算部と記憶部と表示部と入力部を備えた計算機システムにより構成され、プラントを構成する複数の配管についての点検を実施するに当たり、設置する足場の情報を得るための配管保全支援システムであって、記憶部は、配管ごとに点検項目と点検計画を記憶している保全情報格納部と、配管ごとに３次元位置情報を記憶している３次元情報格納部と、配管の点検の際の足場のモデルの情報を格納している足場モデル格納部と、足場情報格納部を備え、演算部は、保全情報格納部から点検予定の配管を抽出して３次元情報格納部からその配管の３次元位置情報を得、足場モデル格納部の足場のモデルの情報と配管の３次元位置情報を表示装置に３次元に重ね合せ表示し、点検を行う上での干渉チェック結果の情報を足場情報格納部に反映させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、配管保全のために足場を構築するに好適な配管保全支援システムを得ることができる。特に本発明により、プラント全ての配管及び配管支持構造物における溶接点、部品点に対して、想定される劣化事象や点検予定日、点検実績、点検項目を有する保全情報データベースと３次元情報（データベース）を有する３次元ＣＡＤを連携させ、ある足場をその点検箇所に自動配置することで、点検箇所の可視化や点検スペースが確認でき、更には、１定検での点検用の足場総数が把握できることで、計画的な点検、合理的な点検が出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るプラント保全システムの全体構成を示す図。
【図２】保全情報格納部ＤＢ１に格納された保全情報の一例を示す図。
【図３】配管の３次元モデルの一例を示す図。
【図４】３次元情報格納部ＤＢ２に格納された配管の３次元情報の一例を示す図。
【図５】足場モデル格納部ＤＢ３に格納された足場情報の一例を示す図。
【図６】入力領域ＤＢ３Ｂの情報が意味する足場寸法の空間を示した図。
【図７】足場情報ＤＢ３とＣＡＤ情報ＤＢ２から描き出した３次元状態を示した図。
【図８】近接位置に点検個所がある場合を示す図。
【図９】足場総数格納部ＤＢ５に格納された足場総数情報の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１に本発明に係るプラント保全システムの全体構成を示している。本発明のプラント保全システムは一般的な計算機システムにより構成することが可能である。この図において記号ＤＢを付したＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、ＤＢ４、ＤＢ５は各種のデータベースであり、記号Ｓを付したＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０３、Ｓ１０４は計算機の演算部にて実行される各種の処理機能である。
【００１６】
なお本発明では、ＣＡＤの３次元情報を取り扱うので、計算機システムはＣＡＤシステムに連携されて構成されてもよく、またＣＡＤシステム自体で構成することも可能である。また図１には表示装置や入出力装置を図示していないが、これらは当然に備えられており、演算結果を３次元表示しあるいはユーザ入力に応じて記憶部の記憶内容が影響を受け、画面が操作されるものである。
【００１７】
図１において保全情報格納部ＤＢ１には、プラントにおける配管及び配管支持構造物（以下特に必要がない限り単に配管という）の保全情報が格納されている。保全情報格納部ＤＢ１に格納された保全情報の一例が図２に示されている。
【００１８】
保全情報を格納する保全情報格納部ＤＢ１は、配管仕様領域ＤＢ１Ａ、点検項目領域ＤＢ１Ｂ、点検実績領域ＤＢ１Ｃ、点検計画領域ＤＢ１Ｄなどで構成されている。このうち配管仕様領域ＤＢ１Ａには、一群の配管を構成する配管部品（個別配管やエルボーおよび配管支持構造物）及び溶接の場所などの情報が含まれ、点検項目領域ＤＢ１Ｂには配管部品ごとの点検項目や点検方法が含まれ、点検実績領域ＤＢ１Ｃ及び点検計画領域ＤＢ１Ｄは配管部品ごとの過去実績及び今後の予定を記憶している。
【００１９】
保全情報格納部ＤＢ１に格納された保全情報は要するに、プラントにおける配管についての全ての溶接点と部品点（ＤＢ１Ａ）に対して、想定される劣化事象と必要な点検項目と点検方法（ＤＢ１Ｂ）、および点検実績（ＤＢ１Ｃ）、さらには点検実績から計画された点検計画（ＤＢ１Ｄ）として、時期、配管条件、３次元ＣＡＤ上での位置情報、それに関連する図面番号などが格納されている。
【００２０】
なお図２の配管仕様では、配管番号ＡＡＡ−２と配管番号ＡＡＡ−５の２つの配管が例示されている。このうち配管番号ＡＡＡ−２の配管は、直管である配管１０と直管である配管９がエルボ８で溶接接続されて形成された配管部品であることが理解できる。
【００２１】
３次元情報格納部ＤＢ２には、配管の３次元情報（ＣＡＤ情報）が格納されている。３次元情報格納部ＤＢ２に格納された配管の３次元モデルの一例を図３、図４で説明する。
【００２２】
まず図３は、以後の説明で使用する配管の３次元モデルである。配管１０と配管９がエルボ８を介して溶接線Ｗ１０、Ｗ９の位置で溶接されている。直管である配管１０の両端の中心位置がＤとＣであり、直管である配管９の両端の中心位置がＡとＢである。なお、配管両端の中心位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの３次元座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）上の位置は、図示のとおりである。Ａの３次元座標が（ＸＡ、ＹＡ、ＺＡ）、Ｂの３次元座標が（ＸＢ、ＹＡ、ＺＡ）、Ｃの３次元座標が（ＸＣ、ＹＣ、ＺＣ）、Ｄの３次元座標が（ＸＣ、ＹＣ、ＺＤ）である。
【００２３】
図４は、３次元情報格納部ＤＢ２に格納された配管の３次元情報の一例を示している。３次元情報格納部ＤＢ２は、配管仕様領域ＤＢ２Ａと、ＣＡＤ仕様の一部として座標（中心点座標）領域ＤＢ２Ｂ、配管径領域ＤＢ２Ｃ、配管曲率領域ＤＢ２Ｄなどで構成されている。このうち配管仕様領域ＤＢ２Ａは、図２の保全情報格納部ＤＢ１の配管仕様領域ＤＢ１Ａと同一内容とされている。このため、図１の保全情報ＤＢ１と図４のＣＡＤ情報ＤＢ２は互いに参照可能である。
【００２４】
図１に戻り、計算機の演算部にて実行される処理機能である３次元ＣＡＤ−保全情報マッピング処理部Ｓ１０１では、上記した配管の保全情報ＤＢ１とＣＡＤ情報ＤＢ２がリンク付けされている結果として、３次元ＣＡＤの位置と保全情報が同時に確認出来る。
【００２５】
具体的には、保全情報格納部ＤＢ１の保全情報と、３次元ＣＡＤ上でマーキングされた点検箇所を同時に閲覧できる。これにより例えば、点検箇所の位置情報と保全情報を確認したい時などに、配管の保全情報と３次元位置が同時に確認出来る。また、該保全情報格納部ＤＢ１で調べたい項目をクリックすることで、３次元ＣＡＤ上の対象位置がハイライト（強調）されるため確認しやすくなる。
【００２６】
また保全情報ＤＢ１とＣＡＤ情報ＤＢ２の具体的な参照事例として、まずＣＡＤ情報ＤＢ２の情報のうち配管ＡＡＡ−２の３次元構成は図３に示されたとおりである。この図３を見ながら保全情報ＤＢ１の配管ＡＡＡ−２の情報を見てみると、図３の溶接線Ｗ１０は劣化事象として疲労割れが想定され、このための点検項目がＵＴであり、その他点検方法などが点検項目領域ＤＢ１Ｂから読み取ることができる。またこの部分について過去点検を行った実績がなく、点検計画領域ＤＢ１Ｄの中で来年（ｎ＋１）、工事件名が振動対策の中で実施予定とされている。なお、配管ＡＡＡ−２の溶接線Ｗ９については、去年（ｎ−１）振動対策の中で披露割れの点検が完了している。
【００２７】
上記の対応に基づき、例えば図３の３次元モデルの表示画面上で配管ＡＡＡ−２の溶接線Ｗ１０を指摘したときに、画面上に溶接線Ｗ１０をハイライト表示するとともに、保全情報ＤＢ１から点検項目、過去および計画の点検内容を表示することができ、かつＣＡＤ情報ＤＢ２からその座標情報を表示することができる。
【００２８】
上記したところの点検計画を実際に実行するためには、その準備段階の一部として現場作業のための足場を確保する必要がある。例えば来年予定している配管ＡＡＡ−２の溶接線Ｗ１０部分の振動対策を行うための足場を設置する必要がある。
【００２９】
次に図１の保全システムにおいて、足場を確保するための処理について説明する。足場確保の第一段階は点検スペース干渉チェック処理であり、第二段階は足場総数の算出処理である。このうち第一段階の点検スペース干渉チェック処理のために、足場モデル格納部ＤＢ３と足場モデル表示処理部Ｓ１０２と、点検スペース干渉チェック処理部Ｓ１０３を参照する。
【００３０】
このうち、まず足場モデル格納部ＤＢ３には、図５に示すような足場モデル情報テーブル１１２が格納されており、設置したい足場モデル（足場Ｎｏ．ＡＡＡ１００）の寸法及び点検スペース寸法が格納されている。
【００３１】
具体的には、寸法の仕様領域ＤＢ３Ａには、上から順に足場寸法（縦ｘ（ｍｍ）Ｘ足場寸法横ｙ（ｍｍ））、点検スペース高さとして高さｚ（ｍｍ）、足場の設置場所として床から足場までの距離Ｌ（ｍｍ）、点検箇所から足場上面での中心までの距離Ｈ（ｍｍ）が設定されている。
【００３２】
また足場モデル格納部ＤＢ３の入力領域ＤＢ３Ｂには、別途ユーザにより入力された上記各部寸法の具体数値が保持されている。この例では足場寸法Ｘ、Ｙは（１５００Ｘ１０００）、点検スペース高さＺは（１２００）、床から足場までの距離Ｌは（２０００）、点検箇所から足場上面での中心までの距離Ｈは（８００）であった。なお図１の足場モデル格納部ＤＢ３には寸法の仕様領域ＤＢ３Ａと入力領域ＤＢ３Ｂが形成されており、その他の領域ＤＢ３Ｃ、ＤＢ３Ｄにおけるデータ形成は第一段階処理後に足場情報格納部ＤＢ４に行われる。
【００３３】
図６は、寸法の仕様領域ＤＢ３Ａに従って設定入力され、入力領域ＤＢ３Ｂに得られた足場寸法Ｘ、Ｙ、Ｚによる空間を示した図である。足場板１１３の寸法Ｘ、Ｙが（１５００Ｘ１０００）、高さＺ（１２００）による空間１１４が設定入力により定義されたことになる。
【００３４】
足場モデル表示処理部Ｓ１０２では、まず保全情報ＤＢ１を参照し、プラント全体における特定の点検年（例えば翌年）の点検箇所を全て抽出する。この中で、配管ＡＡＡ−２の点検予定も抽出されてくる。次に足場モデル表示処理部Ｓ１０２では、配管ＡＡＡ−２をキーにしてＣＡＤ情報ＤＢ２から配管ＡＡＡ−２の３次元情報を抽出し、最後に配管ＡＡＡ−２の３次元情報に足場情報を加味した３次元状態を表示する。
【００３５】
図７は、配管ＡＡＡ−２について足場情報ＤＢ３とＣＡＤ情報ＤＢ２から描き出した３次元状態を示した図である。ここでの表示のために、床面から足場までの距離Ｌが考慮されている。配管ＡＡＡ−２の点検部分である溶接線Ｗ９を含む点検領域１１１が、足場寸法Ｘ、Ｙ、Ｚによる空間１１４内に位置づけられていることが目視確認可能となる。
【００３６】
この場合に、点検領域１１１の足場１１３からの高さがＨ（ｍｍ）である。点検スペース干渉チェック処理部Ｓ１０３では、足場情報ＤＢ３における足場設定により、溶接線Ｗ９を含む点検領域１１１の点検が可能かを個別にチェックする。点検領域１１１の足場１１３からのさがＨ（ｍｍ）であるが、この高さ位置で配管溶接部底面の点検が無理なく実施可能かといった判断を個別に行い、もし障害が生じるようであれば床からの距離を下げて対応するなどの修正を行う。
【００３７】
図５の足場情報ＤＢ３における干渉チェック領域ＤＢ３Ｃには、干渉チェック結果として不都合点の有無、変更点領域ＤＢ３Ｄには、干渉チェック後の変更点（寸法修正）が記録され、障害が解除されるように足場モデル表示処理部Ｓ１０２の表示に反映される。
【００３８】
また点検スペース干渉チェック処理部Ｓ１０３では、点検個所相互間の問題も考慮する。基本的に足場は点検個所ごとに設置する前提で足場設計を行うが、複数の点検個所の中には近接位置に存在することが考えられる。
【００３９】
例えば図８は近接位置に点検個所１１１Ａと１１１Ｂが存在している。当初、足場設定は点検個所１１１Ａと１１１Ｂに対して個別に設定していくが、足場モデル表示処理部Ｓ１０２の表示結果などにより、近接位置関係にあることが判明した場合に、足場中心座標を（Ｘ、Ｙ、Ｚ）とする点１１５に足場１１３を配置すれば、点検個所１１１Ａと１１１Ｂに対して１枚の足場で対応が可能である。係る変更も足場情報ＤＢ３の変更点領域ＤＢ３Ｄに記録され、足場モデル表示処理部Ｓ１０２の表示に反映される。
【００４０】
このように、点検スペース干渉チェック処理部Ｓ１０３において、自動で設置された足場モデル及び足場モデル上の点検スペースが３次元ＣＡＤ上で他の足場モデル及び足場モデル上の点検スペースと干渉しているかを確認し、干渉している場合には、適切な点検スペース及び足場モデルを再設定し、１箇所に再設置させるように３次元情報表示部に再表示（再マッピング）を行い、それと同時に足場情報格納部ＤＢ４に足場モデル形状及び寸法を格納する。
【００４１】
これにより、点検可能性のチェックと最適足場数を確保することができる。なお、図１において足場情報格納部ＤＢ４の記憶内容は、基本的に足場モデル格納部ＤＢ３の記憶内容を干渉の観点からチェックした結果を反映したものである。
【００４２】
上記した点検スペース干渉チェック処理部Ｓ１０３の処理を実行するに当たり、さらに以下の事項を考慮するのがよい。
【００４３】
点検スペース干渉チェック処理部Ｓ１０３での処理に関し、足場を設置して確認したい点検年を設定することで、指定年における保全情報格納部ＤＢ１における点検箇所に対して、図７に示すように自動的に点検箇所からＨ（ｍｍ）直下に足場を自動配列するのがよい。高さＨ（ｍｍ）は点検作業を支障なく行えることが予め確認できている値とされる。これにより、点検しにくい配管下部領域の点検スペースを自動的に確保することができる。なお足場モデルは床に並行になるように設置され、床からＬ（ｍｍ）以下の場合は設置されない。また、足場モデルの方向は、３次元ＣＡＤ上の座標として扱う。
【００４４】
また図８のように足場モデル１１３の点検スペース１１４内にある点検箇所（ここでは点Ａ：座標（ｘＡ、ｙＡ、ｚＡ））が、他の点検スペース内にある点検箇所（ここでは点Ｂ：座標（ｘＢ、ｙＢ、ｚＢ））に対して、お互いの点検スペースが干渉する場合は、点検箇所が近くにあるということなので、以下に示すように足場の中心座標１１５を決定する。
【００４５】
【数１】
2015125523.tif 000003
【００４６】
【数２】
2015125523.tif 000004
【００４７】
【数３】
2015125523.tif 000005
【００４８】
これにより、点検スペースは１つに集約される。このように、それらの足場モデルの足場配置情報（座標）と新たに設置された足場モデル（点検スペース）の寸法は、足場モデル情報テーブルＤＢ３における干渉チェック後の足場の寸法に記載され、足場情報格納部ＤＢ４に格納される。
【００４９】
該処理終了後に足場総数算出処理部Ｓ１０４において、１プラントにおける総足場数あるいは特定のエリアにおける足場総数を算出する。その情報を足場総数格納部ＤＢ５へ足場総数テーブル１１５として格納する。
【００５０】
また足場情報格納部ＤＢ４に格納されている足場配置情報をもとに、指定した年における足場の総数を算出する。同時に、特定のエリア毎での足場総数も算出される。図９に示すように足場総数算出結果テーブル１１５により、１プラントでの点検における足場の総数を確認することが出来る。図９によれば足場総数は、エリアごとに合算表示されている。
【符号の説明】
【００５１】
ＤＢ１：保全情報格納部
ＤＢ２：３次元情報格納部
ＤＢ３：足場モデル格納部
ＤＢ４：足場情報格納部
ＤＢ５：足場総数格納部
Ｓ１０１：３次元ＣＡＤ−保全情報マッピング処理部
Ｓ１０２：足場モデル表示処理部
Ｓ１０３：点検スペース干渉チェック処理部
Ｓ１０４：足場総数算出処理部
【図１】
2015125523.tif 000006
【図２】
2015125523.tif 000007
【図３】
2015125523.tif 000008
【図４】
2015125523.tif 000009
【図５】
2015125523.tif 000010
【図６】
2015125523.tif 000011
【図７】
2015125523.tif 000012
【図８】
2015125523.tif 000013
【図９】
2015125523.tif 000014