(57)【要約】      （修正有）【課題】危険区域に近接する現場にいる作業者を管理するシステムであり、地上などの離れた場所からでも鉄塔上の作業員の位置管理が容易になる作業者管理システムを提供する。【解決手段】ＩＣタグと、ＩＣタグを感知してその距離を取得する手段と、データ送受信手段を有するセンサ装置と、センサ装置とのデータ送受信手段とを有する管理用パソコンと、を備える作業者管理システムであって、ＩＣタグとセンサ装置とは、(１)移動型のＩＣタグが１枚と固定型のセンサ装置が３台以上、(２)固定型のＩＣタグが３枚以上と移動型のセンサ装置が１台、のいずれかの組み合わせから成り、管理用パソコンは、固定型のセンサ装置または固定型のＩＣタグについての三次元配置データを取得し、ＩＣタグ−センサ装置間の距離データを取得し、これらデータを基準として、移動型のＩＣタグまたは移動型のセンサ装置についての位置の特定を行う。【選択図】      図１
2007052671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ送受信手段を有するＩＣタグと、
前記ＩＣタグを感知してその距離を取得する手段と、データ送受信手段とを有するセンサ装置と、
前記センサ装置とのデータ送受信手段を有する管理用パソコンと、を備える作業者管理システムであって、
前記ＩＣタグと前記センサ装置とは、(１)移動型のＩＣタグが１枚と固定型のセンサ装置が３台以上、(２)固定型のＩＣタグが３枚以上と移動型のセンサ装置が１台、のいずれかの組み合わせから成り、
前記移動型のＩＣタグまたは移動型のセンサ装置は、作業者に所持されて移動され、
前記固定型のセンサ装置または固定型のＩＣタグとは、所定の位置に固定され、
前記管理用パソコンは、前記固定型のセンサ装置または前記固定型のＩＣタグについての三次元配置データを取得し、前記ＩＣタグ−センサ装置間の距離データを取得し、これらデータを基準として、前記移動型のＩＣタグまたは前記移動型のセンサ装置についての位置の特定を行う、ことを特徴とする作業者管理システム。
【請求項２】
請求項１に記載の作業者管理システムにおいて、
前記移動型のＩＣタグまたは前記移動型のセンサ装置を所持して移動する前記作業者の位置の特定は、時間経過毎または作業員移動時毎に行われる、ことを特徴とする作業者管理システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の作業者管理システムにおいて、
前記作業員は、危険区域に接近して作業する人であり、
前記固定型のセンサ装置または固定型のＩＣタグは、前記危険区域への立ち入り境界またはその近傍に配設される、ことを特徴とする作業者管理システム。
【請求項４】
請求項３に記載の作業者管理システムにおいて、
前記作業者は、２回線送電線鉄塔において、停止された回線の側で作業をする作業員であり、
前記固定型のセンサ装置または固定型のＩＣタグは、前記送電線鉄塔の充電された回線側に取り付けられる、ことを特徴とする作業者管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、危険区域や障害物の近くで作業をしている作業者が、安全に作業ができるように、作業者の位置を管理するシステムに関するものである。より具体的には、高圧送電線の鉄塔上の作業において、２回線のうち片側の送電線回線のみを停電させて作業を行う場合があり、そのとき作業者のいる位置を特定して、作業者が活線側の危険区域内に誤って侵入することを防止するシステムなどに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電力供給事業の送電工事に関連して、作業員が高圧送電線鉄塔に昇ってその上で作業することがある。その場合、送電を全面的に停止するわけにはいかないため、２回線送電線鉄塔のうち、作業を行わない側の回線は送電状態（活線）のままとして、作業を行う側の回線の送電を停止とし、作業者が活線(充電)側の危険区域内に誤って侵入することがないように注意しながら、作業を行っていた。そのとき、活線側の立入禁止の危険区域を明示するために、従来では、黄と黒（あるいは赤と白）の縞模様を付した絶縁性の遮断棒または標識を、その鉄塔の活線側の主柱の外側に紐または止め金具で取り付けて、それにより鉄塔上における危険区域の上下左右の区画を表示していた。また、現場に監視員を置いて、その作業を監視しながら行う場合もあった。
【０００３】
本発明の技術分野にかかわる特許文献としては、例えば、特開平５−３４４６３５号公報、特開平６−７０４２０号公報、特開平１０−２０３７９９号公報などがある。
しかしながら、特開平５−３４４６３５号公報や特開平６−７０４２０号公報に開示された発明では、塔上の作業員が自らその送電線鉄塔用警報装置を設置しなければならず、作業現場が塔上であるので、適切な取り付け位置などの確認ができないことがあり、高さのある鉄塔の場合や視界の悪い状態のときには、地上からの危険の状態が把握できない虞もある。
また、特開平１０−２０３７９９号公報のものは、従来に比べて、ヘルメットの重量が増すことになるため、作業員に対しては、想像する以上に心理的な影響や負担が生じるし、高さのある鉄塔の場合や視界の悪い状態のときには、地上からの危険の状態が把握できない虞もある。
【特許文献１】特開平５−３４４６３５号公報、
【特許文献２】特開平６−７０４２０号公報
【特許文献３】特開平１０−２０３７９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述したような標示や警報によって危険を作業者に示している場合や、監視員を置いて監視する場合などは、危険区域に近接する現場にいる作業者にとって、万全な対策とはいえない。本発明は、従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、人による対策は用いずに、精度が高く、安全の質的向上が得られ、人件費のコストが軽減でき、作業員の行動履歴が容易に把握でき、得られたデータが活用でき、地上などの離れた場所でも鉄塔上の作業員の位置管理が容易となる作業者管理システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）データ送受信手段を有するＩＣタグと、
前記ＩＣタグを感知してその距離を取得する手段と、データ送受信手段とを有するセンサ装置と、
前記センサ装置とのデータ送受信手段を有する管理用パソコンと、を備える作業者管理システムであって、
前記ＩＣタグと前記センサ装置とは、(１)移動型のＩＣタグが１枚と固定型のセンサ装置が３台以上、(２)固定型のＩＣタグが３枚以上と移動型のセンサ装置が１台、のいずれかの組み合わせから成り、
前記移動型のＩＣタグまたは移動型のセンサ装置は、作業者に所持されて移動され、
前記固定型のセンサ装置または固定型のＩＣタグとは、所定の位置に固定され、
前記管理用パソコンは、前記固定型のセンサ装置または前記固定型のＩＣタグについての三次元配置データを取得し、前記ＩＣタグ−センサ装置間の距離データを取得し、これらデータを基準として、前記移動型のＩＣタグまたは前記移動型のセンサ装置についての位置の特定を行う作業者管理システムとした。
【０００６】
（２）(１)の作業者管理システムにおいて、
前記移動型のＩＣタグまたは前記移動型のセンサ装置を所持して移動する前記作業者の位置の特定は、時間経過毎または作業員移動時毎に行われる。
（３）(１)または(２)の作業者管理システムにおいて、
前記作業員は、危険区域に接近して作業する人であり、
前記固定型のセンサ装置または固定型のＩＣタグは、前記危険区域への立ち入り境界またはその近傍に配設される。
【０００７】
（４）(３)の作業者管理システムにおいて、
前記作業者は、２回線送電線鉄塔において、停止された回線の側で作業をする作業員であり、
前記固定型のセンサ装置または固定型のＩＣタグは、前記送電線鉄塔の充電された回線側に取り付けられる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による作業者管理システムは、従来では人による対策が中心であった作業現場において、ＩＣタグやＩＴ機器を活用することによって、測定精度や管理手法を大幅に向上させて、作業者が移動してもその位置を正確に特定できる管理システムを提供できる。
従来では、専任の監視員や工事立会い者を配置していたが、本発明ではそのような人員は必要なく、作業の安全の質の向上できて、人件費の軽減にも寄与できる。
また、各種データの取得・記憶・送受信ができ、作業員の行動履歴を把握してパソコンの画面上に表示することができ、災害発生時の要因検討にも寄与でき、作業効率の検討や作業方法の改善等においても、それらのデータの活用が十分にできるシステムである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
ここでまず、本発明による作業者管理システムの概要について述べる。本発明による作業者管理システムを、電力送電用鉄塔上での作業に適用する場合では、鉄塔上で移動して作業する作業者に、近距離無線通信が可能なＩＣタグ(１枚)を携帯させる。２回線送電線鉄塔の片側停止回線での作業では、従来から電線上相／中相／下相の各相に配置した警報機能付きの３台の危険区画標示装置を設置しているので、それらの危険区画標示装置に、このＩＣタグを感知してその距離を計測するためのセンサ装置(３台)を取り付けておく。そして、作業者が所持するＩＣタグとこれら３台のセンサ装置とのそれぞれとを交信させて、それぞれのセンサ装置でＩＣタグからの距離データを計測して取得し、これらのデータを管理用パソコンに送信する。すると、管理用パソコンでは、危険区画標示装置にある３台のセンサ装置の位置関係を含む三次元データ(座標位置データ)を既に入力して保存してあるので、これらデータと取得された距離データとを基にして、鉄塔で作業中の作業者の位置の三次元データ(座標位置データ)を計算によって求めることができる。
【００１０】
こうして、管理用パソコンでは、ＩＣタグを所持する作業者がいる座標位置をリアルタイムで算出して特定することができ、作業者がいる鉄塔上の現在位置を画面上で表示することができる。また、このようにして得られた作業者の移動に関する情報は収集して保管しておき、これらのデータを解析して、作業の分析をすることができ、その結果を次の作業の向上に生かすことができる。
なお、作業者が携帯する移動型ＩＣタグ(１枚)と、鉄塔に固定された３台のセンサ装置と、管理用パソコンとを組み合わせた作業者管理システムについて述べてきたが、このほかに、作業者が携帯する移動型のセンサ装置(１台)と、鉄塔に固定されたＩＣタグ(３枚)と、管理用パソコンとを組み合わせて、同様なシステムに構成することができる。
【００１１】
つぎに、本発明による作業者管理システムの実施の形態について、添付の図に基づいて説明する。
図１は本発明による作業者管理システムの一実施形態を示す構成説明図である。ここでの作業者管理システム１００は、電力送電用の鉄塔５０上において作業員Ａが作業を行っている状況で用いられ、作業者が所持する移動型のＩＣタグ１０(１枚)と、鉄塔上に所定位置に固定された３台のセンサ装置(２１,２２,２３)と、これらとデータ送受信を行う管理用パソコン３０との組み合わせからなる。このシステム１００では、地上にいる管理者Ｂがその管理用パソコン３０の画面を見ながら管理し、鉄塔５０の３次元構造と３台のセンサ装置(２１,２２,２３)の取り付け位置のデータと、ＩＣタグ１０からセンサ装置(２１,２２,２３)までそれぞれの距離のデータを基にして、鉄塔上で移動しながら作業をする作業者Ａがいる位置を三次元的に特定して、作業の管理を行う。
【００１２】
図１の作業者管理システム１００が用いられる作業現場は鉄塔５０上であり、この鉄塔５０は２回線送電線用の鉄塔である。この鉄塔５０は、図１左側の回線(第１回線)を支持するための「上相部材(Ｌ１)／中相部材(Ｌ２)／下相部材(Ｌ３)」と、図１右側の回線(第２回線)を支持するための「上相部材(Ｒ１)／中相部材(Ｒ２)／下相部材(Ｒ３)」とを備え、ここでは、図１左側の回線(第１回線)を停電(停止)回線とし、図１右側の回線(第２回線)を充電(通電)回線とした場合について説明する。この図１において、鉄塔５０の上で作業をしている作業者Ａは、ＩＣタグ１０を携帯または保持(所持)しており、鉄塔５０の下相部材(Ｌ３−Ｃ３−Ｒ３)の中央部(Ｃ３)で作業をしている。
【００１３】
鉄塔５０上に固定された３台のセンサ装置（２１、２２、２３）は、充電(通電)回線の「上相部材(Ｒ１)／中相部材(Ｒ２)／下相部材(Ｒ３)」にそれぞれ取り付けられており、前記作業員が立ち入り禁止となっている区域(危険区域)の境界またはその近傍の所定位置に配設されている。これら３台の固定型センサ装置（２１、２２、２３）は、作業者が所持しているＩＣタグ１０を感知してこれとの距離データを取得するセンサ手段と、データを送受信する手段を有し、取得された３点の距離データは、交信路２５(電波)を介して管理用パソコン３０に送信される。
【００１４】
図１の作業者管理システム１００において、管理用パソコン３０は、各固定型センサ装置（２１、２２、２３）またはＩＣタグ１０から得られた作業者の移動情報データを受信するアンテナおよびサーバを備え、作業者の移動の管理を行う。この管理用パソコン３０には、予め、鉄塔５０の構造データと３台の固定型のセンサ装置（２１、２２、２３）の各座標位置がデータベースとして記録されており、３台の固定型センサ装置（２１、２２、２３）とＩＣタグ１０(作業者)との距離を取得することにより、作業者が鉄塔のどこに移動したのかに関する情報を得ることができる。作業者が危険区域に移動したときには、管理用パソコン３０の画面を見ている管理者Ｂから、非常用音声や拡声音などを用いて、経路１５を介して直接作業者に警告を与えることもできる。
【００１５】
これら３台の固定型センサ装置（２１、２２、２３）は、従来の接近危険標示装置や警報装置のように、接近してくる作業員を感知して危険標示や警報を与える機能を備えて構成されていてもよい。
また、従来から用いられている危険標示装置や警報装置を利用して、ＩＣタグ１０との距離データを取得するセンサ手段と、これらデータを送受信する手段とを備えるように再構成して、本発明のような固定型センサ装置とすることもできる。
【００１６】
図２は、本発明の作業者管理システムの一実施形態において、各ユニット装置の構成例を示す図である。ここでの作業者管理システムの２００は、作業者に付帯される一枚の移動型のＩＣタグ６０、３台の固定型のセンサ装置７０、一台の固定型の管理用パソコン８０を備えている。
本発明で用いるＩＣタグは、非接触型の「ＩＣ（Integrated Circuit ）タグ」であり、ＩＣカードや無線タグなどを含めて無線通信手段によって固有識別情報の読み出し及び書き込みが可能なデータキャリアをいう。図２に示したＩＣタグ６０は一構成例であるが、ここでは例えばマイクロ波帯においてデータ送受信可能な仕様とし、インレットと呼ばれるフィルム状の基板にアンテナ６１とＩＣチップ６２とが実装されている。アンテナ６１は、ループアンテナやダイポールアンテナ等が用いられ、またＩＣチップ６２は、受信回路６５と送信回路６６、およびＣＰＵ(Central Processing Unit)６３とメモリ６４とを備えている。
【００１７】
センサ装置７０(７１、７２)は、アンテナ７１と送信回路７４と受信回路７３とＣＰＵ７５とメモリ７６と距離検出回路７７とを有して構成される。センサ装置７０はＩＣタグ６０のリーダー機能を有し、交信路９０を介して、センサ装置７０が発信する電波の返信電波をＩＣタグ６０より受信し、それを基にＣＰＵ７５ではセンサ装置７０とＩＣタグ６０との距離を算出することができる。これらのデータ類はＣＰＵ７５によって制御され、交信路９１を介して管理用パソコン８０へ送信される。
【００１８】
図２の作業者管理システム２００の管理用パソコン８０は、データ送受信のためのマイクロ波帯送受信アンテナ８１と、送受信回路８３と、データベース８５を管理するデータベースサーバ８４と、それらを制御するＣＰＵ(情報制御部)８２と、インターフェイス８７ｉを介した画像表示装置８７と、それらを接続するための回線８８を備えている。伝送路９１を介してセンサ装置７０(７１、７２)に接続され、データ等の送受信をすることができ、センサ装置７０(７１、７２)から送信された移動する作業者の位置情報データは、アンテナ８１−送受信回路８３を介して、サーバ８６に保管される。
【００１９】
この作業者管理システム２００では、固定型センサ装置は７０、７１、７２の３台であるので、これら３台の固定型センサ装置の鉄塔構造を含む三次元座標位置のデータを、あらかじめ管理用パソコン８０のデータベース８５に記録しておくことが必要で、その後ＩＣタグ６０と３つの固定型センサ装置間のそれぞれの距離を取得することにより、作業者どのように鉄塔上を移動したのかについての三次元座標位置情報を得ることができる。これらの情報は、作業者の移動情報を所定時刻毎または移動時毎に解析して、ＩＣタグ６０を保持する作業者の座標位置をリアルタイムで算出し、それを管理用パソコン８０の表示部８７に画面表示することができる。
【００２０】
さて、図１の作業者管理システム１００を用いて、動作の流れについて説明する。
予め、作業する鉄塔５０には３台のセンサ装置(２１、２２、２３)を設置しておき、鉄塔５０上で作業する作業者ＡにはＩＣタグ１０を付着させておき、管理用パソコン３０は、センサ装置(２１、２２、２３)との間で交信可能な状態としておく。
ここで、管理者Ｂは作業開始前に、管理用パソコン３０の画面に作業する鉄塔５０の鉄塔構造図を呼び出しておく。そして、この鉄塔構造図に、取り付けられたセンサ装置(２１、２２、２３)の位置を明示させて、画面に表示させる。
【００２１】
作業者の作業が開始されると、３台のセンサ装置(２１、２２、２３)は鉄塔５０上の所定の座標位置に固定されたままであるが、ＩＣタグ１０を持った作業者Ａの移動に伴って、管理用パソコン３０から、所定時刻毎または作業者の移動時毎に、作業者の位置を捜索する信号を３台のセンサ装置(２１、２２、２３)へ送信する。
【００２２】
一方、センサ装置(２１、２２、２３)は、予めメモリ回路にＩＤコードを少なくとも書き込んでおき、捜索信号を受けたときは、その時刻とＩＤコードで変調して応答信号として発信する。センサ装置(２１、２２、２３)はその応答信号をアンテナで受信すると、ＩＣタグ１０と交信して、センサ装置(２１、２２、２３)からＩＣタグ１０までの距離データを算出して、これを管理用パソコン３０へ送信する。
【００２３】
管理用パソコン１０では、データベースに保管されている、鉄塔の構造の三次元データと、固定型センサ装置(２１、２２、２３)の三次元位置座標情報データと、センサ装置(２１、２２、２３)からＩＣタグ１０までの距離データとの各データを合わせて解析し、ＩＣタグ１０を保持する作業者Ａがいる位置についての三次元配置データを取得する。こうして、ＩＣタグ１０の位置を示す三次元座標が定められたら、固定型センサ装置(２１、２２、２３)のＩＤコードに応答発信中止の信号を送る。
【００２４】
このような作業を、所定の時間毎にまたは作業者の移動の動き毎に繰り返して、管理用パソコン１０は、固定型センサ装置(２１、２２、２３)を介してＩＣタグ１０を所持する作業員の移動情報を収集し、その都度、ＩＤコードと３次元座標位置の移動情報データをデータベースに記録する。こうして、本発明の作業者管理システム１００は、移動するＩＣタグ１０から所定の時刻毎の移動情報データを収集して、動的な作業員の動きをリアルタイムで画面表示させることができるし、これらの情報データをもとに作業員の動きを解析することもできる。
【００２５】
本発明による別の実施の形態として、従来から用いられている感知センサ付き危険区画標示装置を利用して、この装置に本発明によるＩＣタグとの距離データを取得するセンサ手段とこれらデータを送受信する手段とを備えさせるように再構成して、変形型センサ装置とすることもできる。この装置を利用する場合には、塔上作業者はＩＣタグを所持して鉄塔に昇って、塔上作業者は接近安全距離を保つ位置にこの変形型センサ装置を設置する。そして、作業中に誤って危険区画標示地点に近づいたときには、変形型センサ装置の感知センサ付き危険区画標示が反応して、警報装置が作動し、作業者に危険を知らせることができる。
【００２６】
本発明によるまた別の実施の形態として、つぎのようなものもある。
図１に示したシステム１００では、ＩＣタグとセンサ装置とは、移動型のＩＣタグ１０が１枚と固定型の３台のセンサ装置(２１＋２２＋２３)との組み合わせのものについて説明してきた。本発明では、三次元の座標データを得るために３台のセンサ装置(２１＋２２＋２３)による３つの距離データを利用しているのであるが、さらに地上に近い側の鉄塔に据え付けられたもう一台のセンサ装置２４を追加して、４台のセンサ装置でシステムを構成することもできる。さらに、３台のセンサ装置の組み合わせとしても、「２１＋２２＋２３」のほかに、センサ装置２４を利用して「２１＋２２＋２４」「２１＋２３＋２４」などとして構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による作業者管理システムの一実施形態にかかるシステム構成全体の説明図である。
【図２】本発明による作業者管理システムの一実施形態にかかる各ユニット装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００２８】
１００、２００    作業者管理システム
１０、６０    ＩＣタグ
２１、２２、２３、２４、７０、７１、７２    センサ装置
３０、８０    管理用パソコン
Ａ    作業者
Ｂ    作業管理者
【図１】
2007052671.tif 000003
【図２】
2007052671.tif 000004