(57)【要約】【課題】地上に設置した遠隔操作室からケーソン底部の作業室内の掘削機を遠隔操作するニューマチックケーソン工法において、現場に専門技術者を常駐させなくても、掘削機等のケーソン機器の外観的なトラブルや重度のトラブルを正確に把握して、現場に適切な指示を与えられる遠隔サポート方法・システムを提供する。【解決手段】ケーソン底部の作業室Ａ内の掘削機６を地上の遠隔操作室Ｂの遠隔操作盤１０で遠隔操作し、作業室Ａ内の監視カメラ７と遠隔操作室Ｂのモニター１８により監視を行う遠隔操作システムにおいて、遠隔操作室Ｂと遠隔の専門サポート室Ｃをインターネット等の電気通信回線２２を介して接続し、サポート室Ｃで専門技術者が監視カメラ７を遠隔操作し、監視カメラ７の映像をモニターし、掘削機等の外観的なトラブルを把握し、掘削機６等の各種センサーの計測データ・掘削機等の各種情報を取得し、掘削機等の重度のトラブルを把握する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーソン底部に設けられた作業室内に走行可能に設置された掘削機を、地上に設置された遠隔操作室の遠隔操作盤により遠隔操作し、作業室内に設置された監視カメラと遠隔操作室のモニターにより監視を行うニューマチックケーソンにおいて、
前記遠隔操作室と、別に設けたサポート室とを電気通信回線を介して接続し、サポート室において監視カメラを遠隔操作すると共に監視カメラの映像をモニターすることにより作業室内の状況を把握し、サポート室において掘削機等のケーソン機器に設けられた各種センサーの計測データ及び掘削機等のケーソン機器の各種情報を取得することにより掘削機等のケーソン機器の状況を把握することを特徴とするニューマチックケーソンの遠隔サポート方法。
【請求項２】
ケーソン底部に設けられた作業室内に、遠隔操作される掘削機と、作業室内を監視する監視カメラが設置され、地上に設置された遠隔操作室内に、掘削機を遠隔操作する遠隔操作盤と、監視カメラを遠隔操作するリモコン操作器と、監視カメラの映像を出力するモニターが設置されたニューマチックケーソンにおいて、
前記遠隔操作室とは別にサポート室が設けられ、遠隔操作室内には通信装置が設置され、サポート室には通信装置が設置され、遠隔操作室の通信装置とサポート室の通信装置が電気通信回線を介して接続され、サポート室において監視カメラを遠隔操作すると共に監視カメラの映像をモニターし、掘削機等のケーソン機器に設けられた各種センサーの計測データ及び掘削機等のケーソン機器の各種情報を取得することができるように構成されていることを特徴とするニューマチックケーソンの遠隔サポートシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ニューマチックケーソン底部の作業室内に配置される掘削機等のメンテナンスに用いられる遠隔サポート方法及び遠隔サポートシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ニューマチックケーソン工法（圧気潜函工法）は、ケーソン底部の作業室内への浸水等を防止するために、作業室内を地下水圧と同等の高圧にしている。通常、作業室内での掘削及び排土作業は、作業室スラブの天井に設置した２条の走行用レールに懸架した掘削機に作業者が搭乗して行う。ケーソンの掘削深度が増すごとに、地下水圧と同等の圧力を保つため、作業室内の気圧を高くする必要があるが、作業室内の気圧の上昇に伴い、減圧症等の高気圧障害の発症率が高くなる。
【０００３】
このような高気圧障害を防止する手段として、近年では、ケーソン近傍における地上に設置した遠隔操作室から作業室内の掘削機を操作する遠隔操作技術が確立され、作業者が高気圧環境に暴露されず（曝されず）に、安全に掘削及び排土作業が行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
但し、作業室内に配置される掘削機及び監視カメラ等の函内設備は、定期的な保守点検（日常点検、月例点検）が必要なため、作業者がその都度作業室内に入り、メンテナンスを行っている。
【０００５】
また、作業室内に配置される掘削機及び監視カメラ等の函内設備に、故障等のトラブルが発生した場合には、掘削作業を担当する作業員もしくは専門の技術を取得した技術者が、その都度ケーソンの作業室内に入り、修理等を行っている。
【０００６】
また、本発明に関連する先行技術文献としては、例えば特許文献２がある。この特許文献２の発明は、ニューマチックケーソン作業室内機器の自動点検方法及び点検装置に関するものであり、ケーソン作業室内または作業機械に設置される複数の監視カメラにより、作業室内機器の点検状況を監視カメラを通じて地上の遠隔操作室に設置される監視カメラ用モニターで監視すると共に、監視カメラを通じて遠隔操作室のコンピュータに画像情報を送信し、当該画像解析により作業室内機器の正常状態記録画像との比較から差分情報を抽出することでその正否の状態を監視し、さらに作業室内機器に設置したセンサーにより地上の遠隔操作室のモニターで給脂、油圧系統を監視すること等の作業点検記録簿における複数点検事項につき、人間が作業室に入室することなく地上の遠隔操作室にて点検作業を行うものである。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２２６３８７号公報
【特許文献２】特開２００４−３４６５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述した従来のメンテナンス方法の場合、次のような課題がある。
【０００９】
（1）掘削機の定期点検やトラブルによる掘削機の修理作業に関しては、作業者が高気圧の作業室内に入り、直接作業を行うため、高気圧障害のリスクが常に伴う。
【００１０】
（2）軽度な点検や修理のメンテナンス作業は、掘削作業を担当する作業員が行うが、遠隔操作式の掘削機には、地上の遠隔操作盤とのデータ通信装置や各種センサー等が組み込まれているため、重度なトラブルが発生した場合には、専門の技術を取得した技術者が、高気圧下の作業室内に入り、メンテナンスを行うこととなる。従って、現場には、専門の技術を取得した技術者（メーカもしくは掘削機を管理する会社の専門社員）を常駐させる必要がある。
【００１１】
（3）現場に、専門の技術を取得した技術者を配置しない場合は、トラブルが発生する度に専門技術者に連絡を取り、現地まで移動（出張）してもらい、メンテナンスを行うため、その間現場での通常作業が止まる。メンテナンスに要する時間が長くなる、作業休止時間が長くなる、出張を伴うためメンテナンス費用が上がる、等の課題があった。
【００１２】
本発明は、このような課題を解決すべくなされたもので、その目的は、ケーソン近傍における地上に設置した遠隔操作室からケーソン底部の作業室内の掘削機を遠隔操作するニューマチックケーソン工法において、現場に専門技術者を常駐させなくても、掘削機等のケーソン機器の外観的なトラブルや重度のトラブルを正確に把握することができ、現場に適切な指示を与えることができるニューマチックケーソンの遠隔サポート方法及びシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の請求項１に係る発明は、ケーソン底部に設けられた作業室内に走行可能に設置された掘削機(天井走行式ショベル等)を地上に設置された遠隔操作室の遠隔操作盤により遠隔操作し、作業室内に設置された監視カメラと遠隔操作室のモニターにより監視を行うニューマチックケーソンにおいて、前記遠隔操作室と、別に設けたサポート室とを電気通信回線(インターネットや電話回線等)を介して接続し、サポート室において監視カメラを遠隔操作すると共に監視カメラの映像をモニターすることにより作業室内の状況(掘削機等の外観的な軽度のトラブル等)を把握し、サポート室において掘削機等のケーソン機器(掘削機本体、掘削機走行装置、バケット等)に設けられた各種センサーの計測データ及び掘削機等のケーソン機器の各種情報(電気系統や油圧系統などに関する情報)を取得することにより掘削機等のケーソン機器の状況(掘削機等の重度のトラブル)を把握することを特徴とするニューマチックケーソンの遠隔サポート方法である。
【００１４】
本発明の請求項２に係る発明は、ケーソン底部に設けられた作業室内に、遠隔操作される掘削機(天井走行式ショベル等)と、作業室内を監視する監視カメラが設置され、地上に設置された遠隔操作室内に、掘削機を遠隔操作する遠隔操作盤と、監視カメラを遠隔操作するリモコン操作器と、監視カメラの映像を出力するモニターが設置されたニューマチックケーソンにおいて、前記遠隔操作室とは別にサポート室が設けられ、遠隔操作室内には通信装置(ネットワークアダプタ、ルーター、通信用のモデム)が設置され、サポート室には通信装置(メンテナンス用のパーソナルコンピューター、ルーター、通信用のモデム)が設置され、遠隔操作室の通信装置とサポート室の通信装置が電気通信回線(インターネットや電話回線等)を介して接続され、サポート室において監視カメラを遠隔操作すると共に監視カメラの映像をモニターし、掘削機等のケーソン機器(掘削機本体、掘削機走行装置、バケット等)に設けられた各種センサーの計測データ及び掘削機等のケーソン機器の各種情報(電気系統や油圧系統などに関する情報)を取得することができるように構成されていることを特徴とするニューマチックケーソンの遠隔サポートシステムである。
【００１５】
以上のような本発明において、現場から離れたサポート室において、専門技術者がメンテナンス用パソコンを操作することにより、電気通信回線を介して作業室内に設置した監視カメラを自由に操作することができ、作業室内の状況が映像で把握することができ、掘削機等のケーソン機器の外観的なトラブルを把握することができ、現場に適切な指示を与えることができる。同時に、サポート室内のメンテナンス用パソコンで、作業室内の掘削機等に取り付けられた各種センサーの計測データ及び掘削機等の電気系統や油圧系統などに関する情報を把握することができ、掘削機等の重度のトラブルに対しても、遠隔地において原因調査が行え、現場に適切なメンテナンス方法の指示が与えられる。また、現場に専門技術者を常駐させなくても、ニューマチックケーソンのメンテナンスが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、以上のような構成からなるので、次のような効果が得られる。
【００１７】
（1）現場から離れた場所にサポート室を設け、サポート室の専門技術者がメンテナンス用パソコンを操作することにより、電気通信回線を介して作業室内に設置した監視カメラを自由に操作し、作業室内の状況を映像で把握し、さらに作業室内の掘削機等に取り付けられた各種センサーの計測データ及び掘削機等の電気系統や油圧系統などに関する情報を把握するようにしたため、現場に専門技術者を常駐させなくても、掘削機等のケーソン機器の外観的な軽度のトラブルや重度のトラブルを正確に把握することができ、現場に適切な指示を与えることができる。
【００１８】
（2）サポート室の専門技術者がメンテナンス方法等の指示を現地の作業員に指示するため、現地に専門技術者を常駐させる必要はなく、人件費の節減が可能となる。
【００１９】
（3）専門技術者を現地まで移動（出張）してもらいメンテナンスを行う場合に比べ、メンテナンスに要する時間及び作業休止時間を短縮することができ、作業効率が向上する。また、メンテナンスに要する費用の削減が可能となる。
【００２０】
（4）サポート室でメンテナンスを行う専門技術者は、一人で複数現場を統括管理することができ、更なるコストの低減が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を図示する実施の形態に基づいて説明する。図１は、本発明のニューマチックケーソンの遠隔サポートシステムの一例を示すケーソン断面図と機器を示す図である。図２はそのブロック図である。
【００２２】
図１の左側に示すように、ニューマチックケーソン１は、箱状や筒状のケーソン躯体２の底部に設けられた作業室スラブ３の下を刃口４で囲まれた作業室Ａとし、この作業室Ａ内に地上から水圧に見合う圧縮空気を送り、完全にドライにした高気圧下で掘削を行い、掘削のみまたは荷重等の併用により沈下を行うように構成されている。作業室Ａ内には、作業室スラブ３の天井に取り付けられた走行用レール５に懸架され、掘削と排土作業を行う天井走行ショベル等の掘削機６が設置され、また作業室スラブの天井や掘削機等に取り付けられて作業室内の掘削状況や作業室内の機器類などを監視する複数の監視カメラ７が設置されている。
【００２３】
図１、図２に示すように、ケーソン躯体２の近傍における地上には遠隔操作室Ｂが設けられ、この遠隔操作室Ｂ内には、掘削機６を遠隔操作する遠隔操作盤１０と、監視カメラ７を遠隔操作するカメラ遠隔操作装置１１が設置されている。
【００２４】
掘削機６の制御盤には制御装置（シーケンサー、プログラマブルコントローラＰＬＣ）１２が設けられ、遠隔操作盤１０からの指令信号が入力される。また、制御装置１２には変換器１３を介して掘削機監視用パーソナルコンピュータ(以下、パソコンと記載)１４が接続され、掘削機６に取り付けられた各種センサーの計測データ及び掘削機６の電気系統や油圧系統などに関する情報が掘削機監視用パソコン１４に出力される。
【００２５】
カメラ遠隔操作装置１１は、ＶＰカットボックス１５、カメラコントローラ１６、リモコン操作器１７、モニター１８から構成され、監視カメラ７にＶＰカットボックス１５を介して接続されたカメラコントローラ１６及びリモコン操作器１７により監視カメラ７を遠隔操作し、監視カメラ７で取得した映像をモニター１８に出力する。
【００２６】
以上のような構成の現状の掘削機遠隔操作システムにおいて、本発明においては、現場から遠く離れた場所にサポート室Ｃを設置する。遠隔操作室Ｂ内には通信装置２０を設置し、サポート室Ｃ内には通信装置２１を設置し、遠隔操作室Ｂの通信装置２０とサポート室Ｃの通信装置２１とをインターネットあるいは電話回線等の電気通信回線２２を介して接続する。
【００２７】
遠隔操作室Ｂの通信装置２０は、遠隔操作盤１０の近傍に設置されており、ネットワークアダプタ３０、３１、ルーター３２、モデム３３から構成されている。ネットワークアダプタ３０はカメラコントローラ１６に接続され、監視カメラ７の遠隔操作信号をサポート室Ｃから入力でき、また映像データをサポート室Ｃに送信できるようにされている。ネットワークアダプタ３１は変換器３４、３５を介して制御装置１２に接続され、各種センサーの計測データ及び掘削機の電気系統・油圧系統などに関する情報がサポート室Ｃに送信できるようにされている。
【００２８】
サポート室Ｃの通信装置２１は、メンテナンス用のパソコン４０、ルーター４１、モデム４２から構成されている。メンテナンス用のパソコン４０を操作することにより、監視カメラ７を遠隔操作し、監視カメラ７の映像データを取得し、掘削機の各種センサーの計測データ及び掘削機の電気系統や油圧系統などに関する情報を取得することができるようにされている。
【００２９】
なお、作業室Ａから遠隔操作室Ｂとの間の信号のやり取りはケーブルが用いられているが、送受信アンテナを設けて無線で行うこともできる。
【００３０】
以上のような構成において、サポート室Ｃにおいて専門技術者がメンテナンス用のパソコン４０を操作することにより、
（1）現場の作業室Ａ内に設置された監視カメラ７のパンチル（上下左右）操作、ズーム操作、ピント調整等を遠隔地から行うことができる。切り替えにより、サポート室Ｃのパソコン４０の画面には、作業室Ａの監視カメラ７の映像が同時に複数出力することができる。監視カメラ７を自由に操作することができ、作業室Ａ内の状況を映像で把握することができ、掘削機６の外観的なトラブル等を把握することができる。
【００３１】
（2）切り替えにより、サポート室Ｃのパソコン４０の画面には、掘削機６に取り付けられた各種センサーの計測データ、掘削機６の電気系統や油圧系統の作動状況等を出力して把握することができる。従って、掘削機６の重度なトラブルに対しても、遠隔地において専門技術者が原因調査を行うことができ、現場に適切なメンテナンス方法の指示を与えることができる。
【００３２】
なお、サポート室Ｃでメンテナンスを行う専門技術者は、一人で複数の現場を統括管理することができる。また、メンテナンスの対象は掘削機６に限らず、その他のケーソン機器のメンテナンスにも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明のニューマチックケーソンの遠隔サポートシステムの一例を示すケーソン断面図と機器を示す図である。
【図２】図１の遠隔サポートシステムのブロック図である。
【符号の説明】
【００３４】
Ａ……作業室
Ｂ……遠隔操作室
Ｃ……サポート室
１……ニューマチックケーソン
２……ケーソン躯体
３……作業室スラブ
４……刃口
５……走行用レール
６……掘削機
７……監視カメラ
１０…遠隔操作盤
１１…カメラ遠隔操作装置
１２…制御装置（シーケンサー、プログラマブルコントローラＰＬＣ）
１３…変換器
１４…掘削機監視用パソコン
１５…ＶＰカットボックス
１６…カメラコントローラ
１７…リモコン操作器
１８…モニター
２０…通信装置
２１…通信装置
２２…電気通信回線（インターネットあるいは電話回線等）
３０…ネットワークアダプタ
３１…ネットワークアダプタ
３２…ルーター
３３…モデム
３４…変換器
３５…変換器
４０…パソコン
４１…ルーター
４２…モデム
【図１】
2007205128.tif 000003
【図２】
2007205128.tif 000004