(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非開削工法で地中を掘削して地中に管路を埋設する施工現場の施工現場側装置と通信回線を介して前記施工現場側装置に接続されたオペレーション支援センタ側装置とからなる遠隔支援システムが行う掘削推進工法における遠隔支援方法であって、
前記施工現場側装置が、
掘削推進機の掘削推進軌道の監視により得た実際の掘削推進軌道と所定の設計軌道とを比較するステップと、
前記比較の結果、前記実際の掘削推進軌道が前記設計軌道から大きく変化し、異常状態であると判定された場合に、前記掘削推進機の掘削推進動作において得られる掘削推進情報を前記通信回線を介して前記オペレーション支援センタ側装置に送信するステップと、
前記オペレーション支援センタ側装置が、
前記施工現場側装置から受信した前記掘削推進情報とデータベースに予め格納されている掘削推進情報のマスタデータとの比較照合を行うステップと、
前記比較照合の結果、通常時と判定された場合に、当該比較照合の結果から判定される前記異常状態の要因に応じた掘削推進制御目標値および掘削推進制御方法を含む支援情報を前記データベースに予め格納されている支援情報から検索し、前記通信回線を介して前記施工現場側装置に送信するステップと、
前記比較照合の結果、トラブルの発生と判定された場合に、前記通信回線を介して前記掘削推進機を直接制御するステップと
を有することを特徴とする掘削推進工法における遠隔支援方法。
【請求項２】
前記オペレーション支援センタ側装置が、
前記直接制御するステップにおける前記掘削推進機の制御で新たに得られた支援情報を前記データベースに蓄積する
ことを特徴とする請求項１記載の掘削推進工法における遠隔支援方法。
【請求項３】
前記オペレーション支援センタ側装置が、
前記施工現場側装置に送信する支援情報の情報量に応じて第１の課金を行うと共に、前記直接制御の難易度、制御時間に応じた第２の課金を行う
ことを特徴とする請求項１または２記載の掘削推進工法における遠隔支援方法。
【請求項４】
非開削工法で地中を掘削して地中に管路を埋設する施工現場の施工現場側装置と通信回線を介して前記施工現場側装置に接続されたオペレーション支援センタ側装置とからなる掘削推進工法における遠隔支援システムであって、
前記施工現場側装置は、
掘削推進機の掘削推進軌道の監視により得た実際の掘削推進軌道と所定の設計軌道とを比較する手段と、
前記比較の結果、前記実際の掘削推進軌道が前記設計軌道から大きく変化し、異常状態であると判定された場合に、前記掘削推進機の掘削推進動作において得られる掘削推進情報を前記通信回線を介して前記オペレーション支援センタ側装置に送信する手段とを備え、
前記オペレーション支援センタ側装置は、
前記施工現場側装置から受信した前記掘削推進情報とデータベースに予め格納されている掘削推進情報のマスタデータとの比較照合を行う手段と、
前記比較照合の結果、通常時と判定された場合に、当該比較照合の結果から判定される前記異常状態の要因に応じた掘削推進制御目標値および掘削推進制御方法を含む支援情報を前記データベースに予め格納されている支援情報から検索し、前記通信回線を介して前記施工現場側装置に送信する手段と、
前記比較照合の結果、トラブルの発生と判定された場合に、前記通信回線を介して前記掘削推進機を直接制御する手段とを備える
ことを特徴とする掘削推進工法における遠隔支援システム。
【請求項５】
前記オペレーション支援センタ側装置は、
前記直接制御する手段による前記掘削推進機の制御で新たに得られた支援情報を前記データベースに蓄積する手段
を備えることを特徴とする請求項４記載の掘削推進工法における遠隔支援システム。
【請求項６】
前記オペレーション支援センタ側装置は、
前記施工現場側装置に送信する支援情報の情報量に応じて第１の課金を行うと共に、前記直接制御の難易度、制御時間に応じた第２の課金を行う手段
を備えることを特徴とする請求項４または５記載の掘削推進工法における遠隔支援システム。
【請求項７】
非開削工法で地中を掘削して地中に管路を埋設する施工現場の施工現場側装置と通信回線を介して前記施工現場側装置に接続されたオペレーション支援センタ側装置とからなる遠隔支援システムにおける前記オペレーション支援センタ側装置であって、
前記施工現場側装置から、前記通信回線を介して受信した、掘削推進機の掘削推進動作において得られる掘削推進情報とデータベースに予め格納されている掘削推進情報のマスタデータとの比較照合を行う手段と、
前記比較照合の結果、通常時と判定された場合に、当該比較照合の結果から判定される前記異常状態の要因に応じた掘削推進制御目標値および掘削推進制御方法を含む支援情報を前記データベースに予め格納されている支援情報から検索し、前記通信回線を介して前記施工現場側装置に送信する手段と、
前記比較照合の結果、トラブルの発生と判定された場合に、前記通信回線を介して前記掘削推進機を直接制御する手段と
を備えることを特徴とする掘削推進工法におけるオペレーション支援センタ側装置。
【請求項８】
前記直接制御する手段による前記掘削推進機の制御で新たに得られた支援情報を前記データベースに蓄積する手段
を備えることを特徴とする請求項７記載の掘削推進工法におけるオペレーション支援センタ側装置。
【請求項９】
前記施工現場側装置に送信する支援情報の情報量に応じて第１の課金を行うと共に、前記直接制御の難易度、制御時間に応じた第２の課金を行う手段
を備えることを特徴とする請求項７または８記載の掘削推進工法におけるオペレーション支援センタ側装置。
【請求項１０】
非開削工法で地中を掘削して地中に管路を埋設する施工現場の施工現場側装置と通信回線を介して前記施工現場側装置に接続されたオペレーション支援センタ側装置とからなる遠隔支援システムにおける前記オペレーション支援センタ側装置で実行されるプログラムであって、
コンピュータを請求項７ないし９のいずれかに記載の各手段として機能させることを特徴とする掘削推進工法における遠隔支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、掘削推進機を用いて、非開削工法で地中を掘削しながら地中に管路を埋設する掘削推進工法を採用する施工現場を遠隔支援する遠隔支援方法に関し、更に詳しくは、施工現場に設けられ、掘削推進機に掘削推進動作を行わせるべく制御する施工現場側装置に通信回線を介して遠隔に設けられたオペレーション支援センタ側装置を接続し、該オペレーション支援センタ側装置から施工現場側装置を介して掘削推進機を自動的に遠隔支援しながら、非開削工法で地中を掘削して地中に管路を埋設する掘削推進工法における遠隔支援方法およびシステムとオペレーション支援センタ側装置と遠隔支援プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
地中にケーブルなどを収容するための管路を埋設するために、掘削推進機を用いて、地表面を開削しない非開削工法で地中を地表に沿って水平方向に掘削しながら、地中に管路を埋設する掘削推進作業が行われているが、このような地表面を開削しない非開削工法の適用に伴い、土質変化の著しい箇所、曲率が大である路線あるいは埋設物に近接した箇所での施工などのような難工事が増加し、熟練オペレータの高度な推進オペレーションスキルが必要とされるに至っている。
【０００３】
このような掘削推進作業においては、土質変化の著しい箇所、曲率が大である路線あるいは埋設物に近接した箇所での施工などでは、掘削推進機の掘削推進軌道が所定の設計軌道に適確に一致しないことが多々あり、このような掘削推進機の動作制御は従来オペレータの経験や知識によって行われている。このようなオペレータの経験や知識によるオペレーション技術は多くの経験を経て身につくものであり、簡単に身につくものではない。
【０００４】
また、掘削推進機の動作制御をプログラムで行うことも考えられるが、掘削推進機で掘削推進中の地中は土質の変化、地盤の変動、埋設物の存在などのような種々の要因が複雑に絡み合っているものであるため、プログラムだけによる掘削推進機の動作制御は困難である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、掘削推進機の動作制御は、従来オペレータの経験や知識によって行われており、このようなオペレータの経験や知識によるオペレーション技術は多くの経験を経て身につくものであって、簡単に身につくものでなく、経験や知識のあるオペレータが不足している現状に鑑み、掘削推進機の動作制御を常時監視して最適オペレーションを提示するとともに、更に掘削推進機の動作制御を自動的に行い、掘削推進トラブルを防止し得る方法が要望されている。
【０００６】
また、掘削推進機の動作制御は上述したように複数の要因が複雑に絡み合っているものであるため、１つの要因のみで動作制御を行い得るものでなく、プログラムだけによる掘削推進機の動作制御は困難であるという問題がある。
【０００７】
また、経験や知識のある熟練オペレータは、上述したように不足して、小人数であり、複数の施工現場にそれぞれ派遣することができないため、熟練オペレータをオペレーション支援センタに駐在させ、該オペレーション支援センタから各施工現場における掘削推進機の掘削推進動作を自動的に遠隔制御し、各施工現場において熟練オペレータを必要とするようなトラブルが発生した場合のみ、熟練オペレータによる遠隔制御を行って、トラブルを迅速に解決し得る掘削推進機の遠隔支援方法の確立が要望されている。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、施工現場における掘削推進機の動作制御をオペレーション支援センタから遠隔的かつ自動的に行い、トラブル時のみ熟練オペレータの支援を効率的に仰ぐ掘削推進工法における掘削推進機の遠隔支援方法およびシステムとオペレーション支援センタ側装置と遠隔支援プログラム装置と遠隔支援プログラムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、非開削工法で地中を掘削して地中に管路を埋設する施工現場の施工現場側装置と通信回線を介して前記施工現場側装置に接続されたオペレーション支援センタ側装置とからなる遠隔支援システムが行う掘削推進工法における遠隔支援方法であって、前記施工現場側装置が、掘削推進機の掘削推進軌道の監視により得た実際の掘削推進軌道と所定の設計軌道とを比較するステップと、前記比較の結果、前記実際の掘削推進軌道が前記設計軌道から大きく変化し、異常状態であると判定された場合に、前記掘削推進機の掘削推進動作において得られる掘削推進情報を前記通信回線を介して前記オペレーション支援センタ側装置に送信するステップと、前記オペレーション支援センタ側装置が、前記施工現場側装置から受信した前記掘削推進情報とデータベースに予め格納されている掘削推進情報のマスタデータとの比較照合を行うステップと、前記比較照合の結果、通常時と判定された場合に、当該比較照合の結果から判定される前記異常状態の要因に応じた掘削推進制御目標値および掘削推進制御方法を含む支援情報を前記データベースに予め格納されている支援情報から検索し、前記通信回線を介して前記施工現場側装置に送信するステップと、前記比較照合の結果、トラブルの発生と判定された場合に、前記通信回線を介して前記掘削推進機を直接制御するステップとを有することを要旨とする。
【００１０】
請求項１記載の本発明にあっては、施工現場側装置が、掘削推進機の掘削推進軌道の監視により得た実際の掘削推進軌道と所定の設計軌道とを比較し、異常状態であると判定された場合に、当該掘削推進情報を通信回線を介してオペレーション支援センタ側装置に送信し、オペレーション支援センタ側装置は、施工現場側装置から受信した掘削推進情報とデータベースに予め格納されている掘削推進情報のマスタデータとの比較照合を行い、通常時と判定された場合には支援情報を通信回線を介して施工現場側装置に送信し、トラブルの発生と判定された場合には通信回線を介して掘削推進機を直接制御するので、問題の程度に応じてトラブルを迅速に解決し、掘削推進作業を円滑に行うことができる。
【００１１】
また、請求項２記載の本発明は、前記請求項１記載のオペレーション支援センタ側装置が、前記直接制御するステップにおける前記掘削推進機の制御で新たに得られた支援情報を前記データベースに蓄積することを要旨とする。
【００１２】
請求項２記載の本発明にあっては、前記オペレーション支援センタ側装置が、直接制御するステップにおける掘削推進機の制御で新たに得られた支援情報をデータベースに蓄積することから、徐徐に問題解決のための支援情報量が増え、これにより施工現場に対する直接制御の頻度を低減し、熟練オペレーター等の人件費の削減を計る。
【００１３】
更に、請求項３記載の本発明は、前記請求項１または２記載のオペレーション支援センタ側装置が、前記施工現場側装置に送信する支援情報の情報量に応じて第１の課金を行うと共に、前記直接制御の難易度、制御時間に応じた第２の課金を行うことを要旨とする。
【００１４】
請求項３記載の本発明にあっては、オペレーション支援センタ側装置は、施工現場側装置に送信する支援情報の情報量に応じた第１の課金と、直接制御の難易度、制御時間に応じた第２の課金の２段階で課金を行うことから、効率的、かつ実態に則した課金を行うことでより低廉なサービスを提供することが可能となる。
【００１５】
請求項４記載の本発明は、非開削工法で地中を掘削して地中に管路を埋設する施工現場の施工現場側装置と通信回線を介して前記施工現場側装置に接続されたオペレーション支援センタ側装置とからなる掘削推進工法における遠隔支援システムであって、前記施工現場側装置は、掘削推進機の掘削推進軌道の監視により得た実際の掘削推進軌道と所定の設計軌道とを比較する手段と、前記比較の結果、前記実際の掘削推進軌道が前記設計軌道から大きく変化し、異常状態であると判定された場合に、前記掘削推進機の掘削推進動作において得られる掘削推進情報を前記通信回線を介して前記オペレーション支援センタ側装置に送信する手段とを備え、前記オペレーション支援センタ側装置は、前記施工現場側装置から受信した前記掘削推進情報とデータベースに予め格納されている掘削推進情報のマスタデータとの比較照合を行う手段と、前記比較照合の結果、通常時と判定された場合に、当該比較照合の結果から判定される前記異常状態の要因に応じた掘削推進制御目標値および掘削推進制御方法を含む支援情報を前記データベースに予め格納されている支援情報から検索し、前記通信回線を介して前記施工現場側装置に送信する手段と、前記比較照合の結果、トラブルの発生と判定された場合に、前記通信回線を介して前記掘削推進機を直接制御する手段とを有することを要旨とする。
【００１６】
請求項４記載の本発明にあっては、施工現場側装置が、掘削推進機の掘削推進軌道の監視により得た実際の掘削推進軌道と所定の設計軌道とを比較し、異常状態であると判定された場合に、当該掘削推進情報を通信回線を介してオペレーション支援センタ側装置に送信し、オペレーション支援センタ側装置は、施工現場側装置から受信した掘削推進情報とデータベースに予め格納されている掘削推進情報のマスタデータとの比較照合を行い、通常時と判定された場合には支援情報を通信回線を介して施工現場側装置に送信し、トラブルの発生と判定された場合には通信回線を介して掘削推進機を直接制御するので、問題の程度に応じてトラブルを迅速に解決し、掘削推進作業を円滑に行うことができる。
【００１７】
請求項５記載の本発明は、前記請求項４記載のオペレーション支援センタ側装置は、前記直接制御する手段による前記掘削推進機の制御で新たに得られた支援情報を前記データベースに蓄積する手段を備えることを要旨とする。
【００１８】
請求項５記載の本発明にあっては、前記オペレーション支援センタ側装置は、前記直接制御する手段による前記掘削推進機の制御で新たに得られた支援情報を蓄積することから、徐徐に問題解決のための支援情報量が増え、これにより施工現場に対する直接制御の頻度を低減し、熟練オペレーター等の人件費の削減を計る。
【００１９】
請求項６記載の本発明は、前記請求項４または５記載のオペレーション支援センタ側装置は、前記施工現場側装置に送信する支援情報の情報量に応じて第１の課金を行うと共に、前記直接制御の難易度、制御時間に応じた第２の課金を行う手段を備えることを要旨とする。
【００２０】
請求項６記載の本発明にあっては、オペレーション支援センタ側装置は、施工現場側装置に送信する支援情報の情報量に応じた第１の課金と、直接制御の難易度、制御時間に応じた第２の課金の２段階で課金を行うことから、効率的、かつ実態に則した課金を行うことでより低廉なサービスを提供することが可能となる。
【００２１】
請求項７記載の本発明は、非開削工法で地中を掘削して地中に管路を埋設する施工現場の施工現場側装置と通信回線を介して前記施工現場側装置に接続されたオペレーション支援センタ側装置とからなる遠隔支援システムにおける前記オペレーション支援センタ側装置であって、前記施工現場側装置から、前記通信回線を介して受信した、掘削推進機の掘削推進動作において得られる掘削推進情報とデータベースに予め格納されている掘削推進情報のマスタデータとの比較照合を行う手段と、前記比較照合の結果、通常時と判定された場合に、当該比較照合の結果から判定される前記異常状態の要因に応じた掘削推進制御目標値および掘削推進制御方法を含む支援情報を前記データベースに予め格納されている支援情報から検索し、前記通信回線を介して前記施工現場側装置に送信する手段と、前記比較照合の結果、トラブルの発生と判定された場合に、前記通信回線を介して前記掘削推進機を直接制御する手段とを備えることを有することを要旨とする。
【００２２】
請求項７記載の本発明にあっては、施工現場側装置が、掘削推進機の掘削推進軌道の監視により得た実際の掘削推進軌道と所定の設計軌道とを比較し、異常状態であると判定された場合に、当該掘削推進情報を通信回線を介してオペレーション支援センタ側装置に送信し、オペレーション支援センタ側装置は、施工現場側装置から受信した掘削推進情報とデータベースに予め格納されている掘削推進情報のマスタデータとの比較照合を行い、通常時と判定された場合には支援情報を通信回線を介して施工現場側装置に送信し、トラブルの発生と判定された場合には通信回線を介して掘削推進機を直接制御するので、問題の程度に応じてトラブルを迅速に解決し、掘削推進作業を円滑に行い、また支援制御ステップにおける支援制御で新たに得られた支援情報を蓄積することから、徐徐に問題解決のための支援情報量が増え、これにより施工現場に対する直接制御の頻度を低減し、熟練オペレーター等の人件費の削減を計る。
【００２３】
請求項８記載の本発明は、前記請求項７記載の直接制御する手段による前記掘削推進機の制御で新たに得られた支援情報を前記データベースに蓄積する手段を備えることを要旨とする。
【００２４】
請求項８記載の本発明にあっては、前記直接制御する手段による前記掘削推進機の制御で新たに得られた支援情報を蓄積することから、徐徐に問題解決のための支援情報量が増え、これにより施工現場に対する直接制御の頻度を低減し、熟練オペレーター等の人件費の削減を計る。ことが可能となる。
【００２５】
請求項９記載の本発明は、前記請求項７または８記載の施工現場側装置に送信する支援情報の情報量に応じて第１の課金を行うと共に、前記直接制御の難易度、制御時間に応じた第２の課金を行う手段を備えることを要旨とする。
【００２６】
請求項９記載の本発明にあっては、施工現場側装置に送信する支援情報の情報量に応じた第１の課金と、直接制御の難易度、制御時間に応じた第２の課金の２段階で課金を行うことから、効率的、かつ実態に則した課金を行うことでより低廉なサービスを提供することが可能となる。
【００２７】
請求項１０記載の本発明の掘削推進工法における遠隔支援プログラムは、非開削工法で地中を掘削して地中に管路を埋設する施工現場の施工現場側装置と通信回線を介して前記施工現場側装置に接続されたオペレーション支援センタ側装置とからなる遠隔支援システムにおける前記オペレーション支援センタ側装置で実行されるプログラムであって、コンピュータを請求項７ないし９のいずれかに記載の各手段として機能させることを要旨とする。
【００２８】
請求項１０記載の本発明の掘削推進工法における遠隔支援プログラムにあっては、コンピュータを請求項７ないし９のいずれかに記載の各手段として機能させることが可能となる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係わる掘削推進工法における掘削推進機の動作制御方法を実施するシステムの構成を示すブロック図である。
【００３０】
同図に示すシステムは、図１０に示すような掘削推進機１００を用いて、地表面を開削しない非開削工法で地中を地表に沿って水平方向に掘削しながら地中に管路を埋設する掘削推進工法における掘削推進機の動作制御を行うものであり、図１０に示すような掘削推進機１００などを直接制御するための施工現場側装置１０と、該施工現場側装置に通信回線などの公衆回線網２０を介して接続されるオペレーション支援センタ側装置３０とから構成されている。
【００３１】
なお、本実施形態では、施工現場側装置１０とオペレーション支援センタ側装置３０を接続するために公衆回線網２０を用いているが、本発明はこれに限定されるものでなく、ＰＨＳ、携帯電話を含む無線回線も同様に適用可能である。
【００３２】
また、オペレーション支援センタ側装置３０は、複数の施工現場側装置１０を支援制御し得るものであるが、本実施形態では施工現場側装置１０が１つである場合について説明する。
【００３３】
図１を参照するに、施工現場側装置１０は、掘削推進機１００（図１０参照）などの動作を操作するための掘削推進機操作装置１、掘削推進機１００の掘削推進動作において得られる掘削推進情報に基づく、後述する所定の制御理論を用いた掘削推進動作制御プログラムに従って掘削推進機１００の動作制御を自動的に行いつつ掘削推進機１００を駆動制御するとともに掘削推進データを記録し、更に公衆回線網２０を介してオペレーション支援センタ側装置３０との通信制御を行うパーソナルコンピュータ２、および公衆回線網２０を介してオペレーション支援センタ側装置３０と通信を行うための通信モデム３から構成されている。
【００３４】
施工現場側装置１０は、パーソナルコンピュータ２の機能として、図３及び図４に示すように、トラブル判定部１１、要因判定部１３、最適対処法提示部１５及びリアルタイム監視システム１７を有して、掘削推進機１００の動作制御を自動的に行うとともに、掘削推進軌道の判定・監視を行い、さらに公衆回線網２０を介してオペレーション支援センタ側装置３０と通信を行う。
そのためにトラブル判定部１１は泥土圧の実データを入力してパターン化する泥土圧データ入力部１１１と、泥土圧を土質毎のパターンで保持する泥土圧データベース１１５と、泥土圧データ入力部１１１のパターンデータと泥土圧データベース１１５のパターンデータとのパターンマッチング判定を行うパターンマッチング部１１３とを有する。
また要因判定部１３は図４に示す推進速度（１３５ａ）、注入量（１３５ｂ）、泥土圧送回数（１３５ｃ）、注入率（１３５ｄ）及び排土量（１３５ｅ）の実データを入力してパターン化する実データ入力部１３１と、推進速度１３５ａ、注入量１３５ｂ、泥土圧送回数１３５ｃ、注入率１３５ｄ及び排土量１３５ｅを土質毎のパターンで保持するデータベース１３５と、これら実データ入力部１３１のパターンデータとデータベース１３５のパターンデータとのパターンマッチング判定を行うパターンマッチング部１３３とを有する。
【００３５】
また、オペレーション支援センタ側装置３０は、通信モデム４とデータベース６、およびパーソナルコンピュータ５により構成されている。
通信モデム４は、公衆回線網２０を介して施工現場側装置１０と通信を行う。
データベース６は、管路を埋設する設計軌道を定義した所定の設計軌道情報に関連する掘削推進軌道情報、角度情報、姿勢情報、位置情報、深度情報、距離情報を含む掘削推進情報および過去の掘削推進動作で蓄積されたオペレータの知識および経験を含むノウハウ等の支援情報を施工現場の掘削推進情報に対応してマスタデータとして格納している。
パーソナルコンピュータ５は、前記データベース６に格納されたマスタデータと公衆回線網２０を介して施工現場側装置１０から送信されてくる掘削推進情報とを比較照合し、トラブルの発生であるか否かを判定し、判定の結果、トラブルの発生ではない通常時と判定された場合には、施工現場側装置１０で異常状態と判定された要因に応じた掘削推進角度、位置、深度、姿勢情報を含む掘削推進制御目標値および掘削推進制御方法を含む支援情報を前記データベース６に予め格納されている支援情報から検索し、この検索された支援情報を公衆回線網２０を介してを介して施工現場側装置１０に送信し、掘削推進機１００の掘削推進動作制御を遠隔的に行い、判定の結果、トラブルの発生であり、特殊工事または難工事と判定された場合には、オペレーション支援センタ側装置３０側の熟練オペレータによる遠隔コントロールを公衆回線網２０を介して行うように制御する。
【００３６】
なおオペレーション支援センタ側装置３０は、パーソナルコンピュータ５の機能として、図３に示すように、熟練オペレータの知識・ノウハウをモデル化して、そのモデル化したモデル化データを記憶・蓄積するモデル化データ作成部３１、新知識ルール作成部３３、施工現場等から新規に入力される全現場の推進データ等を記録・蓄積する推進データ蓄積部３５、一般化知識ルール作成部３７及び施工現場から提起された問題解決のために提供する支援情報の情報量に応じて第１の課金を行うと共に、直接掘削推進機等を制御して問題を解決する際の難易度、制御時間に応じた第２の課金を行う課金係数部３９を有する。
【００３７】
次に、オペレーション支援センタ側装置３０による施工現場側装置１０の遠隔制御の概略について説明する。
オペレーション支援センタ側装置３０のパーソナルコンピュータ５は、データベース６に格納した所定の設計軌道情報に従って掘削推進機を駆動制御するための駆動制御情報を、掘削推進機１００を遠隔制御すべく公衆回線網２０を介して施工現場側装置１０に送信する。
この駆動制御情報を受信した施工現場側装置１０は、該駆動制御情報に基づいて掘削推進機１００の掘削推進動作を制御し、この掘削推進動作において得られる掘削推進機の実際の掘削推進軌道を所定の設計軌道と比較し、該掘削推進軌道が異常であるか否を判定し、掘削推進軌道が異常であると判定された場合、掘削推進動作で得られた実際の掘削推進情報を公衆回線網２０を介してオペレーション支援センタ側装置３０に送信する。
この実際の掘削推進情報を受信したオペレーション支援センタ側装置３０は、この実際の掘削推進情報をデータベース６に格納されている所定の掘削推進情報と照合し、トラブルの発生であるか否かを判定する。
この判定で、トラブルの発生では無く通常時と判定された場合には、施工現場側装置１０で異常状態と判定された要因に応じた掘削推進角度、位置、深度、姿勢情報を含む掘削推進制御目標値および掘削推進制御方法を含む支援情報をデータベース６の支援情報から検索し、この検索された支援情報を公衆回線網２０を介して施工現場側装置１０に送信する。これによりオペレーション支援センタ側装置３０は、施工現場側装置１０を介して前記掘削推進制御目標値および制御方法に基づいた掘削推進機１００の掘削推進動作制御を遠隔的に行う。
また前記判定において、トラブルの発生であると判定された場合には、すなわち特殊工事または難工事と判定された場合には、熟練オペレータによる遠隔コントロールを行う。
【００３８】
図２は、図１に示すシステムの施工現場側装置１０およびオペレーション支援センタ側装置３０に格納されているソフトウェアの構成を示す図である。
【００３９】
また、図２に示すように、施工現場側装置１０は、オペレーティングシステム（ＯＳ）と、掘削推進情報に基づく所定の制御理論を用いて掘削推進動作制御を行う掘削推進動作制御プログラム、掘削推進データを記録する推進データ記録用プログラムなどを含むミドルウェアと、データ転送機能と画面表示機能を有するＷＷＷブラウザとを有し、オペレーション支援センタ側装置３０は、オペレーティングシステム（ＯＳ）と、過去の掘削推進作業で蓄積されたオペレータの知識および経験を含むノウハウを施工現場の掘削推進情報に対応してデータベース６に格納しているリレーショナルデータベース（ＲＤＢ）と、データベース６に記録された情報に基づいてトラブルの判定を行うトラブル判定ソフトウェアとを有する。
【００４０】
次に、図５に示すフローチャートを参照して、上述したように構成される本実施形態のシステムにおける掘削推進機の動作制御方法の処理手順について説明する。
【００４１】
図５では、まず施工現場側装置１０の掘削推進機操作装置１の操作盤や図１０に示す掘削推進機１００のマシン先端からマシン情報や推進データが入力されると（ステップＳ１１）、これらの情報やデータを用いた制御理論に基づき掘削推進軌道の監視を行い、具体的には掘削推進機１００の掘削推進動作において得られる掘削推進情報などのような情報に基づく所定の制御理論を用いた掘削推進動作制御プログラムに従って掘削推進軌道の監視および制御を行いつつ掘削推進機１００を駆動制御しながら、掘削推進動作において得られた掘削推進機１００の実際の掘削推進軌道を所定の設計軌道と比較し、掘削推進軌道が異常であるか否かの判定を行う（ステップＳ１３）。
【００４２】
この判定の結果、正常である場合には、今まで通り掘削推進機１００の掘削推進動作において得られる掘削推進情報などのような情報に基づく所定の制御理論を用いた掘削推進動作制御プログラムに従って掘削推進軌道の監視および制御を行いつつ掘削推進機１００を駆動制御するが、前記掘削推進軌道の判定の結果、掘削推進軌道が所定の設計軌道に基づく所定の掘削推進軌道から大きく変化してきた場合、すなわち掘削推進軌道が異常であると判定された場合には、掘削推進機１００の掘削推進動作において得られる掘削推進情報などのような情報を公衆回線網２０を介してオペレーション支援センタ側装置３０に送信して、データベース６に蓄積し（ステップＳ１５）、この蓄積した情報とデータベース６に予め格納されている掘削推進情報などのマスタデータとの比較照合、すなわちパターンマッチングを行い（ステップＳ１７）、トラブルの発生であるか否かを判定する（ステップＳ１９）。
【００４３】
この判定の結果、トラブルの発生でない場合、すなわち通常時には、データベース６に格納されているマスタデータとの前記照合から異常状態の要因を判定し、この要因に応じた支援情報、具体的には掘削推進角度、位置、深度、姿勢情報を含む掘削推進制御目標値および掘削推進制御方法を決定し、この掘削推進制御目標値および掘削推進制御方法に基づく掘削推進動作制御を行うが（ステップＳ２１）、前記判定の結果、トラブルの発生であり、特殊工事または難工事と判定された場合には、施工現場に対する直接制御、すなわち熟練オペレータによる遠隔コントロールを行う（ステップＳ２３）。
【００４４】
つぎにステップＳ２５では、ステップＳ２１において提供する支援情報の情報量に応じて第１の課金を行うと共に、前記ステップＳ２３において行う直接制御の難易度、制御時間に応じた第２の課金を行う。
【００４５】
さらにステップＳ２３で行われた支援制御、すなわち直接制御によって新たに得られた支援情報はオペレーション支援センタ側装置３０内のデータベース６に蓄積されると共に、施工現場側装置１０のデータベースに蓄積される。
【００４６】
これにより当該施工現場側装置１０では、同様なトラブルに対してはオペレーション支援センタ側装置３０の支援を仰ぐことなく対処することが可能となり、施工現場側装置１０側ではオペレーション支援センタ側装置３０の支援による課金を免れることが可能となり経費の削減に貢献できると共に、支援を仰ぐ時間が削減されることから迅速な処理が可能となる。
【００４７】
一方、オペレーション支援センタ側装置３０にあっては、直接制御に伴う高価格な課金の機会が減るものの、熟練オペレータが常時、遠隔コントロールを行いうるような体制としておく要因が減少することから、大幅な人件費等の経費の削減を計ることが可能となる。なお、施工現場側装置１０のデータベースへの蓄積のためのデータの提供は別途課金の対象とすることも可能である。
【００４８】
次に、図６乃至図９を参照して、掘削推進機の掘削推進動作制御における問題解決のための支援情報の提供、具体的には発生したトラブルに対する操作アドバイスの提供の一例について説明する。なお、ここで示したテーブル等のデータは、実際は蓄えられた膨大なデータの内の極一部を説明のために抽出したものであり、そのため具体的な判断要因、変化量等は省略してある。
【００４９】
まず、図６は土質の種類とそれぞれの土質毎のトラブルを対応させたテーブルであり、例えば土質３は軟岩であり、軟岩の場合に起こりやすいトラブルが「排土詰まり」、「泥土通路閉塞」及び「推力上昇」であることが記載されている。つまりトラブルが生じたときに隆起が無い場合には土質が軟岩であることが想定されることが示されている。
【００５０】
また、図７は泥土圧と排土量と判断記述との関係を示す対応図である。例えば、泥土圧が動かない、土質が１〜４である場合には要因判断はＡ１であるとする。つぎに、排土量が少ない、土質が１〜４である場合には要因判断はＣ１であるとする。
【００５１】
また、図８はトラブル判断の一例を示す対応図であり、図９には支援の際の操作アドバイスの一例を示す対応図である。図８の上欄では図７に示したテーブルにより泥土圧の要因判断がＡ２であり、排土量の要因判断が排土が分離していることを示すＢ１で、土質が３，４である場合が示される。この場合には推力が上昇する危険性があることが示され、注入率が低い場合には、図９にしめす「推進速度を下げて、排土が分離していないか確認する」という操作アドバイス１を提供する。さらに泥土圧が下がらない場合には「推進を止めて作泥材の循環をして、泥土圧の動きを確認する。また排土が分離していないか確認する」という操作アドバイス２を提供する。
【００５２】
これら操作アドバイス１，２は、施工現場から送信される掘削推進情報から問題が発生したと判断されるとき、または施工現場から問題が提起されたときに施工現場に対して提供されるものであり、施工現場では蓄積・収集しきれないあらゆるトラブル要因に対応するためのデータベースが用意される。
【００５３】
なお、トラブルに対する汎用的な、あるいは当該施工現場に固有な操作アドバイスは予め施工現場側装置１０に備えられデータベースに蓄積されており、通常の軽微な、あるいは日常的に発生する可能性のあるトラブルに対しては、オペレーション支援センタ側装置３０の支援を受けることなく対応することが可能となっている。
【００５４】
すなわち、軽微な、あるいは日常的に発生する可能性のあるトラブルに対しては施工現場側装置１０内部で対応を計り、それ以外のトラブルに対してはオペレーション支援センタ側装置３０の支援を受けることになる。
【００５５】
なお、上記実施形態の掘削推進機の動作制御方法の処理手順をプログラムとして記録媒体に記録して、この記録媒体をコンピュータシステムに組み込むとともに、該記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムにダウンロードまたはインストールし、該プログラムでコンピュータシステムを作動させることにより、該動作制御方法を実施する掘削推進機の動作制御システムとして機能させることができることは勿論であり、このような記録媒体を用いることにより、その流通性を高めることができるものである。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、オペレーション支援センタ側装置においてデータベースに格納した所定の設計軌道情報に従って掘削推進機を駆動制御するための駆動制御情報を通信回線を介して施工現場側装置に送信し、施工現場側装置で該駆動制御情報に基づいて掘削推進機の掘削推進動作を制御し、掘削推進機の実際の掘削推進軌道を所定の設計軌道と比較し、異常であるか否を判定し、異常の場合、実際の掘削推進情報を通信回線を介してオペレーション支援センタ側装置に送信し、オペレーション支援センタ側装置でデータベースに格納されている所定の掘削推進情報と照合し、トラブルの発生か否かを判定し、トラブル発生でない場合には、掘削推進情報との照合から異常状態の要因を判定し、この要因に応じた決定される掘削推進制御目標値および掘削推進制御方法を通信回線を介して施工現場側装置に送信して、掘削推進機の掘削推進動作制御を遠隔的に行い、判定の結果、トラブルの発生であり、特殊工事または難工事と判定された場合には、熟練オペレータによる遠隔コントロールを行うので、従来のように熟練オペレータによる高度な推進オペレーションを通常時には必要とすることなく、掘削推進機の掘削推進遠隔支援を適正に行いつつ掘削推進作業を自動的かつ効率的に行うことができ、難工事や特殊工事時には熟練オペレータによる遠隔制御を行うことでトラブルを迅速に解決し、掘削推進作業を円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わる掘削推進工法における掘削推進機の動作制御方法を実施するシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】システムの施工現場側装置およびオペレーション支援センタ側装置に格納されているソフトウェアの構成を示す図である。
【図３】システムの施工現場側装置およびオペレーション支援センタ側装置の詳細な構成を示すブロック図である。
【図４】施工現場側装置のより詳細な構成を示すブロック図である。
【図５】実施形態のシステムにおける掘削推進機の動作制御方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】土質とトラブルとの対応を示す対応図である。
【図７】泥土圧と排土量と判断記述との関係を示す対応図である。
【図８】トラブル判断の一例を示す対応図である。
【図９】支援の際の操作アドバイスの一例を示す対応図である。
【図１０】図１に示すシステムに使用される掘削推進機および掘削推進機操作装置を含む施工現場側装置の全体構成を示す図である。
【符号の説明】
１  掘削推進機操作装置
２，５  パーソナルコンピュータ
３，４  通信モデム
６  データベース
１０  施工現場側装置
２０  公衆回線網
３０  オペレーション支援センタ側装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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