(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
設備の立体図面の作成および管理を行う三次元設備管理システムにおいて、
上記設備の各部分を構成している個々の設備部品の諸元情報とその構成情報とを格納する設備情報、上記設備部品の三次元形状を格納する３Ｄ部品情報、および上記設備情報の各設備部品と上記３Ｄ部品情報の三次元形状とを対応づける部品対応付け情報をそれぞれ保持し、
上記設備情報の各設備部品の諸元情報に基づき、該各設備部品の三次元形状を上記部品対応付け情報を参照して上記３Ｄ部品情報から検索する検索手段、該検索された各設備部品の三次元形状に対し、当該設備情報に基づいて表示サイズおよび表示位置を決定し、これらを合成して上記設備の立体図面を作成する図面作成手段、作成された立体図面を表示する表示手段、上記保持された設備情報を、外部から修正する設備情報修正手段、および三次元の部品作成を行うソフトウェアを有して、上記保持された３Ｄ部品情報に対し外部から当該設備部品の三次元形状を修正、あるいは新規作成する３Ｄ部品修正手段を備えたことを特徴とする三次元設備管理システム。
【請求項２】
設備情報から図面作成の対象設備部分を選択する手段を備え、図面作成手段は上記選択された設備部分の立体図面を作成するようにしたことを特徴とする請求項１記載の三次元設備管理システム。
【請求項３】
作成された立体図面に対して、該立体図面を構成する個々の設備部品図と設備情報の各設備部品とを関連づけるキーを付与して格納する格納手段を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の三次元設備管理システム。
【請求項４】
格納手段に格納された立体図面を表示手段に表示し、表示された該立体図面から任意の設備部品図を選択する手段、および該設備部品図に付与されたキーをもとに設備情報から該設備部品の諸元情報を検索する手段を備え、検索された諸元情報を上記表示手段に表示して、該諸元情報を上記設備情報修正手段にて修正することを特徴とする請求項３記載の三次元設備管理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、三次元表示を用いて視覚的に設備管理を行うことのできる、三次元設備管理システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電力線、通信線、ガス、上下水道設備等は、地上の架空線、地下の地中線に分類され、その設備管理や工事の計画等は、従来から各種二次元図面と設備情報を管理したコンピュータシステムを利用して実施されてきた。これらライフラインに関わる設備の施設状況は、通信設備の急激な増設によりますます複雑になっており、より視覚的に把握しやすい設備管理システムが求められる。
一方、コンピュータ技術の発展は目覚ましく、従来であれば三次元処理については専用装置が必要であったが、近年、一般的なパーソナルコンピュータにて実現可能となり、また三次元表示や三次元部品作成用のソフトウエアが従来に比べ安価にて普及している。
【０００３】
図８は、例えば特開平６−３３４９３号公報に示された、三次元表示を応用した従来の配管設備管理支援装置を示すブロック図である。図において、１は配管情報データベースであり、配管管軸情報２、配管形状３、構造物外形情報４、フロア構成情報５および地形情報６で構成されている。これら配管情報データベース１の各種情報は、立体図作成手段７が三次元表示のための立体透視図を生成するために必要な情報であり、その量は膨大となる。そのために、この配管情報データベース１の初期構築および修正には、多大な労力が必要となる。
これに対して、図９は例えば特開平８−２６３５４１号公報に示された三次元モデル生成システムを示すブロック図であり、三次元配管システム８が三次元モデルを生成する際に、設備資産管理システム９で管理している既存の二次元図面情報である設備図面データベース１０を活用しようとするものである。これにより、データベースの構築・修正作業がある程度削減される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の三次元設備管理システムでは、三次元表示実現のためのデータベースの情報量が膨大で、その構築および修正に多大な労力が必要であった。その解決策として、二次元図面情報など既存の情報を活用して三次元モデルを生成するものがあるが、その既存情報から直接三次元形状を生成しているために、設備の三次元形状を変更するためには生成方法全般を修正する必要があり、やはり労力の大幅な削減には至らなかった。
また、三次元形状を設備単位で部品として管理する場合、新製品導入や旧製品採用廃止に伴う部品の追加および削減に対して、その部品ごとに常に修正をする必要があるなどの問題点があった。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、三次元表示に必要な三次元モデルを容易に生成および変更できる三次元設備管理システムを得るものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る三次元設備管理システムにおいては、設備の各部分を構成している個々の設備部品の諸元情報とその構成情報とを格納する設備情報、上記設備部品の三次元形状を格納する３Ｄ部品情報、および上記設備情報の各設備部品と上記３Ｄ部品情報の三次元形状とを対応づける部品対応付け情報をそれぞれ保持し、上記設備情報の各設備部品の諸元情報に基づき、該各設備部品の三次元形状を上記部品対応付け情報を参照して上記３Ｄ部品情報から検索する検索手段、該検索された各設備部品の三次元形状に対し、当該設備情報に基づいて表示サイズおよび表示位置を決定し、これらを合成して上記設備の立体図面を作成する図面作成手段、作成された立体図面を表示する表示手段、上記保持された設備情報を、外部から修正する設備情報修正手段、および三次元の部品作成を行うソフトウェアを有して、上記保持された３Ｄ部品情報に対し外部から当該設備部品の三次元形状を修正、あるいは新規作成する３Ｄ部品修正手段を備えるものである。
【０００７】
また、設備情報から図面作成の対象設備部分を選択する手段を備えるものである。
【０００８】
また、作成された立体図面に対して、該立体図面を構成する個々の設備部品図と設備情報の各設備部品とを関連づけるキーを付与して格納する格納手段を備えるものである。
【０００９】
また、格納手段に格納された立体図面を表示手段に表示し、表示された該立体図面から任意の設備部品図を選択する手段、および該設備部品図に付与されたキーをもとに設備情報から該設備部品の諸元情報を検索する手段を備え、検索された諸元情報を上記表示手段に表示して、該諸元情報を上記設備情報修正手段にて修正するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の一形態例である三次元設備管理システムの構成図であり、電力設備を例にとって説明する。図において、１１は設備の各部分を構成している個々の設備部品の諸元情報とその構成情報を格納する設備情報で、図の一例では、設備部品NO.P111は電柱、設備部品NO.Ar11およびAr12はアームで、それらが構成されて設備の一部分となっていることを示している。この設備情報は、図２に示すようなレコード形式で格納され、例えば電柱ならばその型・材質・長さ、平面座標など、またアームならばその種別、長さ、取付け電柱、取付け位置、取付け方法、取付け角度などを記憶しており、設備部品それぞれの諸元情報とともに、例えば電柱とそれに付設するアームとの構成情報が組み込まれている。１２は個々の設備部品の三次元形状を格納した３Ｄ部品情報で、図３に示すように、各部品の三次元形状に部品ＩＤを付与して管理している。１３は部品対応付け情報で、図４に示すように、図２で示した個々の設備部品と図３で示した３Ｄ部品情報の部品ＩＤとを対応付けている。
１４は設備の立体図面である三次元モデルを作成し、表示装置１５に出力する三次元制御部である。
１６は作成された三次元モデルを、それを構成している各設備部品図にP111やAr11などのキーを付与して格納し、管理する３Ｄ管理部、１７は設備情報１１に格納された各設備部品の諸元情報を変更する設備情報修正部である。
【００１１】
このように構成された三次元設備管理システムにおいて、設備の各部分を三次元表示する動作について、図２〜図４の各情報例および図５のフローチャートを用いて説明する。
まず、三次元表示しようとする対象設備部分を選択して外部から入力する（Ｓ１）。例えば、電柱と電柱に付設する設備部品とのみを表示する装柱表示の場合には、対象電柱と電柱に付設する各種機器とが対象となる。
次に、三次元原点を設定し（Ｓ２）、上記入力した表示対象設備部分を構成する各設備部品の中から１つの設備部品の諸元情報を図２で示した設備情報１１から入力する（Ｓ３）。
そして、入力した設備部品の諸元情報からその設備部品に合致した部品ＩＤを特定し（Ｓ４）、その部品ＩＤの三次元形状を当該設備情報１１に応じて編集することにより、当該設備部品の３Ｄオブジェクトを作成する。例えば前述の装柱表示における電柱表示の場合、図２（ａ）の電柱の設備情報１１にある電柱の型と材質とに対して、図４（ａ）の部品対応付け情報１３から部品ＩＤを特定し、図３の３Ｄ部品情報１２から当該部品ＩＤの三次元形状を得る。さらに、設備情報１１にある当該電柱の長さの規定サイズに対する倍率を算出し、その倍率を上記三次元形状に乗ずることにより、求める電柱の３Ｄオブジェクトが完成する。
【００１２】
次に、上記Ｓ２の処理で設定した三次元原点をもとに３Ｄオブジェクトを相対移動することにより、表示装置１５における３Ｄオブジェクトの座標を計算する（Ｓ５）。例えば電柱ならば、その頂部を三次元原点として３Ｄオブジェクトを相対移動する。また、例えば電柱に付設するアームならば、設備情報１１に格納している取り付け電柱、取り付け位置、取り付け方法および取り付け角度から、当該電柱との相対座標を算出することにより、その３Ｄオブジェクトを移動させる。
また、上記作成した３Ｄオブジェクトには設備情報１１を検索するためのキー、例えば電柱ならば電柱NO.を付与することにより、３Ｄオブジェクトと設備情報１１とを関連付け（Ｓ６）、その情報を３Ｄオブジェクトとともに３Ｄ管理部１６に登録する（Ｓ７）。つまり、表示装置１５上の任意の設備部品の３Ｄオブジェクトを指示することで、その設備部品の設備情報１１を上記キーをもとに検索可能となる。
表示対象の設備部分についてさらに他の設備部品があれば（Ｓ８でNoのとき）、上記Ｓ３〜Ｓ７の処理を繰り返す。すべての設備部品について処理が完了したならば（Ｓ８でYesのとき）、各設備部品の３Ｄオブジェクトを編集して生成された対象設備部分の三次元モデルを所定の座標に表示し（Ｓ９）、処理を終了する。
【００１３】
なお、上記説明では、全設備のうち表示しようとする対象設備部分のみを選択して三次元表示する部分表示について示したが、平面上の特定範囲にある全ての設備を表示対象設備とすることも同様の処理で実現可能で、その場合は、上記Ｓ２の処理で、三次元原点を上記特定範囲の中心位置、あるいは東南隅の地表面の一点などに設定すればよい。
また、その表示対象設備部分を外部から入力するとして説明したが、表示装置１５にＣＲＴおよびキーボードなどを備えたパーソナルコンピュータを用いて、その機能を兼ねてもよい。
また、設備部品の諸元情報に変更が生じた場合は、設備情報修正部１７から直接、設備情報１１の内容を修正すればよい。その場合、上記図５のフローチャートのＳ３〜Ｓ５において、修正された設備情報１１をもとに３Ｄオブジェクトが作成されるので、設備情報１１の変更に応じた三次元表示の変更が容易に行える。
以上のように、設備の各部分を構成している個々の設備部品を部品化してそれぞれの三次元形状を保持し、それぞれの三次元形状を個々の設備部品の設備情報と対応づけることによって、既存の設備情報１１から、容易に三次元モデルを作成および変更することができる。
【００１４】
実施の形態２．
なお、設備情報１１の各設備部品の諸元情報に変更が生じた場合に、上記実施の形態１においては、設備情報１１の内容を直接修正する例を示したが、本実施の形態２においては、表示装置１５から３Ｄオブジェクトを選択することにより修正する例を図７のフローチャートを用いて説明する。
図６は本実施の形態例による三次元設備管理システムの構成図であり、図において、１１〜１７は図１に示した実施の形態１のものと同一または相当部分である。ただし、設備情報修正部１７は３Ｄ管理部１６から変更情報を入力して、設備情報１１の該当部分を変更する。
１８は３Ｄ部品修正部で、３Ｄ部品情報１２に格納された三次元形状の修正、および新たな設備部品の三次元形状の追加作成を行う。
【００１５】
図７のフローチャートにおいて、まず、諸元情報の変更が生じた設備部品の３Ｄオブジェクトを、表示装置１５に三次元表示された三次元モデルから例えばマウス等のポインティングデバイスを用いて選択する（Ｔ１）。３Ｄ管理部１６には、各３Ｄオブジェクトに設備情報１１と関連づけるためのキーを付与して登録されているので、設備情報修正部１７は、その関連付け情報であるキーを入力し（Ｔ２）、それをもとに当該設備情報を入力する（Ｔ３）。
次に、例えば表示装置１５上に当該設備情報の設備情報修正画面を出力して、上記設備部品の諸元情報を修正入力するようにし（Ｔ４）、設備情報修正部１７は、修正された内容を再び設備情報１１に格納することによって、当該設備情報の更新が完了する（Ｔ５）。
以降、先に図５のフローチャートで述べた三次元表示処理により、当該設備情報変更に応じた三次元表示の変更が可能となる。
【００１６】
また、設備情報１１の変更ではなく、各設備部品の形状に変更が生じた場合にも、３Ｄ部品情報１２の内容を修正するだけで、容易に三次元表示を変更することができる。
図６の３Ｄ部品修正部１８は、パーソナルコンピュータなどの安価なコンピュータで動作する市販ソフトウエアで実現可能で、円筒や直方体など三次元の形状要素を組み合わせることで三次元の部品を作成することができる。これにより、３Ｄ部品情報１２の該当部品に対して変更を施す。
また、設備部品の種類が追加された場合にも、その部品についてのみその諸元情報を設備情報１１に、三次元形状を３Ｄ部品情報１２に、そして部品ＩＤを部品対応付け情報１３に登録することで、容易に対応可能である。
以上により、設備を構成している設備部品の諸元情報に変更が生じた場合、あるいは特定の設備部品の形状に変更が生じた場合、さらには新たに設備部品が追加された場合のいずれにおいても、簡単かつ最小の作業で三次元表示の変更が実現可能で、修正作業の労力が大幅に削減される。
【００１７】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００１８】
設備部品の諸元情報とその構成情報とを格納する設備情報、上記設備部品の三次元形状を格納する３Ｄ部品情報、および上記設備情報の各設備部品と上記３Ｄ部品情報の三次元形状とを対応づける部品対応付け情報をそれぞれ保持し、上記設備情報の各設備部品の諸元情報に基づき、該各設備部品の三次元形状を上記部品対応付け情報を参照して上記３Ｄ部品情報から検索する検索手段、該検索された各設備部品の三次元形状に対し、当該設備情報に基づいて表示サイズおよび表示位置を決定し、これらを合成して上記設備の立体図面を作成する図面作成手段、作成された立体図面を表示する表示手段、上記保持された設備情報を、外部から修正する設備情報修正手段、および三次元の部品作成を行うソフトウェアを有して、上記保持された３Ｄ部品情報に対し外部から当該設備部品の三次元形状を修正、あるいは新規作成する３Ｄ部品修正手段を備えるため、容易に設備の立体図面の作成および表示が行える。また、設備情報の変更にも容易に対応でき、設備部品の形状に変更が生じた場合または設備部品の新規追加にも、それに応じた立体図面の変更が簡単な作業で行える。
【００１９】
また、全設備のうち図面作成対象部分を選択することができるので、目的に応じた立体図面表示が可能となる。
【００２０】
また、作成された立体図面を構成する個々の設備部品図と設備情報の各設備部品とを関連づけるキーを付与して、該立体図面とともに格納するので、設備の管理が効率よく行える。
【００２１】
また、格納手段に格納された立体図面を表示手段に表示し、表示された該立体図面から任意の設備部品図を選択する手段、および該設備部品図に付与されたキーをもとに設備情報から該設備部品の諸元情報を検索する手段を備え、検索された諸元情報を上記表示手段に表示して、該諸元情報を上記設備情報修正手段にて修正するため、設備情報の各諸元情報の変更が容易に行えるとともに、その変更に応じた立体図面の修正も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による三次元設備管理システムを示す構成図である。
【図２】  図１の設備情報１１の具体例を示す図である。
【図３】  図１の３Ｄ部品情報１２の具体例を示す図である。
【図４】  図１の部品対応付け情報１３の具体例を示す図である。
【図５】  図１の三次元制御部１４の処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】  この発明の実施の形態２による三次元設備管理システムを示す構成図である。
【図７】  図６の設備情報修正部１７の処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】  従来の三次元設備管理システムの一例を示すブロック図である。
【図９】  従来の三次元設備管理システムの一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１１  設備情報、１２  ３Ｄ部品情報、１３  部品対応付け情報、
１４  三次元制御部、１５  表示装置、１６  ３Ｄ管理部、１７  設備情報修正部、
１８  ３Ｄ部品修正部。
【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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