JP2020126517A - 移動体、巡回点検システム及び巡回点検方法 - Google Patents
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Abstract
Description
特に、無人移動体として無人飛行体(ドローン等)を用いる場合、プラント内の設備や機器に接触しないように無人飛行体をコントロールする必要があることから、無人飛行体の高度な運転技術及び運転資格を有するオペレーターが必要となる。また、点検場所の三次元図面データが必要となるが、三次元図面データの作成には多くの情報処理を必要とし、コストが掛かるという問題がある。さらに、プラント内の設備や機器の撤去、更新、増設のように、点検対象に変更が生じるたびに、新しい図面データが必要となるとともに、オペレーターのマニュアル操作が必要となり、点検に係る作業負荷が増大するという問題がある。
すなわち、本発明は、以下の移動体、巡回点検システム及び巡回点検方法である。
この移動体によれば、作業者の巡回に帯同させることで、移動体に巡回経路を記憶させるため、点検場所に係る図面データの事前準備や高度な技術を有するオペレーターを必要とせず、巡回点検に必要な情報を移動体に記憶させることができる。また、移動体に記憶させる巡回経路の変更が容易であることから、プラント内の設備や機器の撤去、更新、増設など、点検対象の変更があった場合においても、作業者の負荷を増大させることなく、速やかな対応が可能となる。
この特徴によれば、移動体が巡回経路とともに、周辺環境の形状(例えば、巡回経路周辺にある構造物(設備や機器等)の表面形状や配置場所の位置など)も記憶することで、移動体自身の位置に係る認識精度を上げるとともに、点検対象に変更が生じたことについての情報を得ることも容易となる。これにより、巡回点検に係る移動体の移動精度を上げることが可能となる。
この巡回点検システムによれば、巡回点検を行う移動体を用いることで、作業者による巡回点検の作業負荷を減少させることができるとともに、経路記憶部及び機器記憶部により、作業者の巡回に帯同させることで巡回経路を記憶することができるため、点検場所に係る図面データの事前準備や高度な技術を有するオペレーターを必要とせず、巡回点検に必要な情報を得ることが可能となる。また、移動体に記憶させる巡回経路の変更が容易であることから、プラント内の設備や機器の撤去、更新、増設など、点検対象の変更があった場合においても、作業者の負荷を増大させることなく、速やかな対応が可能となる。
この巡回点検方法によれば、作業者の巡回に帯同させることで、移動体に巡回経路を記憶させるため、点検場所に係る図面データの事前準備や高度な技術を有するオペレーターを必要とせず、巡回点検に必要な情報を移動体に記憶させることができる。また、移動体に記憶させる巡回経路の変更が容易であることから、プラント内の設備や機器の撤去、更新、増設など、点検対象の変更があった場合においても、作業者の負荷を増大させることなく、速やかな対応が可能となる。
なお、実施態様に記載する移動体及び巡回点検システムについては、本発明に係る移動体及び巡回点検システムを説明するために例示したに過ぎず、これに限定されるものではない。また、実施態様に記載する巡回点検方法についても、本発明に係る移動体及び巡回点検システムを用いた巡回点検方法を説明するために例示したに過ぎず、これに限定されるものではない。
なお、実施態様に記載するプラント設備については、本発明を説明するための例示であって、これに限定されるものではない。
(プラント設備の巡回点検を行う移動体及び巡回点検システム)
図1は、本発明の第1の実施態様における移動体を適用するプラント設備を示す概略説明図である。また、図2は、本発明の第1の実施態様における移動体の構造を示す概略説明図である。
本発明の第1の実施態様の移動体1aは、図1に示すように、プラント100内の巡回点検を行うものである。また、本実施態様における移動体1aは、図2に示すように、本体2に対し、移動手段3、経路記憶部4、機器記憶部5、点検項目情報取得部6、点検項目情報送受信部7を備えている。なお、図2において、一点鎖線で示された矢印は、制御又は入力可能に接続されていることを示す。
本体2は、巡回点検に必要な構造を一体にし、移動を容易にするためのものであればよく、筐体20の形態については特に限定されない。例えば、形状については、立方体や直方体のような箱型構造や、球体などが挙げられる。また、例えば、材質については、特に限定されないが、軽量、かつ強度を有する材質を用いることが挙げられる。また、プラント設備内を移動するため、耐薬品性や耐水性を備える材質を用いることがより好ましい。また、筐体20の大きさも特に限定されないが、プラント設備においては、配管などが集まり、空間が狭い箇所も存在する。したがって、筐体20を小型化し、移動体1a全体の小型化を可能とすることが好ましい。これにより、巡回点検時に移動体1aが移動不能な範囲を削減することが可能となる。
移動手段3は、本体2が安定して移動することができるものであればよく、具体的な構造については特に限定されない。なお、本体2の移動は、地上を走行するものであってもよく、空中を移動するものであってもよい。
また、移動手段3の他の例としては、本体2が空中を移動する飛行体である場合、駆動部31として、回転翼と、回転翼を回転駆動するモーターとを備え、駆動制御部32として、モーターの制御装置を備え、本体2が前後、左右、上下に移動可能なものとすることが挙げられる。
経路記憶部4は、巡回を行う作業者Aを認識する作業者認識部41と、作業者Aを追随する作業者追随部42と、作業者Aを追随した工程を記憶する工程記憶部43とを備えている。また、経路記憶部4は、移動手段3における駆動制御部32と、制御可能に接続されている。
例えば、作業者認識部41としては、作業者Aの外観(後姿)を記録するもの、作業者Aが身に着ける帽子、上着などに付与した識別記号を読み取るもの、作業者Aが携帯する情報端末に設けられた近距離無線通信ユニットからの通信を受信するものなどが挙げられる。
作業者追随部42は、本体2と作業者認識部41で特定した作業者Aとの距離Lを計測する手段を有し、この距離Lを略一定に保った状態で、作業者Aを追随するように移動手段3の駆動制御部32を制御する手段を有するものである。距離Lの計測手段や駆動制御部32の制御手段は特に限定されず、公知の技術を用いるものとすることができる。
なお、作業者追随部42による作業者Aの追随における作業者Aと移動部1aの位置関係は特に限定されない。例えば、移動体1aが巡回する作業者Aの後ろを追跡するものとすることや、移動体1aが巡回する作業者Aと並走するものとすることが挙げられる。
工程記憶部43は、作業者追随部42が駆動制御部32を制御した工程を記憶する手段を有するものである。例えば、作業者Aを追随した際、駆動制御部32に対して入力された前後、左右、上下への移動に係る指示命令を記録するものや、本体2の速度や方向を測定して記録するものなどが挙げられる。
また、工程記憶部43で記憶した工程は、作業者追随部42を介して駆動制御部32に入力可能とする。これにより、巡回点検の始点が同一であれば、移動体1aが作業者Aを追随したときの巡回経路を再現することができ、移動体1a単体による巡回点検が可能となる。
機器記憶部5は、機器101の位置を記憶する手段を有するものである。記憶する手段は特に限定されないが、作業者Aにより通知するものや、機器101が発信する情報を読み取るものが挙げられる。例えば、作業者Aが巡回中に停止した箇所又はタイミングを記憶するものや、作業者Aが携帯する情報端末を操作し、このとき発する特定の信号を受信した箇所又はタイミングを記憶するものが挙げられる。また、機器101本体から特定の信号を送信するようにし、この信号を受信するものや、機器101に識別記号を付与し、この識別記号を読み取るものなどが挙げられる。
また、このとき、後述する点検項目情報取得部6により取得すべき点検項目に係る情報について、併せて記憶させるものとしてもよい。これにより、機器101ごとに適切な点検項目に係る情報を得ることが可能となる。
点検項目に係る情報については、特に限定されない。例えば、画像(静止画・動画)、温度、音(振動)、においなどが挙げられる。このような点検項目に係る情報を取得する対象は、機器101自体を情報取得対象とするものであってもよく、機器101近傍を情報取得対象とするものであってもよい。
また、点検項目に係る情報の他の例としては、機器101に設けられている計器類が示す値などが挙げられる。
また、点検項目情報取得部6は、複数のセンサー、検出器や記録装置を組み合わせ、複数のパラメータに係る情報を取得可能となるようにすることが好ましい。これにより、移動体1aを一度巡回させることで、点検項目に係る情報を十分に得ることが可能となるとともに、移動体1aにより必要な情報を収集することが可能な点検対象機器の範囲を広げることができる。したがって、プラント設備の巡回点検における作業負荷を低減させることが可能となる。
点検項目情報取得部6において得られた情報を直接送信することで、点検項目に係る情報をデジタルデータ化して保管することが容易となり、点検項目のデータ漏れを防ぐことが可能となる。また、点検項目情報取得部6において得られた情報のうち、異常が発生していると判断される内容のものについて、警報とともに送信する場合、その後の対応を速やかに実施することが可能となる。
図3及び図4は、本実施態様におけるプラント設備の巡回点検方法に係る工程説明図である。なお、図1及び図2における説明と同一の構造については、同じ符号を使用しており、説明を省略する。
本実施態様におけるプラント設備の巡回点検方法は、上述した移動体1aを用い、作業者Aの巡回に帯同させ、巡回経路を記憶させる経路記憶ステップと、点検対象機器を記憶させる機器記憶ステップを含むものである。
次に、図4に示すように、作業者Aは巡回を開始し、移動体1aは、作業者追随部42により、作業者Aを追随する(経路記憶ステップ2−1)。このとき、工程記憶部43により、作業者追随部42が行った工程を記録する(経路記憶ステップ2−2)。
巡回の途中、作業者Aは点検対象の機器101についての情報を移動体1aに記憶させるため、機器101の前で停止、あるいは携帯する情報端末を介して、機器101の存在を移動体1aの機器記憶部5に記憶させる(機器記憶ステップ)。また、このとき、機器101において取得すべき点検項目に係る情報についても、移動体1aに記憶させるものとしてもよい。
これにより、移動体1aは、作業者Aの巡回に係る経路及び点検対象機器を記憶する。
また、機器記憶部5の情報に基づき、点検項目情報取得部6により、点検項目に係る情報を取得し、必要に応じて点検項目情報送受信部7を介して、管理室や情報端末に情報を送信する。
図5は、本発明の第2の実施態様における移動体の構造を示す概略説明図である。
本発明の第2の実施態様の移動体1bは、第1の実施態様の移動体1aにおける経路記憶部4において、さらに周辺環境の形状を記憶する周辺環境記憶部44を備えるものである。ここで、周辺環境の形状とは、巡回経路周辺にある構造物(設備や機器等)の表面形状や配置場所の位置、巡回経路周辺の地形(傾斜、高低差等)などを指すものである。また、周辺環境の形状に係る情報は、移動体1b自身の位置を把握するために、移動体1bと巡回経路の周辺環境との相対的な位置関係を把握するための情報の一つとして利用することができるものである。
なお、第1の実施態様における説明と同一の構造については、説明を省略する。
周辺環境記憶部44は、作業者Aの巡回に帯同している際、巡回経路上にある周辺環境の形状に係る情報を取得する手段を有するものである。例えば、画像撮影・記録装置や光・音(超音波)を用いたスキャナーなどが挙げられる。これにより、作業者追随部42によって作業者Aを追随する際、移動体1b自身の位置に係る情報量が増加し、より高い精度で巡回経路を記憶することが可能となる。
周辺環境記憶部44では、巡回経路に関する周辺環境のみに係る情報を得ることができればよく、プラント100全体の情報(地図データ)は必要としない。したがって、記憶対象となる情報量が膨大なものにならないという利点がある。
また、本実施態様における移動体は、点検対象に変更が生じたことについての情報を得ることも容易となる。これにより、点検対象の変更があった場合においても、作業者の負荷を増大させることなく、速やかな対応が可能となる。
これにより、情報を外部に送受信することが困難な条件下においても、移動体内にデータが蓄積されることにより、作業者が適宜データ回収を行うことができる。
このとき、点検項目に係る情報について、常時送受信を行う内容のもの、データとして蓄積し定期的に送受信を行う内容のものや、データとして保管して後に回収する内容のものなどに区別し、管理室や作業者が認識する情報に優先順位をつけるものとしてもよい。これにより、管理室や作業者の判断に係る時間を短縮させ、かつ記録として必要な情報を取得し、保管することが可能となる。
Claims (4)
- プラント設備の巡回点検を行う移動体であって、
作業者の巡回に帯同し、巡回経路を記憶する経路記憶部と、
点検対象機器を記憶する機器記憶部とを備えたことを特徴とする、移動体。 - 前記経路記憶部は、周辺環境の形状も記憶することを特徴とする、請求項1に記載の移動体。
- プラント設備の巡回点検システムであって、
プラント設備の巡回点検を行う移動体と、
作業者の巡回に帯同し、巡回経路を記憶する経路記憶部と、
点検対象機器を記憶する機器記憶部とを備えたことを特徴とする、巡回点検システム。 - プラント設備の巡回点検方法であって、
プラント設備の巡回点検を行う移動体を、作業者の巡回に帯同させ、巡回経路を記憶させる経路記憶ステップと、
前記移動体に点検対象機器を記憶させる機器記憶ステップとを備えたことを特徴とする、巡回点検方法。
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A521 | Request for written amendment filed |
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A02 | Decision of refusal |
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