JP7473403B2 - Laying route identification system and signal receiving device - Google Patents
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Description
本発明は、敷設ルート特定システム、および信号受信装置に関する。 The present invention relates to a cable laying route identification system and a signal receiving device.
原子力発電所などに代表されるプラントでは、種々の機器や装置の間に数十乃至数百ｍのケーブルが敷設されている。この種のケーブルは、例えば、ケーブルの敷設ルート上に設けられたケーブルトレイなどの内部に敷設される。 In plants such as nuclear power plants, cables of tens to hundreds of meters are laid between various devices and equipment. This type of cable is laid, for example, inside a cable tray installed along the cable laying route.
ケーブルトレイのメンテナンスや耐震工事などを行う場合には、ケーブルトレイに敷設されたケーブルを、一時的にケーブルトレイから撤去したりリルートする必要がある。このような場合、一時的に撤去したケーブルをケーブルトレイへ復旧したときに、復旧されたケーブルが元の敷設ルートへ正確に敷設されたかどうか確認する必要がある。また、敷設されたケーブルに異常が認められた場合には、ケーブルトレイに敷設されたケーブルの中から異常が認められたケーブルを特定し、その敷設ルートを正確に特定する必要がある。 When performing cable tray maintenance or earthquake-proofing construction, the cables laid in the cable tray must be temporarily removed from the cable tray or rerouted. In such cases, when the temporarily removed cables are restored to the cable tray, it is necessary to check whether the restored cables have been laid accurately along their original laying route. Furthermore, if an abnormality is found in the laid cables, it is necessary to identify the cables with abnormalities among the cables laid in the cable tray and to accurately identify their laying route.
しかしながら、ケーブルの敷設ルートの特定は、主として目視による確認によって行われており、敷設ルートの特定が困難であることがある。特に、ケーブルの多重化により、ケーブルが複数のルートに分散して敷設されていたり、ケーブルの敷設環境により、目視による追跡が困難な迂回ルートを経由してケーブルが敷設されていることがある。このような場合には、敷設ルートの目視による確認は、非常に困難になる。そこで、敷設ルートの特定を容易に行うための技術が提案されている。 However, cable installation routes are mainly identified by visual inspection, and it can be difficult to identify the installation route. In particular, cables may be installed in multiple routes due to multiplexing, or the cable installation environment may cause the cable to be installed via a detour route that is difficult to trace visually. In such cases, visual inspection of the installation route becomes very difficult. Therefore, technology has been proposed to make it easier to identify the installation route.
この技術は、例えば、敷設されたケーブルに電気信号を出力し、このケーブルを介して出力される信号を、敷設ルートに沿って配置された受信器で受信することにより、ケーブルの敷設ルートを特定するものである。 This technology identifies the cable installation route, for example, by outputting an electrical signal to an installed cable and receiving the signal output through the cable with a receiver placed along the cable installation route.
しかしながら、この技術では、ケーブルの敷設ルートに予め受信器を設置する必要がある。そのため、受信器を設置するスペースがない場所や受信器に電力を供給するための電気配線を敷設することが困難な場所への適用が困難である。 However, this technology requires that a receiver be installed in advance along the cable installation route. This makes it difficult to apply the technology to locations where there is no space to install a receiver or where it is difficult to install electrical wiring to supply power to the receiver.
本発明は、上述の事情の下になされたもので、特定対象ケーブルの敷設ルートを容易に特定することを課題とする。 The present invention was made in light of the above circumstances, and aims to easily identify the installation route of a specific target cable.
上記課題を解決するため、実施形態に係る敷設ルート特定システムは、プラント設備におけるケーブル群が敷設される電路のケーブル群の内、特定対象ケーブルの敷設ルートを特定する敷設ルート特定システムであって、検出信号出力手段と携帯型の受信手段と複数個の送信機と電路設計データベースと位置演算手段と記憶手段と敷設ルート特定手段とを備える。検出信号出力手段は、特定対象ケーブルに検出信号を出力する。携帯型の受信手段は、電路における敷設ルートの分岐点、フロアの境界を含む予め定められた断続的な計測ポイントで特定対象ケーブルを介して出力される検出信号および測位信号を受信する。複数個の送信機は、計測ポイントにおける受信手段に対して、自己の固有ＩＤ情報を含む測位信号を送信可能なようにプラント設備内に設置される。電路設計データベースは、送信機それぞれが設置されている位置を示す情報を記憶する。位置演算手段は、受信手段が検出信号を受信したときの受信手段の位置を、受信手段が受信した測位信号および電路設計データベースが記憶している送信機ごとの設置位置に基づいて演算する。記憶手段は、受信手段の受信結果と、位置演算手段の演算結果とを関連付けて、検出信号の受信ごとに記憶する。敷設ルート特定手段は、記憶手段に記憶された受信結果と演算結果とに基づいて、特定対象ケーブルの敷設ルートを特定する。 In order to solve the above problem, a laying route identification system according to an embodiment is a laying route identification system that identifies the laying route of a target cable among a group of cables of an electric circuit in which a group of cables is laid in a plant facility, and includes a detection signal output means, a portable receiving means, a plurality of transmitters, an electric circuit design database, a position calculation means, a storage means, and a laying route identification means. The detection signal output means outputs a detection signal to the target cable. The portable receiving means receives the detection signal and the positioning signal output through the target cable at predetermined intermittent measurement points including branch points of the laying route in the electric circuit and floor boundaries. The plurality of transmitters are installed in the plant facility so as to be able to transmit a positioning signal including their own unique ID information to the receiving means at the measurement points. The electric circuit design database stores information indicating the position at which each of the transmitters is installed. The position calculation means calculates the position of the receiving means when the receiving means receives the detection signal based on the positioning signal received by the receiving means and the installation position of each transmitter stored in the electric circuit design database . The storage means stores the reception result of the receiving means and the calculation result of the position calculation means in association with each other for each reception of the detection signal. The laying route identification means identifies the laying route of the target cable based on the reception result and the calculation result stored in the storage means.
以下、実施形態に係る敷設ルート特定システムについて、図を参照して説明する。説明には、適宜、相互に直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸からなるＸＹＺ座標系を用いる。 The following describes the laying route specification system according to the embodiment with reference to the drawings. In the description, an XYZ coordinate system consisting of mutually orthogonal X-axis, Y-axis, and Z-axis will be used as appropriate.
（実施形態１）
図１は、実施形態に係る敷設ルート特定システム１の構成図である。図１に示されるように、敷設ルート特定システム１は、例えばコンクリートの壁や床（斜線部）で覆われた原子力発電所の建屋に設けられ、携帯型信号受信器１０、現場用記録装置２０、測位信号送信機３１～３９、検出信号送信機４０、ケーブルデータ管理装置５０、電路設計データベース（以後、電路設計ＤＢ）６１、ケーブル設計データベース（以後、ケーブル設計ＤＢ）６２を有する。
(Embodiment 1)
Fig. 1 is a configuration diagram of a cable laying route identification system 1 according to an embodiment. As shown in Fig. 1, the cable laying route identification system 1 is installed in a nuclear power plant building covered with concrete walls and floors (hatched area), for example, and has a
携帯型信号受信器１０は、ケーブル群ＣＧを収容するケーブルトレイＣＴ（図１では省略）に沿って移動させることが可能であり、ケーブルの敷設ルートを特定する対象である特定対象ケーブルＣＣから輻射される検出信号の電波を計測する受信手段である。また、携帯型信号受信器１０は、検出信号を計測した位置を示す位置情報を計測ポイントＰｉ（Ｐ１～Ｐ５）から取得する機能を有する。図２は、携帯型信号受信器１０のブロック図である。図３は、携帯型信号受信器１０の外観図である。携帯型信号受信器１０は、アンテナ部１１、信号検出部１２、測位信号検出部１３、デバイス検出部１４、制御部１５、通信部１６、表示部１７を有する。また、図３に示されるように、携帯型信号受信器１０は、支柱１８を有する。
The
アンテナ部１１は、後述する検出信号送信機４０から特定対象ケーブルＣＣに送信され、特定対象ケーブルＣＣから輻射される検出信号を受信する。図３では、特定対象ケーブルをＣＣで表している。また、図３は、多段に設けられたケーブルトレイＣＴが複数のケーブルからなるケーブル群ＣＧを収容している場合を示している。図３に示されるように、アンテナ部１１は、長手方向をＸ軸方向とする第１アンテナ１１１と第１アンテナ１１１よりＸ軸方向の長さが短い第２アンテナ１１２を有し、ケーブル群ＣＧの特定対象ケーブルＣＣから輻射される検出信号を受信する。
The
第１アンテナ１１１および第２アンテナ１１２は、本体１９の－Ｘ側の面に実装されている。第１アンテナ１１１および第２アンテナ１１２は、長手方向の全領域に電波を検知するセンサ（コイル）が実装されている。第１アンテナ１１１のＸ軸方向の長さは、ケーブルトレイＣＴのＸ軸方向の長さとほぼ同じである。したがって、第１アンテナ１１１は、ケーブルトレイＣＴの－Ｘ側から＋Ｘ側の全領域に敷設されたケーブルから輻射される検出信号の電波を受信することができる。第２アンテナ１１２のＸ軸方向の長さは、例えば、第２アンテナ１１２の－Ｘ側の先端がケーブルトレイＣＴの＋Ｘ側の端に敷設されたケーブルの真上に位置するように設定される。したがって、第２アンテナ１１２は、ケーブルトレイＣＴの＋Ｘ側の領域に敷設されたケーブルから輻射される検出信号の電波を受信する。
The
また、図４に示されるように、アンテナ部１１は、第１アンテナ１１１および第２アンテナ１１２を包むように覆う遮蔽カバー１１３を有する。遮蔽カバー１１３は、電波を遮蔽する遮蔽材で形成される。遮蔽カバー１１３は、電波の検出方向である－Ｚ側にスリット状の隙間１１４を有する。このスリット状の隙間１１４を有する遮蔽カバー１１３を設けることにより、アンテナ部１１は、－Ｚ方向から輻射される電波のみを受信するように指向性を確保することができる。
As shown in FIG. 4, the
なお、遮蔽カバー１１３は、図４に示されるように第１アンテナ１１１と第２アンテナ１１２の２個のアンテナを覆う１個の遮蔽カバーであってもよいし、第１アンテナ１１１と第２アンテナ１１２を個別に覆う２個の遮蔽カバーであってもよい。後者の場合、遮蔽カバーのＸ軸方向の長さは、各々のアンテナの長さに対応した長さとする。
The
図２に戻り、信号検出部１２は、アンテナ部１１（第１アンテナ１１１および第２アンテナ１１２）で受信した検出信号の電波強度の値を求める。具体的には、信号検出部１２は、Ａ／Ｄ変換器を有し、第１アンテナ１１１および第２アンテナ１１２が受信した検出信号の電波強度の値を個別にデジタル信号に変換する。また、信号検出部１２は、検出信号に含まれる信号種別情報、特定対象ケーブルＣＣを特定する固有ＩＤ情報等を検出する。そして、信号検出部１２は、第１アンテナ１１１および第２アンテナ１１２が受信した検出信号の電波強度の値と信号種別情報等を関連付けて、制御部１５に送信する。
Returning to FIG. 2, the
測位信号検出部１３は、測位信号を受信し、測位信号の強度を示す情報と測位信号に含まれる固有ＩＤ情報を取得する。測位信号検出部１３は、後述する測位信号送信機３１～３９から無線送信された測位信号を受信し、受信した測位信号の電波強度の値と測位信号に含まれる測位信号送信機３１～３９を特定する固有ＩＤ情報を取得し、制御部１５に送信する。
The positioning
デバイス検出部１４は、それぞれを特定する固有ＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤ，ＱＲコード（登録商標）、バーコードの少なくとも何れか一つを読み取り可能な読み取り装置である。デバイス検出部１４は、読み取った固有ＩＤ情報を制御部１５に送信する。デバイス検出部１４を利用した位置情報の取得については、実施形態６および７で説明する。
The
制御部１５は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭを有し、ＲＯＭに搭載された本システム用のアプリケーションソフトウエアに基づいて各種の処理を行う。具体的には、制御部１５は、第１アンテナ１１１および第２アンテナ１１２で受信した検出信号の電波強度の情報、検出信号に含まれる信号種別情報等、測位信号の電波強度の情報、測位信号に含まれる測位信号送信機３１～３９を特定する固有ＩＤ情報を関連付けてＲＡＭに記憶する。制御部１５は、計測ポイントを変えて検出信号を受信するごとに、これらの情報を関連付けてＲＡＭに記憶する。また、制御部１５は、関連付けられたこれらの情報を通信部１６を介して現場用記録装置２０に送信する。また、制御部１５は、電波の受信状況および受信した電波強度の値を表示部１７に表示する。
The
通信部１６は、制御部１５による制御に基づいて、現場用記録装置２０と無線通信を行う。通信部１６は、例えば、Ｂｌｏｏｔｏｏｔｈ（登録商標）や無線ＬＡＮ等の無線通信デバイスである。
The
表示部１７は、図３に示されるように、信号受信強度表示部１７１、検知状態表示部１７２、スピーカ１７３を有する。信号受信強度表示部１７１は、液晶パネルもしくはＬＥＤモジュールで構成される。信号受信強度表示部１７１は、制御部１５の制御に基づき、第１アンテナ１１１および第２アンテナ１１２が受信した電波強度の値を表示する。検知状態表示部１７２は、ＬＥＤで構成される。検知状態表示部１７２は、制御部１５の制御に基づき、第１アンテナ１１１もしくは第２アンテナ１１２で受信した電波強度が閾値以上である場合に点灯する。スピーカ１７３は、制御部１５の制御に基づき、第１アンテナ１１１もしくは第２アンテナ１１２で受信した電波強度が閾値以上である場合に音を発生する。
As shown in FIG. 3, the
支柱１８は、横支柱１８１、縦支柱１８２、角度調整機構１８３を有する。角度調整機構１８３は、横支柱１８１と縦支柱１８２を接続する。角度調整機構１８３は、横支柱１８１と縦支柱１８２のなす角度を０度、４５度、９０度のように自在に調整可能である。縦支柱１８２は、Ｚ軸方向の長さを伸縮自在に可変できる構造である。天井の下や装置の上などのケーブルが敷設されている場所に応じ、第１アンテナ１１１および第２アンテナ１１２がＸＹ平面と水平になるように、また、ケーブルの敷設方向と垂直になるように、横支柱１８１と縦支柱１８２の角度や縦支柱１８２の長さを調整する。
The
図１に戻り、現場用記録装置２０について説明する。現場用記録装置２０は、物理的には通信機能を有する可搬型のコンピュータである。現場用記録装置２０は、携帯型信号受信器１０と無線通信可能な場所に配置される。壁等を超えて携帯型信号受信器１０を移動する場合、図１に破線で示すように、携帯型信号受信器１０と無線通信可能な場所に現場用記録装置２０を移動する。図５は、現場用記録装置２０のブロック図である。現場用記録装置２０は、通信部２１、制御部２２、記憶部２７、表示部２８を有する。
Returning to FIG. 1, the on-
通信部２１は、制御部２２による制御に基づいて、携帯型信号受信器１０と無線通信を行う。また、通信部２１は、後述するケーブルデータ管理装置５０と無線通信もしくは有線通信を行う。通信部２１は、例えば、Ｂｌｏｏｔｏｏｔｈ（登録商標）や無線ＬＡＮ等の無線通信デバイス、および有線通信デバイスを有する。
The
制御部２２は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭを有し、ＲＯＭに搭載された本システム用のアプリケーションソフトウエアに基づいて各種の処理を行う。制御部２２は、機能的には、ケーブル位置特定部２４、携帯型信号受信器測位部２５を有する。ケーブル位置特定部２４と携帯型信号受信器測位部２５は、位置演算手段および敷設ルート特定手段を構成する。
The
ケーブル位置特定部２４は、図３に示すケーブルトレイＣＴ内における特定対象ケーブルＣＣのＸ軸方向の敷設位置を特定することにより、携帯型信号受信器１０に対する特定対象ケーブルＣＣの敷設位置を特定する。第１アンテナ１１１の受信範囲と第２アンテナ１１２の受信範囲は異なっている。ケーブル位置特定部２４は、第１アンテナ１１１で受信した電波強度および第２アンテナ１１２で受信した電波強度との関係に基づいて、ケーブルトレイＣＴにおける特定対象ケーブルＣＣの敷設位置を下記のように特定する。
The cable
（ケース１）
第１アンテナ１１１で受信した受信電力が第１閾値以上であり、第２アンテナ１１２で受信した受信電力が第２閾値未満である場合、特定対象ケーブルＣＣは、第２アンテナ１１２の先端より第１アンテナ１１１の先端に近い領域（ケーブルトレイＣＴの－Ｘ側の領域）に敷設されている。
（ケース２）
第１アンテナ１１１で受信した受信電力が第１閾値未満であり、第２アンテナ１１２で受信した受信電力が第２閾値以上である場合、特定対象ケーブルＣＣは、第１アンテナ１１１の先端より第２アンテナ１１２の先端に近い領域（ケーブルトレイＣＴの＋Ｘ側の領域）に敷設されている。
（ケース３）
第１アンテナ１１１で受信した受信電力が第１閾値以上であり、第２アンテナ１１２で受信した受信電力が第２閾値以上である場合、特定対象ケーブルＣＣは、第１アンテナ１１１の先端と第２アンテナ１１２の先端との間の領域（ケーブルトレイＣＴの中央の領域）に敷設されている。
（ケース４）
第１アンテナ１１１で受信した受信電力が第１閾値未満であり、第２アンテナ１１２で受信した受信電力が第２閾値未満である場合、特定対象ケーブルＣＣは、計測しているケーブルトレイＣＴに敷設されていない。
(Case 1)
When the received power received by the
(Case 2)
When the received power received by the
(Case 3)
When the received power received by the
(Case 4)
If the received power received by the
第１閾値および第２閾値は、ケーブルトレイＣＴの形状、検出信号の電波強度、携帯型信号受信器１０の受信感度等を考慮し、実験データ等に基づいて予め設定される。
The first and second thresholds are set in advance based on experimental data, etc., taking into consideration the shape of the cable tray CT, the radio wave intensity of the detection signal, the receiving sensitivity of the
なお、図３に示されるように、複数のケーブルトレイＣＴが積層されて敷設ルートが構成されている場合、ケーブルトレイＣＴごとに検出信号を計測し、受信した電波強度が最大となったケーブルトレイＣＴに特定対象ケーブルＣＣが敷設されていると特定する。 As shown in Figure 3, when a laying route is formed by stacking multiple cable trays CT, the detection signal is measured for each cable tray CT, and the cable tray CT with the highest received radio wave strength is identified as the cable CC that is the target cable.
図６は、携帯型信号受信器測位部２５のブロック図である。携帯型信号受信器測位部２５は、測位信号受信部２５１、距離変換部２５２、座標変換部２５３、座標補正部２５４、測位結果出力部２５５、測位信号送信座標抽出部２５７、電路座標抽出部２５８を有する。
Figure 6 is a block diagram of the portable signal
測位信号受信部２５１は、携帯型信号受信器１０から送信された測位信号の電波強度の値と測位信号送信機３１～３９それぞれを特定する固有ＩＤ情報を取得する。
The positioning
距離変換部２５２は、測位信号の電波強度の値を距離に換算することにより、測位信号送信機３１～３９それぞれから携帯型信号受信器１０までの距離を演算する。
The
一般的に、測位信号の電波強度の値は、ばらつきが大きい。距離変換部２５２は、例えば、１００個の電波強度の値を統計処理することにより、測位信号送信機３１～３９それぞれから携帯型信号受信器１０までの距離を演算する。
In general, the values of the radio wave strength of positioning signals vary widely. The
プラント設備内における測位信号送信機３１～３９それぞれが設置されている位置を示す３次元座標情報は、予め電路設計ＤＢ６１に記憶されている。測位信号送信座標抽出部２５７は、ケーブルデータ管理装置５０を介して、プラント設備内における測位信号送信機３１～３９それぞれが設置されている位置を示す３次元座標情報を取得する。
Three-dimensional coordinate information indicating the location where each of the positioning signal transmitters 31-39 is installed within the plant facility is stored in advance in the electrical
座標変換部２５３は、測位信号送信機３１～３９それぞれから携帯型信号受信器１０までの距離をプラント設備内における３次元座標に変換する。詳細には、座標変換部２５３は、３個以上の測位信号送信機それぞれから携帯型信号受信器１０までの距離と測位信号送信機それぞれが設置されている位置を示すプラント設備内における３次元座標とに基づいて、３点測量の原理を利用して、携帯型信号受信器１０の３次元座標を特定する。
The coordinate
また、座標変換部２５３は、ケーブル位置特定部２４が特定したケーブルトレイＣＴにおける特定対象ケーブルＣＣの敷設位置、すなわち、携帯型信号受信器１０の位置に対する特定対象ケーブルＣＣの敷設位置と、携帯型信号受信器１０の３次元座標に基づいて、特定対象ケーブルＣＣのプラント設備内における敷設位置を示す３次元座標を特定する。
The coordinate
プラント設備内における全てのケーブルの敷設ルートは、３次元電路座標情報として予め電路設計ＤＢ６１に記憶されている。電路座標抽出部２５８は、ケーブルデータ管理装置５０を介して、プラント設備内における３次元電路座標情報を取得する。
The laying routes of all cables within the plant facility are stored in advance in the electrical
座標補正部２５４は、電路座標抽出部２５８を介して取得した３次元電路座標情報を取得する。座標補正部２５４は、座標変換部２５３が特定した特定対象ケーブルＣＣの３次元座標が３次元電路座標情報が示すケーブル敷設可能領域から外れている場合、座標変換部２５３が特定した特定対象ケーブルＣＣの敷設位置を示す３次元座標を、３次元電路座標情報が示すケーブル敷設可能領域に該当し、かつ、座標変換部２５３が特定した特定対象ケーブルＣＣの敷設位置を示す座標に最も近い座標に置換することにより、特定対象ケーブルＣＣの敷設位置を示す座標を補正する。
The coordinate
測位結果出力部２５５は、計測位置を変えて取得した複数の補正前の特定対象ケーブルＣＣの敷設位置を示す座標を繋げることにより特定対象ケーブルＣＣの補正前の敷設ルートを作成する。また、測位結果出力部２５５は、複数の補正後の特定対象ケーブルＣＣの敷設位置を示す座標を繋げることにより特定対象ケーブルＣＣの補正後の敷設ルートを作成する。測位結果出力部２５５は、特定対象ケーブルＣＣの敷設位置を示す補正前後の座標、特定対象ケーブルＣＣの補正前後の敷設ルートを３次元座標として記憶部２７に記憶する。また、これらの情報は、通信部２１を介してケーブルデータ管理装置５０に送信される。
The positioning
図５に戻り、表示部２８は、液晶パネル等で構成される。表示部２８は、制御部２２による制御に基づき、プラント設備内における電路情報が示すケーブル敷設可能領域、設計上の敷設ルート、特定対象ケーブルＣＣの補正前後の敷設位置および補正前後の敷設ルート等を表示する。
Returning to FIG. 5, the
図１に戻り、測位信号送信機３１～３９は、定められた送信電力のパケット信号を測位信号として無線送信する装置である。測位信号には、測位信号送信機３１～３９それぞれを特定する固有ＩＤ情報が含まれる。プラント設備内における測位信号送信機３１～３９それぞれの設置位置は、３次元座標情報として電路設計ＤＢ６１に記憶されている。
Returning to FIG. 1, the positioning signal transmitters 31-39 are devices that wirelessly transmit packet signals of a set transmission power as positioning signals. The positioning signals contain unique ID information that identifies each of the positioning signal transmitters 31-39. The installation positions of each of the positioning signal transmitters 31-39 within the plant facility are stored in the electrical
測位信号送信機３１～３９は、予め定められた計測ポイントに携帯型信号受信器１０を配置した場合、携帯型信号受信器１０が３個以上の測位信号送信機から測位信号を受信可能となるようにプラント設備内に設置される。計測ポイントは、敷設ルートの分岐点、フロアの境界等に設定される。図１では、計測ポイントをＰｉで示している。携帯型信号受信器１０を図１に示す計測ポイントＰ３に配置した場合、携帯型信号受信器１０は、少なくとも測位信号送信機３１，３２，３３から測位信号を受信する。
The positioning signal transmitters 31-39 are installed within the plant equipment so that when the
検出信号送信機４０は、定められた送信電力のパケット信号を検出信号として特定対象ケーブルＣＣに送信する検出信号出力手段である。検出信号には、信号種別情報、特定対象ケーブルＣＣを特定する固有ＩＤ情報等が含まれる。特定対象ケーブルＣＣを検出信号送信機４０の検出信号の出力部に接続することにより、検出信号は特定対象ケーブルＣＣに送信される。
The
なお、検出信号送信機４０の出力部は、特定対象ケーブルＣＣに直接接続してもよいし、クランプ方式により間接的に特定対象ケーブルＣＣに接続してもよい。クランプ方式は、電磁誘導により検出信号を特定対象ケーブルＣＣに送信する方式である。また、検出信号は、簡易的には正弦波等の信号であってもよい。
The output section of the
また、必要に応じて、特定対象ケーブルＣＣの他端に終端装置４１を接続してもよい。検出信号がパケット信号である場合、終端装置４１は、検出信号送信機４０とパケット通信可能な装置である。また、検出信号が正弦波等の信号である場合、終端装置４１は、終端抵抗である。
If necessary, a
次に、ケーブルデータ管理装置５０について説明する。ケーブルデータ管理装置５０は、物理的には通信機能を有するサーバである。図７は、ケーブルデータ管理装置５０のブロック図である。ケーブルデータ管理装置５０は、通信部５１、入出力部５２、記憶部５３、制御部５４を有する。
Next, the cable
通信部５１は、制御部５４による制御に基づいて、現場用記録装置２０、電路設計ＤＢ６１およびケーブル設計ＤＢ６２と通信を行う。通信部５１は、例えば、Ｂｌｏｏｔｏｏｔｈ（登録商標）や無線ＬＡＮ等の無線通信デバイス、および有線通信デバイスを有する。
The
入出力部５２は、キーボード、タッチパネル機能を有する液晶パネル等で構成される。入出力部５２は、制御部５４による制御に基づき、プラント設備内におけるケーブルの敷設ルート、特定対象ケーブルＣＣの設計上の敷設ルート、特定対象ケーブルＣＣの補正前後の敷設ルート等を表示する。
The input/
記憶部５３は、通信部５１を介して現場用記録装置２０から取得した補正前後のケーブルの敷設位置、補正前後の敷設ルート等を示す情報を記憶する。また、記憶部５３は、通信部５１を介して電路設計ＤＢ６１から取得したプラント設備内における全てのケーブルの敷設ルートを示す３次元電路座標情報、測位信号送信機３１～３９それぞれが設置されている位置を示す３次元座標情報を記憶する。また、記憶部５３は、通信部５１を介してケーブル設計ＤＢ６２から取得した設計上の敷設ルートを示す座標情報を記憶する。
The
制御部５４は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭを有し、ＲＯＭに搭載された本システム用のアプリケーションソフトウエアに基づいて各種の処理を行う。制御部５４は、機能的には、敷設ルート表示部５５、照合部５６を有する。
The
敷設ルート表示部５５は、制御部５４の制御に基づいて、タッチパネル機能を有する入出力部５２と連動して動作する。例えば、敷設ルート表示部５５は、プラント設備内のケーブルの敷設ルート、設計上の敷設ルート、補正前後のケーブルの敷設位置に基づいて作成した敷設ルート等を２次元もしくは３次元のマッピングデータに加工し、入出力部５２に表示する。また、敷設ルート表示部５５は、入出力部５２を介して特定対象ケーブルＣＣのＩＤ番号を入力すると、特定対象ケーブルＣＣの設計上の敷設ルートと補正後の敷設ルートを入出力部５２に表示する。また、敷設ルート表示部５５は、タッチパネルでタッチしたケーブルについて、設計上の敷設ルートを作成した日時、ケーブルの実際の敷設位置を特定する計測を行った日時、補正後の敷設ルートを作成した日時、計測に使用した機器の登録番号、計測者等を入出力部５２に表示する。
The laying
照合部５６は、ケーブル設計ＤＢ６２に記憶された設計上の敷設ルートと、補正後の実際の敷設ルートとを照合する。照合部５６は、設計上の敷設ルートと実際の敷設ルートを入出力部５２に比較可能に表示する。
The
図１に戻り、電路設計ＤＢ６１は、プラント設備内における全てのケーブルの敷設ルートを示す３次元電路座標情報（設計情報）、測位信号送信機３１～３９それぞれが設置されている位置を示す３次元座標情報を記憶する。ケーブル設計ＤＢ６２は、設計上の敷設ルートを示す座標情報（設計情報）を記録する。設計上の敷設ルートと実際の敷設ルートとは異なる場合もある。これらの座標情報は、３次元もしくは２次元マップとして表示することができる。
Returning to FIG. 1, the electrical
現場用記録装置２０、ケーブルデータ管理装置５０、電路設計ＤＢ６１、ケーブル設計ＤＢ６２は、ネットワークを介して接続されている。
The on-
次に、図８を参照しながら、特定対象ケーブルの敷設ルート特定方法について説明する。検出信号の電波強度を計測する複数の計測ポイントＰｉは予め決められており、計測ポイントＰｉそれぞれの近傍には、３個以上の測位信号送信機が設置されている。測位信号送信機３１～３９の設置位置を示す３次元座標情報は、電路設計ＤＢ６１に記憶されている。
Next, a method for identifying the laying route of a target cable will be described with reference to FIG. 8. A number of measurement points Pi for measuring the radio wave intensity of a detection signal are determined in advance, and three or more positioning signal transmitters are installed near each of the measurement points Pi. Three-dimensional coordinate information indicating the installation positions of the
最初に、特定対象ケーブルＣＣを検出信号送信機４０の出力部に接続する。そして、検出信号送信機４０から特定対象ケーブルＣＣに検出信号を送信する（ステップＳ１１）。次に、携帯型信号受信器１０を計測ポイントＰｉに配置し、特定対象ケーブルＣＣから輻射される検出信号と、測位信号送信機３１～３９から送信されている測位信号の計測を行う（ステップＳ１２）。携帯型信号受信器１０は、第１アンテナ１１１と第２アンテナ１１２で受信した検出信号の電波強度を示す情報、検出信号に含まれる信号種別情報等、受信した測位信号の電波強度を示す情報、および、測位信号送信機３１～３９を特定する固有ＩＤ情報を関連付けて現場用記録装置２０に送信する。
First, the target cable CC is connected to the output of the
次に携帯型信号受信器１０に対する特定対象ケーブルＣＣの敷設位置を特定する（ステップＳ１３）。具体的には、ケーブル位置特定部２４は、第１アンテナ１１１と第２アンテナ１１２で受信した検出信号の電波強度および第１閾値と第２閾値に基づいて、ケーブルトレイＣＴにおける特定対象ケーブルＣＣの敷設位置を特定することにより、携帯型信号受信器１０に対する特定対象ケーブルＣＣの敷設位置を特定する。
Next, the installation position of the specific target cable CC relative to the
次に、携帯型信号受信器測位部２５は、受信した測位信号の電波強度を距離に換算する（ステップＳ１４）。そして、携帯型信号受信器測位部２５は、測位信号送信機３１～３９それぞれから携帯型信号受信器１０までの距離を演算する。
Next, the portable signal
次に、携帯型信号受信器測位部２５は、測位信号送信機３１～３９それぞれから携帯型信号受信器１０までの距離に基づいて、携帯型信号受信器１０の位置をプラント設備内における３次元座標に変換する（ステップＳ１５）。そして、携帯型信号受信器測位部２５は、ステップＳ１３で求めた携帯型信号受信器１０に対する特定対象ケーブルＣＣの敷設位置と携帯型信号受信器１０の座標に基づいて、プラント設備内における特定対象ケーブルＣＣの３次元座標を特定する。
Next, the portable signal
予め定められたすべての計測ポイントＰｉでステップＳ１２の計測を行い、それぞれの計測テータについて、ステップＳ１３からステップＳ１５の処理を行う。 Measurements are performed in step S12 at all predetermined measurement points Pi, and steps S13 to S15 are performed for each measurement data.
次に、携帯型信号受信器測位部２５の座標補正部２５４は、ステップＳ１５で求めた特定対象ケーブルＣＣの敷設位置を示す３次元座標を補正する（ステップＳ１６）。具体的には、座標補正部２５４は、電路座標抽出部２５８を介して取得した３次元電路座標情報を取得する。座標補正部２５４は、特定対象ケーブルＣＣの３次元座標が３次元電路座標情報が示すケーブル敷設可能領域から外れている場合、３次元電路座標情報が示すケーブル敷設可能領域に該当し、かつ、座標変換部２５３が特定した特定対象ケーブルＣＣの敷設位置を示す座標に最も近い座標に、特定対象ケーブルＣＣの３次元座標を置換することにより、特定対象ケーブルＣＣの敷設ルートを補正する。
Next, the coordinate
図９を参照して補正処理について説明する。図９に示されるケーブルトレイＣＴ１～ＣＴ３は、電路設計ＤＢ６１から取得した３次元電路座標情報の一部である。ケーブルトレイＣＴ内がケーブル敷設可能領域である。検出信号と測位信号の電波強度に基づいて特定したケーブルの敷設位置をＰＭｉ（△印）で示す。電波強度に基づいて特定したケーブルの敷設位置は、測定誤差等に起因して、ケーブルトレイＣＴの外の領域（ケーブル敷設不可能領域）に特定されることがある。
The correction process will be described with reference to Figure 9. The cable trays CT1 to CT3 shown in Figure 9 are part of the three-dimensional electrical circuit coordinate information obtained from the electrical
ここでは、電波強度に基づいて特定したケーブルの敷設位置ＰＭ１の補正を例にして説明する。電波強度に基づいて特定したケーブルの敷設位置ＰＭ１は、ケーブルトレイＣＴの外の領域に存在している。しかし、ケーブルがケーブルトレイＣＴの外の領域に敷設されることはないので、ケーブルトレイＣＴの外の領域に特定された位置ＰＭ１は、誤った位置であることは明らかである。 Here, we will explain the correction of the cable installation position PM1 determined based on the radio wave strength as an example. The cable installation position PM1 determined based on the radio wave strength is located in an area outside the cable tray CT. However, since the cable is never installed in an area outside the cable tray CT, it is clear that the position PM1 determined in the area outside the cable tray CT is an incorrect position.
座標補正部２５４は、位置ＰＭ１からケーブルトレイＣＴ１までの距離Ｌ１、位置ＰＭ１からケーブルトレイＣＴ２までの距離Ｌ２、位置ＰＭ１からケーブルトレイＣＴ３までの距離Ｌ３を比較する。座標補正部２５４は、位置ＰＭ１に最も近いケーブルトレイＣＴ１を選択する。そして、座標補正部２５４は、位置ＰＭ１の座標をケーブルトレイＣＴ１内の位置ＰＣ１（□印）の座標に置換する。この補正により、特定対象ケーブルＣＣの敷設ルートは、図９に実線で示されるように、ケーブル敷設可能領域内に特定される。
The coordinate
ケーブルトレイＣＴの外の領域に特定された△印で示す位置ＰＭ２，ＰＭ３の座標は、同様の補正処理により、□印で示す位置ＰＣ２，ＰＣ３の座標に補正される。 The coordinates of positions PM2 and PM3, indicated by △ marks and located in the area outside the cable tray CT, are corrected to the coordinates of positions PC2 and PC3, indicated by □ marks, by a similar correction process.
現場用記録装置２０は、特定対象ケーブルＣＣの補正前後の敷設位置を示す座標、補正前後の敷設ルートを記憶部２７に記憶する。また、現場用記録装置２０は、特定対象ケーブルＣＣの補正前後の敷設位置を示す座標、補正前後の敷設ルートを、通信部２１を介してケーブルデータ管理装置５０に送信する。
The on-
ケーブルデータ管理装置５０は、特定対象ケーブルＣＣの補正前後の敷設位置を示す座標、補正前後の敷設ルートを記憶部５３および電路設計ＤＢ６１に記憶する。ケーブルデータ管理装置５０は、ケーブル設計ＤＢ６２から取得した設計上の敷設ルートと補正後の敷設ルートを入出力部５２に比較可能に表示する（ステップＳ１７）。図９では、設計上の敷設ルートを一点鎖線で示し、補正後の敷設ルートを実線で示している。
The cable
次に、照合部５６は、設計上の敷設ルートと補正後の敷設ルートとを照合する（ステップＳ１８）。照合部５６は、設計上の敷設ルートと補正後の敷設ルートとが一致しない場合、一致しない範囲に印をつけて表示する。図９では、一致しない範囲に×印を表示している。
Next, the
以上に説明したように、実施形態に係る敷設ルート特定システム１は、プラント設備内における設置位置が登録されており、自装置を特定する固有ＩＤ情報を含む測位信号を携帯型信号受信器１０に無線送信する複数の測位信号送信機３１～３９を有している。携帯型信号受信器１０は、測位信号を受信し、受信した測位信号から取得した固有ＩＤ情報と測位信号の電波強度を示す情報とを関連付けて現場用記録装置２０に送信する。現場用記録装置２０は、固有ＩＤ情報と測位信号の電波強度に基づいて、プラント設備内における携帯型信号受信器１０の位置を演算し、検出信号の電波強度を示す情報を距離に換算することにより、携帯型信号受信器１０に対する特定対象ケーブルＣＣの敷設位置を特定する。現場用記録装置２０は、プラント設備内における携帯型信号受信器１０の位置と、携帯型信号受信器１０に対する特定対象ケーブルＣＣの敷設位置に基づいて、プラント設備内における特定対象ケーブルＣＣの敷設位置（３次元座標）を特定する。現場用記録装置２０は、検出信号の電波強度を計測する予め定められた複数の計測位置における検出信号および測位信号の計測結果に基づいて特定した特定対象ケーブルＣＣの複数の敷設位置（３次元座標）に基づいて、特定対象ケーブルＣＣの敷設ルートを特定する。これにより、敷設ルート特定システム１は、予め敷設ルートの複数個所に信号検出装置を設置することなく、特定対象ケーブルの敷設ルートを容易に特定することができる。
As described above, the laying route identification system 1 according to the embodiment has a plurality of positioning signal transmitters 31-39 whose installation positions within the plant facility are registered and which wirelessly transmit positioning signals including unique ID information for identifying the system itself to the
実施形態に係る敷設ルート特定システム１は、特定した特定対象ケーブルＣＣの敷設ルートと、予め登録されている特定対象ケーブルＣＣの設計上の敷設ルートとを比較可能に照合する。これにより、敷設ルート特定システム１は、設計上の敷設ルートと異なっている敷設ルートを容易に判別することができる。 The laying route identification system 1 according to the embodiment compares the laying route of the identified target cable CC with the designed laying route of the target cable CC that has been registered in advance. This allows the laying route identification system 1 to easily identify a laying route that differs from the designed laying route.
実施形態に係る敷設ルート特定システム１は、特定したケーブルの敷設ルートが、設計情報が示すケーブルの敷設可能な領域から外れている場合、特定したケーブルの敷設ルートが設計情報が示すケーブルの敷設可能な領域に収まるように、特定したケーブルの敷設ルートを補正する。これにより、敷設ルート特定システム１は、特定対象ケーブルＣＣの正確な敷設ルートを特定することができる。 When the identified cable laying route deviates from the area in which the cable can be laid as indicated by the design information, the laying route identification system 1 according to the embodiment corrects the identified cable laying route so that the identified cable laying route falls within the area in which the cable can be laid as indicated by the design information. This allows the laying route identification system 1 to identify the accurate laying route of the target cable CC.
実施形態に係る携帯型信号受信器１０は、特定対象ケーブルＣＣから輻射される検出信号の電波を受信する第１アンテナ１１１と、特定対象ケーブルから輻射される検出信号の電波を受信する、長手方向の長さが第１アンテナ１１１よりも短い第２アンテナ１１２とを有する。これにより、携帯型信号受信器１０に対する特定対象ケーブルＣＣの敷設位置を特定することができる。
The
実施形態に係る携帯型信号受信器１０は、第１アンテナ１１１および第２アンテナ１１２を包むように覆う遮蔽カバー１１３を備え、遮蔽カバー１１３は、電波の検出方向のみにスリット状の隙間１１４を有する。これにより、第１アンテナ１１１および第２アンテナ１１２に指向性を持たせることができる。
The
なお、上記の説明では、実施形態に係る敷設ルート特定システム１が携帯型信号受信器１０、現場用記録装置２０、ケーブルデータ管理装置５０を備える場合について説明した。しかし、敷設ルート特定システム１の構成はこれに限定されない。例えば、携帯型信号受信器１０と現場用記録装置２０とが一体であってもよいし、現場用記録装置２０とケーブルデータ管理装置５０とが一体であってもよい。また、電路設計ＤＢ６１およびケーブル設計ＤＢ６２とケーブルデータ管理装置５０とが一体であってもよい。また、図５および図６に示した現場用記録装置２０の機能ブロックのいずれかをケーブルデータ管理装置５０に実装してもよい。また、図７に示したケーブルデータ管理装置５０の敷設ルート表示部５５、照合部５６を、現場用記録装置２０内に実装してもよい。
In the above description, the cable laying route identification system 1 according to the embodiment includes the
また、上記の説明では、設計上の敷設ルートと実際の敷設ルートとを比較する場合について説明したが、ケーブルの交換を伴う保守作業におけるケーブルの復旧前後の敷設ルートを比較する場合等にも適用できる。 In addition, the above explanation has been about comparing the designed installation route with the actual installation route, but it can also be applied to cases such as comparing the installation route before and after the cable is restored during maintenance work involving cable replacement.
また、上記の説明では、３個の測位信号送信機から受信した測位信号に基づいて携帯型信号受信器１０の３次元座標を演算する場合について説明したが、２個の測位信号送信機から受信した測位信号に基づいて携帯型信号受信器１０の３次元座標を演算可能な場合もある。この場合、ステップＳ１５で求める携帯型信号受信器１０の３次元座標の特定精度は低下する。しかし、ステップＳ１６の補正処理により、特定対象ケーブルＣＣの適切な３次元座標を特定できることもある。
In addition, in the above explanation, the three-dimensional coordinates of the
（実施形態２）
実施形態１では、図３に示されるように、第１アンテナ１１１と第２アンテナ１１２が並行して配置される場合について説明した。他の実施形態として、第１アンテナ１１１と第２アンテナ１１２との角度を可変できる実施形態が考えられる。図１０は、実施形態２に係る携帯型信号受信器１０の外観図である。アンテナ部１１は、角度調整機構１１６を有し、第２アンテナ１１２は、角度調整機構１１６に接続される。角度調整機構１１６は、第１アンテナに対する第２アンテナの角度を調整する機構である。図１０は、第１アンテナ１１１に対する第２アンテナ１１２の角度が９０度である状態を示している。図１１は、第１アンテナ１１１と第２アンテナ１１２が並行している状態を示している。ケーブルトレイＣＴの形状、ケーブルトレイＣＴ内におけるケーブルの敷設状態等によっては、第１アンテナ１１１に対する第２アンテナ１１２の角度を９０度にしたほうが、ケーブルの敷設位置の特定精度を向上できる場合がある。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, as shown in FIG. 3, the
（実施形態３）
実施形態３では、携帯型信号受信器１０に対する特定対象ケーブルＣＣの敷設位置を特定するための他の実施形態について説明する。実施形態１と同じ構成についての説明は省略する。
(Embodiment 3)
In the third embodiment, a description will be given of another embodiment for identifying the installed position of the target cable CC relative to the
実施形態３に係る第１アンテナ１１１および第２アンテナ１１２は、図３に示される長手方向の－Ｘ側の先端に電波を検知するセンサ（コイル）が実装されている。
The
図８に示すステップＳ１３の処理において、ケーブル位置特定部２４は、第１アンテナ１１１および第２アンテナ１１２が受信した電波強度を距離に換算することにより、第１アンテナ１１１および第２アンテナ１１２それぞれの先端の位置から特定対象ケーブルＣＣまでの距離を演算する。ケーブル位置特定部２４は、第１アンテナ１１１の先端からの距離と第２アンテナ１１２の先端からの距離に基づいて、携帯型信号受信器１０に対する特定対象ケーブルＣＣの敷設位置を特定する。その他の構成および処理内容は、実施形態１の説明と同じである。
In the processing of step S13 shown in FIG. 8, the cable
第１アンテナ１１１および第２アンテナ１１２の端部のみに電波を検知するセンサを設けることにより、携帯型信号受信器１０に対する特定対象ケーブルの位置を正確に特定することができる。
By providing sensors that detect radio waves only at the ends of the
（実施形態４）
実施形態１では、第１アンテナ１１１および第２アンテナ１１２で受信した検出信号の電波強度に基づいて、携帯型信号受信器１０に対する特定対象ケーブルＣＣの敷設位置を特定する場合について説明した。しかし、ケーブルトレイＣＴ内に敷設されているケーブルの本数が数本である場合、システムを簡略化することができる。
(Embodiment 4)
In the first embodiment, a case has been described in which the installation position of the target cable CC relative to the
具体的には、第２アンテナ１１２を省略する。携帯型信号受信器１０は、測位信号を受信し、受信した測位信号から取得した固有ＩＤ情報と測位信号の電波強度を示す情報とを関連付けて現場用記録装置２０に送信する。携帯型信号受信器測位部２５は、固有ＩＤ情報と測位信号の電波強度に基づいて、プラント設備内における携帯型信号受信器１０の位置（３次元座標）を演算する。
Specifically, the
第１アンテナ１１１で受信した検出信号の電波強度が閾値以上である場合、携帯型信号受信器測位部２５は、携帯型信号受信器１０の位置を特定対象ケーブルＣＣの敷設位置（３次元座標）として特定する。その他の構成および処理内容は、実施形態１の説明と同じである。
When the radio wave strength of the detection signal received by the
ケーブルトレイＣＴ内に敷設されているケーブルの本数が数本である場合、携帯型信号受信器１０から特定対象ケーブルＣＣまでの距離は数ｃｍ程度であることもある。このような場合、携帯型信号受信器１０の位置を示す座標を特定対象ケーブルＣＣの近似的な座標として疑似してもよい場合がある。また、ケーブルトレイＣＴ内における特定対象ケーブルＣＣの敷設位置まで特定する必要がない場合もある。
When there are only a few cables laid in the cable tray CT, the distance from the
（実施形態５）
実施形態１の説明では、検出信号送信機４０から１本の特定対象ケーブルに検出信号を送信する場合について説明した。しかし、検出信号送信機４０から複数の特定対象ケーブルに同時に複数の検出信号を送信してもよい。この場合、検出信号に含まれる信号種別情報、特定対象ケーブルＣＣを特定する固有ＩＤ情報等を、ケーブルごとに変えて送信する。携帯型信号受信器１０は、第１アンテナ１１１および第２アンテナ１１２が受信した検出信号の電波強度の値と信号種別情報等を関連付けて、現場用記録装置２０に送信する。現場用記録装置２０は、信号種別情報等ごとに、特定対象ケーブルの敷設位置を特定する。
(Embodiment 5)
In the description of the first embodiment, the case where the
（実施形態６）
実施形態１では、測位信号送信機３１～３９から送信される測位信号の電波強度に基づいて、携帯型信号受信器１０の位置を特定する場合について説明した。しかし、予め設定した計測ポイントＰｉにおいて、３個以上の測位信号送信機から送信された測位信号を受信できるように測位信号送信機を設置できない場合がある。このような場合、ＲＦＩＤを利用して携帯型信号受信器１０の位置を特定することもできる。
(Embodiment 6)
In the first embodiment, the case where the position of the
具体的には、ＲＦＩＤは、予め定められた計測ポイントのケーブルトレイＣＴに貼り付けられている。ＲＦＩＤは、図３に示されるデバイス検出部１４から送信される電波を電力に変換して動作するものでも、電池等によって動作するものでもよい。デバイス検出部１４が出力する起動信号の電波強度およびＲＦＩＤの受信感度は、デバイス検出部１４がＲＦＩＤから所定の距離（例えば、５ｃｍ程度）に近接するとＲＦＩＤが起動するように設定される。
Specifically, the RFID is affixed to the cable tray CT at a predetermined measurement point. The RFID may be one that operates by converting radio waves transmitted from the
ＲＦＩＤは、デバイス検出部１４から起動信号を受信すると、パケット信号を送信する。パケット信号には、ＲＦＩＤを特定可能な固有ＩＤ情報が含まれている。ＲＦＩＤそれぞれの設置座標は、ＲＦＩＤを特定する固有ＩＤ情報と関連付けて、予め電路設計ＤＢ６１に記憶されている。したがって、デバイス検出部１４が受信したＲＦＩＤの固有ＩＤ情報に基づいて、座標変換部２５３は、携帯型信号受信器１０の座標を特定することができる。座標変換部２５３は、携帯型信号受信器１０の座標を特定対象ケーブルＣＣの近似的な座標として特定する。
When the RFID receives an activation signal from the
（実施形態７）
実施形態６で説明したＲＦＩＤに変えて、バーコードやＱＲコード（登録商標）を印刷したシールを用いることもできる。バーコードやＱＲコード（登録商標）には、計測ポイントを特定可能な固有ＩＤ情報が記憶されている。バーコードやＱＲコード（登録商標）それぞれの設置座標は、バーコードやＱＲコード（登録商標）それぞれを特定する固有ＩＤ情報と関連付けて、予め電路設計ＤＢ６１に記憶されている。したがって、デバイス検出部１４が読み取ったバーコードやＱＲコード（登録商標）の固有ＩＤ情報に基づいて、座標変換部２５３は、携帯型信号受信器１０の座標を特定することができる。
(Embodiment 7)
Instead of the RFID described in the sixth embodiment, a sticker on which a barcode or a QR code (registered trademark) is printed can be used. The barcode or the QR code (registered trademark) stores unique ID information that can identify the measurement point. The installation coordinates of each barcode or QR code (registered trademark) are associated with the unique ID information that identifies each barcode or QR code (registered trademark) and are stored in advance in the electrical
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施しうるものであり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be embodied in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention and its equivalents described in the claims.
１…敷設ルート特定システム
１０…携帯型信号受信器
１１…アンテナ部
１１１…第１アンテナ
１１２…第２アンテナ
１１３…遮蔽カバー
１１４…スリット状の隙間
１１６…角度調整機構
１２…信号検出部
１３…測位信号検出部
１４…デバイス検出部
１５…制御部
１６…通信部
１７…表示部
１７１…信号受信強度表示部
１７２…検知状態表示部
１７３…スピーカ
１８…支柱
１８１…横支柱
１８２…縦支柱
１８３…角度調整機構
２０…現場用記録装置
２１…通信部
２２…制御部
２４…ケーブル位置特定部
２５…携帯型信号受信器測位部
２５１…測位信号受信部
２５２…距離変換部
２５３…座標変換部
２５４…座標補正部
２５５…測位結果出力部
２５７…測位信号送信座標抽出部
２５８…電路座標抽出部
２７…記憶部
２８…表示部
３１～３９…測位信号送信機
４０…検出信号送信機
４１…終端装置
５０…ケーブルデータ管理装置
５１…通信部
５２…入出力部
５３…記憶部
５４…制御部
５５…敷設ルート表示部
５６…照合部
６１…電路設計ＤＢ
６２…ケーブル設計ＤＢ
LIST OF SYMBOLS 1...Laying
62...Cable design database
Claims (17)
前記特定対象ケーブルに検出信号を出力する検出信号出力手段と、
前記電路における前記敷設ルートの分岐点、フロアの境界を含む予め定められた断続的な計測ポイントで前記特定対象ケーブルを介して出力される前記検出信号および測位信号を受信する携帯型の受信手段と、
前記計測ポイントにおける前記受信手段に対して、自己の固有ＩＤ情報を含む前記測位信号を送信可能なように前記プラント設備内に設置される複数個の送信機と、
前記送信機それぞれが設置されている位置を示す情報を記憶する電路設計データベースと、
前記受信手段が前記検出信号を受信したときの前記受信手段の位置を、前記受信手段が受信した前記測位信号および前記電路設計データベースが記憶している前記送信機ごとの設置位置に基づいて演算する位置演算手段と、
前記受信手段の受信結果と、前記位置演算手段の演算結果とを関連付けて、前記検出信号の受信ごとに記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された受信結果と前記演算結果とに基づいて、前記特定対象ケーブルの敷設ルートを特定する敷設ルート特定手段と、
を備える敷設ルート特定システム。 A system for identifying a laying route of a specific target cable among a group of cables in an electric circuit in which the group of cables is laid in a plant facility, comprising:
a detection signal output means for outputting a detection signal to the specified target cable;
a portable receiving means for receiving the detection signal and the positioning signal outputted through the specific target cable at predetermined intermittent measurement points including branch points of the laying route in the cable conduit and floor boundaries ;
a plurality of transmitters installed in the plant facility so as to be capable of transmitting the positioning signal including its own unique ID information to the receiving means at the measurement point;
a circuit design database that stores information indicating the locations at which the transmitters are installed;
a position calculation means for calculating a position of the receiving means when the receiving means receives the detection signal based on the positioning signal received by the receiving means and an installation position of each of the transmitters stored in the electrical circuit design database ;
a storage means for storing a reception result of the receiving means and a calculation result of the position calculation means in association with each other every time the detection signal is received;
a laying route identification means for identifying a laying route of the target cable based on the reception results stored in the storage means and the calculation results;
A laying route specification system comprising:
前記敷設ルート特定手段は、前記設計情報に基づく前記特定対象ケーブルの敷設ルートと、前記敷設ルート特定手段によって特定された前記特定対象ケーブルの敷設ルートと、を比較可能に記憶する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の敷設ルート特定システム。 The storage means stores design information indicating a laying route of the identified target cable,
4. The laying route identifying system according to claim 1, wherein the laying route identifying means stores a laying route of the target cable based on the design information and a laying route of the target cable identified by the laying route identifying means in a comparable manner.
前記位置演算手段は、
受信した前記測位信号の強度を示す情報から前記送信機から前記受信手段までの距離を演算し、
前記測位信号に含まれる前記固有ＩＤ情報および前記電路設計データベースが記憶している設置位置から前記送信機それぞれの前記プラント設備内における位置を特定し、
３つ以上の前記送信機の前記プラント設備内における位置と、３つ以上の前記送信機それぞれから前記受信手段までの距離と、に基づいて前記受信手段の前記プラント設備内における位置を演算し、
受信した前記検出信号の強度を示す情報から前記特定対象ケーブルから前記受信手段までの距離を演算することにより、前記受信手段の位置に対する前記特定対象ケーブルの位置を演算し、
前記敷設ルート特定手段は、前記受信手段の前記プラント設備内における位置と、前記受信手段の位置に対する前記特定対象ケーブルの位置と、に基づいて前記プラント設備内における前記特定対象ケーブルの敷設ルートを特定する請求項３に記載の敷設ルート特定システム。 The transmitter wirelessly transmits a positioning signal including unique ID information for identifying the own device;
The position calculation means
Calculating the distance from the transmitter to the receiving means from information indicating the strength of the received positioning signal;
Identifying a position of each of the transmitters within the plant facility based on the unique ID information included in the positioning signal and the installation positions stored in the electrical circuit design database ;
calculating a position of the receiving means within the plant facility based on positions of three or more of the transmitters within the plant facility and distances from each of the three or more transmitters to the receiving means;
calculating a distance from the target cable to the receiving means from information indicating the strength of the received detection signal, thereby calculating a position of the target cable relative to a position of the receiving means;
4. The laying route identification system according to claim 3, wherein the laying route identification means identifies the laying route of the target cable within the plant facility based on a position of the receiving means within the plant facility and a position of the target cable relative to the position of the receiving means.
前記特定対象ケーブルから輻射される前記検出信号の電波を受信する第１アンテナと、
前記特定対象ケーブルから輻射される前記検出信号の電波を受信する、長手方向の長さが前記第１アンテナよりも短い第２アンテナと、
を有し、
前記敷設ルート特定手段は、
前記第１アンテナで受信した受信電力が第１閾値以上であり、前記第２アンテナで受信した受信電力が第２閾値未満である場合、前記第２アンテナの先端より前記第１アンテナの先端に近い領域に前記特定対象ケーブルが敷設されていると判断し、
前記第１アンテナで受信した受信電力が前記第１閾値未満であり、前記第２アンテナで受信した受信電力が前記第２閾値以上である場合、前記第１アンテナの先端より前記第２アンテナの先端に近い領域に前記特定対象ケーブルが敷設されていると判断し、
前記第１アンテナで受信した受信電力が前記第１閾値以上であり、前記第２アンテナで受信した受信電力が前記第２閾値以上である場合、前記第１アンテナの先端と前記第２アンテナの先端との間の領域に前記特定対象ケーブルが敷設されていると判断し、
前記第１アンテナで受信した受信電力が前記第１閾値未満であり、前記第２アンテナで受信した受信電力が前記第２閾値未満である場合、計測している敷設ルートに前記特定対象ケーブルが敷設されていない、
と判断する請求項１から６の何れか一項に記載の敷設ルート特定システム。 The receiving means includes:
a first antenna for receiving the detection signal radiated from the specified target cable;
a second antenna that receives the radio wave of the detection signal radiated from the specified target cable and has a length in a longitudinal direction shorter than that of the first antenna;
having
The installation route specification means includes:
When the received power received by the first antenna is equal to or greater than a first threshold and the received power received by the second antenna is less than a second threshold, it is determined that the identified target cable is laid in an area closer to the tip of the first antenna than to the tip of the second antenna;
When the received power received by the first antenna is less than the first threshold and the received power received by the second antenna is equal to or greater than the second threshold, it is determined that the identified target cable is laid in an area closer to the tip of the second antenna than to the tip of the first antenna;
When the received power received by the first antenna is equal to or greater than the first threshold and the received power received by the second antenna is equal to or greater than the second threshold, it is determined that the target cable is laid in a region between a tip of the first antenna and a tip of the second antenna;
When the received power received by the first antenna is less than the first threshold and the received power received by the second antenna is less than the second threshold, the specified target cable is not laid on the laying route being measured.
The system for specifying a laying route according to any one of claims 1 to 6, further comprising:
電波を検知するセンサが長手方向の端部に設けられ、前記特定対象ケーブルから輻射される前記検出信号の電波を受信する第１アンテナと、
電波を検知するセンサが長手方向の端部に設けられ、前記特定対象ケーブルから輻射される前記検出信号の電波を受信する、長手方向の長さが前記第１アンテナよりも短い第２アンテナと、
を有し、
前記位置演算手段は、前記第１アンテナおよび前記第２アンテナで受信した検出信号の強度に基づいて、前記第１アンテナの端部および前記第２アンテナの端部から前記特定対象ケーブルまでの距離を演算することにより、前記受信手段に対する前記特定対象ケーブルの位置を演算する請求項１から６の何れか一項に記載の敷設ルート特定システム。 The receiving means includes:
a first antenna having a sensor for detecting radio waves provided at an end in a longitudinal direction thereof and configured to receive the radio waves of the detection signal radiated from the specific target cable;
a second antenna having a length in the longitudinal direction shorter than that of the first antenna, the second antenna having a sensor for detecting radio waves provided at an end in the longitudinal direction and configured to receive the radio waves of the detection signal radiated from the specific target cable;
having
7. The system for identifying a cable laying route according to any one of claims 1 to 6, wherein the position calculation means calculates the distance from an end of the first antenna and an end of the second antenna to the target cable based on the strength of the detection signals received by the first antenna and the second antenna, thereby calculating the position of the target cable relative to the receiving means .
前記受信手段は、ＲＦＩＤ、ＱＲコード（登録商標）、バーコードの少なくとも何れか一つに記載された前記固有ＩＤ情報を読み取り可能な読み取り装置を備え、
前記位置演算手段は、前記固有ＩＤ情報および前記電路設計データベースの前記位置情報に基づいて、前記受信手段が前記検出信号を受信したときの前記受信手段の位置を演算し、
前記敷設ルート特定手段は、前記受信手段の位置を前記ケーブルが敷設されている位置として特定することにより前記特定対象ケーブルの敷設ルートを特定する請求項１に記載の敷設ルート特定システム。 Unique ID information for identifying the device itself and location information indicating a location where the device is installed are associated with each other and registered in the electrical circuit design database , and at least one of an RFID , a QR code (registered trademark), and a barcode in which the unique ID information is stored is disposed at a portion of the plurality of measurement points ,
The receiving means includes a reading device capable of reading the unique ID information described in at least one of an RFID , a QR code (registered trademark), and a barcode;
the position calculation means calculates a position of the receiving means when the receiving means receives the detection signal based on the unique ID information and the position information in the electrical circuit design database ;
2. The system according to claim 1, wherein the laying route identification means identifies the laying route of the target cable by identifying the position of the receiving means as the position where the cable is laid.
前記各計測ポイントに順次配置されるよう可搬型に形成され、The device is portable so that it can be sequentially placed at each of the measurement points;
送信機それぞれが設置されている位置を示す位置情報を記憶する電路設計データベースと、a circuit design database that stores location information indicating the location where each of the transmitters is installed;
前記各計測ポイントで前記特定対象ケーブルから輻射される前記検出信号の電波を受信する第１アンテナ、および、前記検出信号の電波を受信する、長手方向の長さが前記第１アンテナよりも短い第２アンテナと、a first antenna for receiving the radio wave of the detection signal radiated from the target cable at each of the measurement points, and a second antenna for receiving the radio wave of the detection signal, the second antenna having a length in a longitudinal direction shorter than that of the first antenna;
自己の固有ＩＤ情報を有するとともに自己の位置情報が電路設計データベースに記憶されており、前記計測ポイントにおいて自己の固有ＩＤ情報を含む測位信号を送信可能なように前記プラント設備内に設置される複数個の送信機からの前記測位信号の電波強度を受信可能な測位信号検出部と、a positioning signal detection unit that has its own unique ID information and its own position information stored in an electric circuit design database, and that is capable of receiving radio wave intensity of the positioning signal from a plurality of transmitters installed in the plant facility so as to be able to transmit a positioning signal including its own unique ID information at the measurement point;
前記第１アンテナおよび前記第２アンテナの受信強度に応じて自己に対する前記特定対象ケーブルの位置を特定するケーブル位置特定部と、a cable position identifying unit that identifies a position of the target cable relative to itself in accordance with the reception strength of the first antenna and the second antenna;
前記測位信号検出部が受信した固有ＩＤ情報および電波強度に応じて送信機から自己までの距離を演算する受信機測位部と、a receiver positioning unit that calculates a distance from a transmitter to itself in accordance with the unique ID information and radio wave intensity received by the positioning signal detection unit;
前記第１アンテナおよび第２アンテナの何れかが前記検出信号を受信したときの自己の位置を、前記受信機測位部が演算した送信機から自己までの距離および前記電路設計データベースが記憶している前記送信機ごとの設置位置に基づいて演算する位置演算手段と、a position calculation means for calculating a position of the device itself when either the first antenna or the second antenna receives the detection signal, based on the distance from the transmitter to the device itself calculated by the receiver positioning unit and the installation position of each of the transmitters stored in the electrical circuit design database;
前記ケーブル位置特定部の位置特定結果と、前記位置演算手段の演算結果とを関連付けて、前記検出信号の受信ごとに記憶する記憶手段と、a storage means for storing a position identification result of the cable position identification unit and a calculation result of the position calculation means in association with each other every time the detection signal is received;
前記記憶手段に記憶された位置特定結果と前記演算結果とに基づいて、前記特定対象ケーブルの敷設ルートを特定する敷設ルート特定手段と、a laying route identification means for identifying a laying route of the target cable based on the position identification result stored in the storage means and the calculation result;
を備える信号受信装置。A signal receiving device comprising:
前記特定対象ケーブルから輻射される前記検出信号の電波を受信する第１アンテナと、前記検出信号の電波を受信し、長手方向の長さが前記第１アンテナよりも短い第２アンテナと、
前記送信機から送信される測位信号を受信可能な測位信号検出部と、を備える、信号受信装置。 2. A signal receiving device constituting the receiving means in claim 1,
a first antenna that receives the radio wave of the detection signal radiated from the specified target cable; and a second antenna that receives the radio wave of the detection signal and has a length in a longitudinal direction shorter than that of the first antenna.
a positioning signal detection unit capable of receiving the positioning signal transmitted from the transmitter .
前記遮蔽カバーは、電波の検出方向のみにスリット状の隙間を有する請求項１１または１２に記載の信号受信装置。 a shielding cover that encases the first antenna and the second antenna,
13. The signal receiving device according to claim 11, wherein the shielding cover has a slit-shaped gap only in a direction in which radio waves are detected.
前記遮蔽カバーは、電波の検出方向のみにスリット状の隙間を有する請求項１１または１２に記載の信号受信装置。 a shielding cover for individually enclosing the first antenna and the second antenna,
13. The signal receiving device according to claim 11, wherein the shielding cover has a slit-shaped gap only in a direction in which radio waves are detected.
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