JP7600696B2 - Machine learning device and anomaly identification device - Google Patents
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Description
本発明は、機械学習装置及び異常識別装置に関する。 The present invention relates to a machine learning device and an anomaly identification device.
地中送電線を格納するマンホール内の点検として、主に、測定器具によるケーブル移動量の測定、目視による金具の劣化状況の確認、及び目視によるマンホール躯体内のひびや管路口の漏水の確認を実施している。 Inspections of the manholes housing the underground power transmission lines mainly involve measuring the amount of cable movement using measuring instruments, visually checking the deterioration of metal fittings, and visually checking for cracks in the manhole body and water leaks at the pipe opening.
ケーブル移動量の測定については、ケーブル曲げ半径が最大となる位置を目視で予測した後、測定器具を当てながら実際に最大となる位置を探し出すなど、測定者により測定値が異なることがある。また数ミリ単位での管理が必要となるが、測定者による誤差が大きい。 When measuring the amount of cable movement, the measurement value may vary depending on the person who measures it; for example, the position where the cable bending radius is maximum is first predicted by visual inspection, and then the actual position where it is maximum is found by applying a measuring tool. In addition, it is necessary to control it to the nearest few millimeters, and there is a large margin of error depending on the person who measures it.
金物の劣化状況の確認については、錆の色見本や発生した腐食性生物に基づいて判定しているが、点検者の判断により判定が異なることがある。 The deterioration of metal fittings is judged based on samples of rust color and corrosive organisms that have developed, but the judgment may vary depending on the inspector.
マンホール躯体内のひびや管路口の漏水については、人間の目視だけでは微小なひび割れや、微量の漏水などを見逃す可能性があり、次回点検時までに異常が大きく進行していることがある。 When it comes to cracks in the manhole body or leaks from the pipe opening, tiny cracks or small leaks can be overlooked with human visual inspection alone, and the problem may have progressed significantly by the time of the next inspection.
例えば、特許文献1は、機械学習によりコンクリート表面上のひびを特定する技術を開示している。しかし、特許文献1に係る技術においては、マンホール躯体内のひびのみならず、マンホール内に設置される金物の錆や腐食状態を自動で特定することはできなかった。 For example, Patent Document 1 discloses a technology for identifying cracks on the surface of concrete using machine learning. However, the technology described in Patent Document 1 cannot automatically identify cracks in the manhole body, or the rust or corrosion state of metal fittings installed inside the manhole.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、マンホール内に設置される金物の錆や腐食状態を自動で特定する機械学習装置及び異常識別装置を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above problems, and aims to provide a machine learning device and anomaly identification device that automatically identifies the rust and corrosion state of metal objects installed inside manholes.
前記目的を達成するため、本発明は、次に記載する構成を備えている。 To achieve the above objective, the present invention has the following configuration.
(1) マンホール内の異常を識別するための学習モデルを構築する機械学習装置であって、前記マンホール内の設備を被写体として含む現場写真を第1入力データとして取得する第1入力データ取得手段と、前記マンホールの現場写真に含まれる金物の錆・腐食状態の判定結果を第1ラベルとして取得する第1ラベル取得手段と、前記第1入力データと前記第1ラベルとの組を教師データとして教師あり学習を行うことにより、前記マンホール内の設備を被写体として含む新たな現場写真に含まれる前記金物の錆・腐食状態を判定するための第1学習モデルを構築する第1学習モデル構築手段と、を備える機械学習装置。 (1) A machine learning device that constructs a learning model for identifying anomalies in a manhole, the machine learning device comprising: a first input data acquisition means that acquires an on-site photograph that includes equipment in the manhole as a subject as first input data; a first label acquisition means that acquires a judgment result of a rust/corrosion state of metal objects included in the on-site photograph of the manhole as a first label; and a first learning model construction means that performs supervised learning using a pair of the first input data and the first label as teacher data to construct a first learning model for judging the rust/corrosion state of the metal objects included in a new on-site photograph that includes the equipment in the manhole as a subject.
(1)によれば、マンホール内に設置される金物の錆や腐食状態を自動で特定する機械学習装置を提供することが可能となる。 (1) makes it possible to provide a machine learning device that can automatically identify the rust and corrosion state of metal fittings installed inside manholes.
(2) (1)に記載の機械学習装置において、前記マンホール内の設備を被写体として含む現場写真を第2入力データとして取得する第2入力データ取得手段と、前記マンホール内の設備を被写体として含む現場写真に含まれる壁におけるクラックの発生箇所の判定結果を第2ラベルとして取得する第2ラベル取得手段と、前記第2入力データと前記第2ラベルとの組を教師データとして教師あり学習を行うことにより、前記マンホール内の設備を被写体として含む新たな現場写真に含まれる壁におけるクラックの発生箇所を判定するための第2学習モデルを構築する第2学習モデル構築手段と、を更に備えることが好ましい。 (2) It is preferable that the machine learning device described in (1) further comprises a second input data acquisition means for acquiring an on-site photo including the equipment inside the manhole as a subject as second input data, a second label acquisition means for acquiring as a second label a determination result of a location where a crack has occurred in a wall included in the on-site photo including the equipment inside the manhole as a subject, and a second learning model construction means for constructing a second learning model for determining a location where a crack has occurred in a wall included in a new on-site photo including the equipment inside the manhole as a subject by performing supervised learning using a pair of the second input data and the second label as teacher data.
(2)によれば、マンホール躯体内のひびや管路口の漏水を自動で特定する機械学習装置を提供することが可能となる。 (2) makes it possible to provide a machine learning device that can automatically identify cracks in manhole structures and water leaks at pipe openings.
(3) (1)又は(2)に記載の機械学習装置において、前記マンホール内の水位、前記マンホール内の貯留水のpH及び硫化水素濃度、前記マンホールに設置される前記金物の取付日時、及び、前記金物の素材に係る情報を含む第1現地状況データを、第3入力データとして取得する第3入力データ取得手段と、前記第3入力データの示す日時より所定期間後の前記金物の腐食レベルを第3ラベルとして取得する第3ラベル取得手段と、前記第3入力データと前記第3ラベルとの組を教師データとして教師あり学習を行うことにより、新たな前記第1現地状況データの示す日時より前記所定期間後の前記金物の腐食レベルを予測するための第3学習モデルを構築する第3学習モデル構築手段と、を更に備えることが好ましい。 (3) In the machine learning device described in (1) or (2), it is preferable to further include a third input data acquisition means for acquiring first on-site condition data including the water level in the manhole, the pH and hydrogen sulfide concentration of the water stored in the manhole, the installation date and time of the metal to be installed in the manhole, and information related to the material of the metal as third input data, a third label acquisition means for acquiring the corrosion level of the metal a predetermined period after the date and time indicated by the third input data as a third label, and a third learning model construction means for constructing a third learning model for predicting the corrosion level of the metal a predetermined period after the date and time indicated by the new first on-site condition data by performing supervised learning using a pair of the third input data and the third label as teaching data.
(3)によれば、マンホール内に設置される金物の腐食レベルを自動で予測する機械学習装置を提供することが可能となる。 (3) makes it possible to provide a machine learning device that automatically predicts the corrosion level of metal fittings installed inside manholes.
(4) (1)~(3)に記載の機械学習装置において、前記マンホール内の水位、前記マンホール内の貯留水のpH及び硫化水素濃度、前記マンホールに設置される前記金物の取付日時、前記金物の素材に係る情報、及び前記マンホール内の設備を被写体として含む現場写真を含む第2現地状況データを、第4入力データとして取得する第4入力データ取得手段と、前記第4入力データの示す日時より所定期間後の前記現場写真を第4ラベルとして取得する第4ラベル取得手段と、前記第4入力データと前記第4ラベルとの組を教師データとして教師あり学習を行うことにより、新たな前記第2現地状況データの示す日時より前記所定期間後の前記マンホール内の設備を被写体として含む予測写真を生成するための第4学習モデルを構築する第4学習モデル構築手段と、を更に備えることが好ましい。 (4) In the machine learning device described in (1) to (3), it is preferable to further include a fourth input data acquisition means for acquiring second on-site situation data including the water level in the manhole, the pH and hydrogen sulfide concentration of the water stored in the manhole, the installation date and time of the metal fittings installed in the manhole, information related to the material of the metal fittings, and an on-site photo including the equipment in the manhole as a subject as fourth input data, a fourth label acquisition means for acquiring the on-site photo after a predetermined period from the date and time indicated by the fourth input data as a fourth label, and a fourth learning model construction means for constructing a fourth learning model for generating a predicted photo including the equipment in the manhole as a subject after the predetermined period from the date and time indicated by the new second on-site situation data by performing supervised learning using a pair of the fourth input data and the fourth label as teacher data.
(4)によれば、マンホール内の設備を被写体として含む予測写真を自動で生成する機械学習装置を提供することが可能となる。 According to (4), it is possible to provide a machine learning device that automatically generates predicted photos that include equipment inside a manhole as a subject.
(5) (1)~(4)までのいずれか1に記載の機械学習装置で構築した前記第1学習モデルを用いた異常識別装置であって、前記マンホール内の設備を被写体として含む新たな現場写真を取得する現場写真取得手段と、前記現場写真と前記第1学習モデルとに基づいて、前記金物の錆・腐食状態を判定する錆・腐食状態判定手段と、を備える異常識別装置。 (5) An anomaly identification device using the first learning model constructed by the machine learning device according to any one of (1) to (4), comprising: an on-site photo acquisition means for acquiring a new on-site photo including the equipment inside the manhole as a subject; and a rust/corrosion state determination means for determining the rust/corrosion state of the metal fittings based on the on-site photo and the first learning model.
(5)によれば、マンホール内に設置される金物の錆や腐食状態を自動で判定する異常識別装置を提供することが可能となる。 (5) makes it possible to provide an anomaly identification device that automatically determines the rust and corrosion state of metal objects installed inside manholes.
(6) (5)に記載の異常識別装置において、(2)に記載の機械学習装置で構築した前記第2学習モデルを更に用いた異常識別装置であって、前記マンホール内の設備を被写体として含む新たな現場写真を取得する現場写真取得手段と、前記現場写真と前記第2学習モデルとに基づいて、前記マンホール内の設備を被写体として含む新たな現場写真に含まれる壁におけるクラックの発生箇所を判定するクラック判定手段と、を更に備えることが好ましい。 (6) In the anomaly identification device described in (5), it is preferable that the anomaly identification device further uses the second learning model constructed by the machine learning device described in (2), and further comprises an on-site photo acquisition means for acquiring a new on-site photo including the equipment inside the manhole as a subject, and a crack determination means for determining a location of a crack in a wall included in the new on-site photo including the equipment inside the manhole as a subject, based on the on-site photo and the second learning model.
(6)によれば、マンホール躯体内のひびや管路口の漏水を自動で判定する異常識別装置を提供することが可能となる。 (6) It is possible to provide an abnormality identification device that automatically detects cracks in a manhole body or water leakage from a pipe opening.
(7) (6)に記載の異常識別装置において、前記マンホール内の設備を被写体として含む現場写真から、前記マンホールに備わるケーブルの異常を判定する、ケーブル異常判定手段を更に備えることが好ましい。 (7) In the anomaly identification device described in (6), it is preferable to further include a cable anomaly determination means for determining an anomaly in a cable installed in the manhole from an on-site photograph that includes the equipment inside the manhole as a subject.
(7)によれば、マンホール躯体内のケーブルの移動量を自動で判定する異常識別装置を提供することが可能となる。 (7) It is possible to provide an abnormality identification device that automatically determines the amount of movement of a cable inside a manhole body.
(8) (7)に記載の異常識別装置において、前記金物の錆・腐食状態、前記クラックの発生箇所、及び前記ケーブルの移動量のうち少なくとも1に基づいて、前記マンホール内の異常を識別することが好ましい。 (8) In the abnormality identification device described in (7), it is preferable to identify an abnormality in the manhole based on at least one of the rust/corrosion state of the metal, the location of the crack, and the amount of movement of the cable.
(8)によれば、マンホール躯体内の異常を自動で識別する異常識別装置を提供することが可能となる。 (8) makes it possible to provide an anomaly identification device that automatically identifies abnormalities within a manhole structure.
(9) (5)~(8)に記載の異常識別装置において、(3)に記載の機械学習装置で構築した前記第3学習モデルを更に用いた異常識別装置であって、前記マンホールの新たな前記第1現地状況データを取得する第1現地状況データ取得手段と、前記第1現地状況データと前記第3学習モデルとに基づいて、新たな前記第1現地状況データの示す日時より前記所定期間後の前記金物の腐食レベルを予測する腐食レベル予測手段と、を更に備えることが好ましい。 (9) In the anomaly identification device described in (5) to (8), it is preferable that the anomaly identification device further uses the third learning model constructed by the machine learning device described in (3), and further comprises a first on-site condition data acquisition means for acquiring new first on-site condition data of the manhole, and a corrosion level prediction means for predicting the corrosion level of the metal fittings after the specified period from the date and time indicated by the new first on-site condition data based on the first on-site condition data and the third learning model.
(9)によれば、マンホール内に設置される金物の腐食レベルを自動で予測する異常識別装置を提供することが可能となる。 (9) makes it possible to provide an anomaly identification device that automatically predicts the corrosion level of metal fittings installed inside manholes.
(10) (5)~(9)のいずれか1に記載の異常識別装置において、(4)に記載の機械学習装置で構築した前記第4学習モデルを更に用いた異常識別装置であって、前記マンホールの新たな前記第2現地状況データを取得する第2現地状況データ取得手段と、第2現地状況データと前記第4学習モデルとに基づいて、新たな前記第2現地状況データの示す日時より前記所定期間後の前記マンホール内の設備を被写体として含む予測写真を生成する予測写真生成手段と、を更に備えることが好ましい。 (10) In the anomaly identification device described in any one of (5) to (9), the anomaly identification device further uses the fourth learning model constructed by the machine learning device described in (4), and preferably further comprises a second on-site condition data acquisition means for acquiring new second on-site condition data for the manhole, and a predicted photo generation means for generating a predicted photo including, as a subject, the equipment in the manhole at a time the predetermined period after the date and time indicated by the new second on-site condition data, based on the second on-site condition data and the fourth learning model.
(10)によれば、マンホール内の設備を被写体として含む予測写真を自動で生成する異常識別装置を提供することが可能となる。 According to (10), it is possible to provide an anomaly identification device that automatically generates a predicted photograph that includes the equipment inside a manhole as a subject.
本発明によれば、マンホール内に設置される金物の錆や腐食状態を自動で特定することが可能となる。 The present invention makes it possible to automatically identify the rust and corrosion state of metal fittings installed inside manholes.
以下、本発明の実施形態について、図1~図10を参照することにより説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to Figures 1 to 10.
〔1 実施形態の構成〕
まず、本実施形態に係る異常識別システム100の構成について説明する。図1は、本実施形態に係る異常識別システムを示すブロック図である。異常識別システム100は、図1に示すように、機械学習装置10及び異常識別装置20を備えている。
[Configuration of 1 embodiment]
First, a configuration of an
ここで、機械学習装置10と異常識別装置20とは1対1の組とされて、通信可能に接続されている。なお、図1では図示しないが、機械学習装置10と異常識別装置20とはネットワークを介して、互いに接続されていてもよい。ネットワークは、例えば、LAN(Local Area Network)や、インターネット、公衆電話網、あるいは、これらの組み合わせである。ネットワークにおける具体的な通信方式や、有線接続及び無線接続のいずれであるか等については、特に限定されない。あるいは、機械学習装置10と異常識別装置20とは、ネットワークを用いた通信ではなく、接続部を介して直接接続してもよい。
Here, the
機械学習装置10は、教師あり学習により、異常識別装置20で用いる学習モデルを構築する。そのため、機械学習装置10は、図1に示すように、第1学習部11~第4学習部14を備える。
The
第1学習部11は、マンホール内の設備を被写体として含む新たな現場写真に含まれる金物の錆・腐食状態を判定するための第1学習モデルを構築する。なお、この「マンホール内の設備」には、マンホールの内壁も含まれる。
The
図2は、第1学習部11の機能ブロック図である。第1学習部11は、図2に示すように、第1入力データ取得部111、第1ラベル取得部112、第1学習モデル構築部113、第1学習モデル記憶部114を備える。
Figure 2 is a functional block diagram of the
第1入力データ取得部111は、マンホール内の設備を被写体として含む現場写真を第1入力データとして取得する。ここで、マンホール内の設備を被写体として含む現場写真には、マンホール内に設置される接続箱、ケーブルの線形、管路口、金物が写り込んでいることが好適である。
The first input
第1ラベル取得部112は、マンホール内の設備を被写体として含む現場写真に含まれる金物の錆・腐食状態の判定結果を第1ラベルとして取得する。なお、この判定結果は、例えば、第1入力データとして用いるマンホール内の設備を被写体として含む現場写真を、熟練の作業員が目視することにより得られる、当該現場写真に含まれる金物の錆・腐食状態であってよい。
The first
ここで、金物の腐食状態には、金物の腐食の進行度合いを示す腐食レベルが含まれてよい。腐食レベルとしては、例えば以下に示すレベルA~レベルDの4段階のレベルを用いてもよい。 Here, the corrosion state of the metal may include a corrosion level that indicates the degree of corrosion of the metal. For example, the corrosion level may be one of four levels, Level A to Level D, as shown below.
レベルAは、隙間腐食が発生し、マンホールに含まれるケーブルに著しく損傷を与えているレベルである。より詳細には、1年以内に、電気設備技術基準違反、設計強度不足、営業運転ができない等の状態になるため、早急に改修する必要がある状態である。 Level A is a level where crevice corrosion has occurred, causing significant damage to the cables inside the manhole. More specifically, this is a level that requires immediate repairs because within one year, there will be violations of technical standards for electrical equipment, insufficient design strength, and commercial operation will be impossible.
レベルBは、隙間腐食の発生により、ケーブルへの損傷が予想されるレベルである。より詳細には、修理の必要性があるか、詳細な調査を要すると共に、1年以内にレベルAの状態に移行すると思われる状態である。 Level B is a level where damage to the cable is expected due to the occurrence of crevice corrosion. More specifically, repairs are necessary, detailed investigation is required, and the condition is likely to progress to Level A within one year.
レベルCは、表面に孔食・腐食が発生し、次回の点検までにケーブルを損傷する可能性がある状態である。より詳細には、レベルBに比較すれば腐食による生成物が少なく、数年後にレベルAまでに移行すると思われるため、継続監視が必要な状態である。 At Level C, pitting and corrosion have occurred on the surface, and there is a possibility that the cable may be damaged before the next inspection. More specifically, compared to Level B, there are fewer products of corrosion, and it is thought that the cable will progress to Level A in a few years, so continued monitoring is required.
レベルDは、孔食・腐食が発生していないか、又は、表面に孔食・腐食が発生しているものの、次回点検までに損傷はないと思われるために、経過観察が必要な程度の状態である。 Level D is a condition where no pitting or corrosion has occurred, or where pitting or corrosion has occurred on the surface but there is no expected damage by the time of the next inspection, and so observation is required.
第1学習モデル構築部113は、第1入力データと第1ラベルとの組を教師データとして教師あり学習を行うことにより、マンホール内の設備を被写体として含む現場写真に含まれる金物の錆・腐食状態を判定するための第1学習モデルを構築し、構築した第1学習モデルを、異常識別装置20に送信する。
The first learning
第1学習モデル構築部113は、例として、サポート・ベクター・マシン(Support Vector Machine、以下SVMともいう)を用いて実現することが可能である。
The first learning
この場合、第1学習モデル構築部113は、上記の第1ラベルとして、特定の腐食レベルに該当するか否かに係る二値化されたラベルを用いると共に、上記の第1入力データを含む空間を、上記の特定の腐食レベルに該当するか否かに関して、マージンが最大となるように分離する超平面を算出する。さらに、第1学習モデル構築部113は、この超平面の係数を、後述の異常識別装置20が腐食レベル判定のために用いる学習モデルのパラメータとすることが可能である。
In this case, the first learning
第1学習モデル記憶部114は、第1学習モデル構築部113が構築した学習モデルを記憶する。
The first learning model memory unit 114 stores the learning model constructed by the first learning
第2学習部12は、マンホール内の設備を被写体として含む新たな現場写真に含まれる壁におけるクラックの発生箇所を判定するための第2学習モデルを構築する。
第2学習部12は、第2入力データ取得部121、第2ラベル取得部122、第2学習モデル構築部123、第2学習モデル記憶部124を備える。なお、第2学習部12の構成は、図2に示す第1学習部11の構成と同様であるからその図示を省略する。
The
The
第2入力データ取得部121は、マンホール内の設備を被写体として含む現場写真を第2入力データとして取得する。 The second input data acquisition unit 121 acquires site photos that include the equipment inside the manhole as a subject as second input data.
第2ラベル取得部122は、マンホール内の設備を被写体として含む現場写真に含まれる壁におけるクラックの発生箇所の判定結果を第2ラベルとして取得する。なお、この判定結果は、例えば、第2入力データとして用いるマンホール内の設備を被写体として含む現場写真を、熟練の作業員が目視することにより得られる、当該現場写真に含まれるクラックの発生箇所であってよい。 The second label acquisition unit 122 acquires, as the second label, the judgment result of the location of the crack in the wall included in the site photograph that includes the equipment inside the manhole as a subject. Note that this judgment result may be, for example, the location of the crack included in the site photograph that includes the equipment inside the manhole as a subject, obtained by a skilled worker visually inspecting the site photograph that is used as the second input data.
この「クラックの発生箇所」としては、単にクラックが発生している箇所のみならず、クラックからの漏水箇所を含んでもよい。 The "location where the crack has occurred" may include not only the location where the crack has occurred, but also the location where water is leaking from the crack.
第2学習モデル構築部123は、第2入力データと第2ラベルとの組を教師データとして教師あり学習を行うことにより、マンホール内の設備を被写体として含む新たな現場写真に含まれる壁におけるクラックの発生箇所を判定するための第2学習モデルを構築し、構築した第2学習モデルを、異常識別装置20に送信する。
The second learning model construction unit 123 performs supervised learning using the pair of the second input data and the second label as training data to construct a second learning model for determining the location of a crack in a wall contained in a new site photo that includes the equipment inside the manhole as a subject, and transmits the constructed second learning model to the
第2学習モデル記憶部124は、第2学習モデル構築部123が構築した学習モデルを記憶する。 The second learning model memory unit 124 stores the learning model constructed by the second learning model construction unit 123.
第3学習部13は、新たな第1現地状況データの示す日時より所定期間後の金物の腐食レベルを予測するための第3学習モデルを構築する。
第3学習部13は、第3入力データ取得部131、第3ラベル取得部132、第3学習モデル構築部133、第3学習モデル記憶部134を備える。なお、第3学習部13の構成は、図2に示す第1学習部11の構成と同様であるからその図示を省略する。
The
The
第3入力データ取得部131は、マンホール内の水位、マンホール内の貯留水のpH及び硫化水素濃度、マンホールに設置される金物の取付日時、及び、金物の素材に係る情報を含む第1現地状況データを、第3入力データとして取得する。 The third input data acquisition unit 131 acquires the first local situation data, which includes the water level in the manhole, the pH and hydrogen sulfide concentration of the water stored in the manhole, the installation date and time of the metal fittings installed in the manhole, and information related to the material of the metal fittings, as the third input data.
第3ラベル取得部132は、第3入力データの示す日時より所定期間後の前記金物の腐食レベルを第3ラベルとして取得する。 The third label acquisition unit 132 acquires the corrosion level of the metal a predetermined period after the date and time indicated by the third input data as the third label.
例えば、所定日時における、マンホール内の水位、マンホール内の貯留水のpH及び硫化水素濃度、マンホールに設置される金物の取付日時、金物の素材に係る情報、及び当該所定日時における金物の腐食レベルから構成される履歴データを元に、第3入力データ取得部131が、第1の日時におけるマンホール内の水位、マンホール内の貯留水のpH及び硫化水素濃度、マンホールに設置される金物の取付日時、金物の素材に係る情報を、第3入力データとして取得し、第3ラベル取得部132が、同一マンホールにおける、所定期間経過後の第2の日時における金物の腐食レベルを、第3ラベルとして取得してもよい。 For example, based on historical data consisting of the water level in the manhole at a specified date and time, the pH and hydrogen sulfide concentration of the water stored in the manhole, the installation date and time of the metal fittings installed in the manhole, information related to the material of the metal fittings, and the corrosion level of the metal fittings at the specified date and time, the third input data acquisition unit 131 may acquire the water level in the manhole at a first date and time, the pH and hydrogen sulfide concentration of the water stored in the manhole, the installation date and time of the metal fittings installed in the manhole, and information related to the material of the metal fittings as the third input data, and the third label acquisition unit 132 may acquire the corrosion level of the metal fittings at a second date and time after a specified period of time has elapsed in the same manhole as the third label.
第3学習モデル構築部133は、第3入力データと第3ラベルとの組を教師データとして教師あり学習を行うことにより、新たな第1現地状況データの示す日時より所定期間後の金物の腐食レベルを予測するための第3学習モデルを構築し、構築した第3学習モデルを、異常識別装置20に送信する。
なお、第3学習モデル構築部133は、この「所定期間」として、複数種類の「所定期間」を設定し、これら複数種類の「所定期間」に応じて、各々に対応する複数個の学習モデルを構築してもよい。
The third learning model construction unit 133 performs supervised learning using the pair of the third input data and the third label as teacher data to construct a third learning model for predicting the corrosion level of metal a specified period of time after the date and time indicated by the new first on-site condition data, and transmits the constructed third learning model to the
In addition, the third learning model construction unit 133 may set multiple types of "specified periods" as this "specified period" and construct multiple learning models corresponding to each of these multiple types of "specified periods."
第3学習モデル記憶部134は、第3学習モデル構築部133が構築した学習モデルを記憶する。 The third learning model memory unit 134 stores the learning model constructed by the third learning model construction unit 133.
第4学習部14は、新たな第2現地状況データの示す日時より所定期間後の現場写真を予測するための第4学習モデルを構築する。
第4学習部14は、第4入力データ取得部141、第4ラベル取得部142、第4学習モデル構築部143、第4学習モデル記憶部144を備える。なお、第4学習部14の構成は、図2に示す第1学習部11の構成と同様であるからその図示を省略する。
The
The
第4入力データ取得部141は、マンホール内の水位、マンホール内の貯留水のpH及び硫化水素濃度、マンホールに設置される金物の取付日時、金物の素材に係る情報、及びマンホール内の設備を被写体として含む現場写真を含む第2現地状況データを第4入力データとして取得する。 The fourth input data acquisition unit 141 acquires, as fourth input data, second on-site condition data including the water level in the manhole, the pH and hydrogen sulfide concentration of the water stored in the manhole, the installation date and time of the metal fittings installed in the manhole, information related to the material of the metal fittings, and on-site photographs that include the equipment in the manhole as a subject.
第4ラベル取得部142は、第4入力データの示す日時より所定期間後のマンホール内の設備を被写体として含む現場写真を第4ラベルとして取得する。 The fourth label acquisition unit 142 acquires, as the fourth label, a site photo that includes the equipment inside the manhole as a subject, the photograph taken a predetermined period after the date and time indicated by the fourth input data.
例えば、所定日時における、マンホール内の水位、マンホール内の貯留水のpH及び硫化水素濃度、マンホールに設置される金物の取付日時、金物の素材に係る情報、及びマンホール内の設備を被写体として含む現場写真から構成される履歴データを元に、第4入力データ取得部141が、第1の日時におけるマンホール内の水位、マンホール内の貯留水のpH及び硫化水素濃度、マンホールに設置される金物の取付日時、マンホール内の設備を被写体として含む現場写真を、第4入力データとして取得し、第4ラベル取得部142が、同一マンホールにおける、所定期間経過後の第2の日時におけるマンホール内の設備を被写体として含む現場写真を、第4ラベルとして取得してもよい。 For example, based on history data consisting of the water level in the manhole, the pH and hydrogen sulfide concentration of the water stored in the manhole, the installation date and time of the metal fittings installed in the manhole, information related to the material of the metal fittings, and site photos containing the equipment in the manhole as a subject at a specified date and time, the fourth input data acquisition unit 141 may acquire the water level in the manhole, the pH and hydrogen sulfide concentration of the water stored in the manhole, the installation date and time of the metal fittings installed in the manhole, and site photos containing the equipment in the manhole as a subject at a first date and time as the fourth input data, and the fourth label acquisition unit 142 may acquire the site photo of the same manhole at a second date and time after a specified period of time has passed as the fourth label.
なお、第4入力データに含まれるマンホール内の設備を被写体として含む現場写真と、第4ラベルに含まれる所定期間経過後のマンホールの現場写真とは、同一アングルで撮影されていると好適である。あるいは、所定期間経過後のマンホール内の設備を被写体として含む現場写真を、第4入力データに含まれるマンホール内の設備を被写体として含む現場写真と同一アングルの写真となるよう修正した上で、第4ラベルとしてもよい。 It is preferable that the site photo containing the equipment inside the manhole as a subject, which is included in the fourth input data, and the site photo of the manhole after a predetermined period of time, which is included in the fourth label, are taken at the same angle. Alternatively, the site photo containing the equipment inside the manhole after a predetermined period of time may be corrected to be taken at the same angle as the site photo containing the equipment inside the manhole as a subject, which is included in the fourth input data, and then used as the fourth label.
第4学習モデル構築部143は、第4入力データと第4ラベルとの組を教師データとして教師あり学習を行うことにより、新たな第2現地状況データの示す日時より所定期間後の現場写真を予測するための第4学習モデルを構築し、構築した第4学習モデルを、異常識別装置20に送信する。
なお、第4学習モデル構築部143は、この「所定期間」として、複数種類の「所定期間」を設定し、これら複数種類の「所定期間」に応じて、各々に対応する複数個の学習モデルを構築してもよい。
The fourth learning model construction unit 143 performs supervised learning using the pair of the fourth input data and the fourth label as teacher data to construct a fourth learning model for predicting site photos a specified period after the date and time indicated by the new second on-site situation data, and transmits the constructed fourth learning model to the
In addition, the fourth learning model construction unit 143 may set multiple types of "specified periods" as this "specified period" and construct multiple learning models corresponding to each of these multiple types of "specified periods."
第4学習モデル記憶部144は、第4学習モデル構築部143が構築した学習モデルを記憶する。 The fourth learning model memory unit 144 stores the learning model constructed by the fourth learning model construction unit 143.
図3は、異常識別装置20の機能ブロック図である。異常識別装置20は、制御部21と、記憶部22と、表示部23とを備える。
Figure 3 is a functional block diagram of the
制御部21は、異常識別装置20の全体を制御する部分であり、各種プログラムを、ROM、RAM、フラッシュメモリ又はハードディスク(HDD)等の記憶領域から適宜読み出して実行することにより、本実施形態における各種機能を実現している。制御部21は、CPUであってよい。制御部21は、現場写真取得部211、第1現地状況データ取得部212、第2現地状況データ取得部213、錆・腐食判定部214、クラック判定部215、ケーブル異常判定部216、異常識別部217、腐食レベル予測部218、予測写真生成部219を備える。
The
現場写真取得部211は、機械学習装置10で機械学習をした際に用いた教師データに含まれるマンホール内の設備を被写体として含む現場写真とは別個に、マンホール内の設備を被写体として含む新たな現場写真を取得する。例えば、作業員が、異常識別装置20に備わるキーボードやマウス等の入力デバイスを操作することにより、異常識別装置20にマンホール内の設備を被写体として含む新たな現場写真を読み込ませた後、現場写真取得部211は、読み込ませた新たな現場写真を取得してもよい。
The site
第1現地状況データ取得部212は、機械学習装置10で機械学習をした際に用いた教師データに含まれる第1現地状況データとは別個に、マンホールの新たな第1現地状況データを取得する。例えば、作業員が、異常識別装置20に備わるキーボードやマウス等の入力デバイスを操作することにより、異常識別装置20にマンホールの新たな第1現地状況データを読み込ませた後、第1現地状況データ取得部212は、読み込ませた新たな第1現地状況データを取得してもよい。
The first local situation
第2現地状況データ取得部213は、機械学習装置10で機械学習をした際に用いた教師データに含まれる第2現地状況データとは別個に、マンホールの新たな第2現地状況データを取得する。例えば、作業員が、異常識別装置20に備わるキーボードやマウス等の入力デバイスを操作することにより、異常識別装置20にマンホールの新たな第2現地状況データを読み込ませた後、第2現地状況データ取得部213は、読み込ませた新たな第2現地状況データを取得してもよい。
The second local situation data acquisition unit 213 acquires new second local situation data for the manhole separately from the second local situation data included in the teacher data used when machine learning was performed by the
錆・腐食判定部214は、現場写真取得部211によって取得された現場写真と第1学習モデルとに基づいて、マンホールに備わる金物の錆・腐食状態を判定する。
The rust/
クラック判定部215は、現場写真取得部211によって取得された現場写真と第2学習モデルとに基づいて、マンホールの新たな現場写真に含まれる壁におけるクラックの発生箇所を判定する。
The
ケーブル異常判定部216は、現場写真取得部211によって取得されたマンホール内の設備を被写体として含む現場写真から、マンホールに備わるケーブルの異常を判定する。
The cable
例えば、ケーブルの種類に基づいて、ケーブルの許容曲げ半径を判定し、現場写真取得部211によって取得される現場写真が3D写真の場合、当該3D写真を用いて算出される測量データとケーブルの許容曲げ半径との差分を求め、差分が規定値内であればケーブルは正常、規定値を超えれば異常と判定とする。
For example, the allowable bending radius of the cable is determined based on the type of cable, and if the on-site photo acquired by the on-site
ケーブル異常判定部216は、現時点、とりわけ後述の異常識別部217による異常判定時における現場写真からケーブルの異常を判定することが好適である。
It is preferable for the cable
異常識別部217は、錆・腐食判定部214によって判定された金物の錆・腐食状態、クラック判定部215によって判定されたクラックの発生箇所、及び、ケーブル異常判定部216によって判定されたケーブルに係る異常判定に基づいて、マンホール内の異常を識別する。
とりわけ、金物の錆・腐食状態に関しては、錆の発生箇所や腐食箇所がケーブルに接触しており、ケーブルへの損傷が予想される箇所がある場合、異常識別部217は、当該錆の発生箇所や腐食箇所をマンホール内の異常として識別する。
The
In particular, with regard to the rust/corroded condition of metal fittings, if there is a location where rust or corrosion has occurred and the cable is in contact with the cable and damage to the cable is anticipated, the
腐食レベル予測部218は、第1現地状況データ取得部212によって取得された第1現地状況データと、第3学習モデルに基づいて、第1現地状況データの示す日時より所定期間後の金物の腐食レベルを予測する。この「所定期間」とは、第3学習モデル生成時に用いた教師データにおける、第3入力データの示す日時と、第3ラベルの示す日時とのタイムラグに一致する。
The corrosion
予測写真生成部219は、第2現地状況データ取得部213によって取得された第2現地状況データと、第4学習モデルに基づいて、第2現地状況データの示す日時より所定期間後のマンホール内の設備を被写体として含む予測写真を生成する。この「所定期間」とは、第4学習モデル生成時に用いた教師データにおける、第4入力データの示す日時と、第4ラベルの示す日時とのタイムラグに一致する。
The predicted
記憶部22は、機械学習装置10から取得した第1学習モデル~第4学習モデルを記憶する。また、記憶部22は、現場写真取得部211によって取得されたマンホール内の設備を被写体として含む現場写真、第1現地状況データ取得部212によって取得された第1現地状況データ、第2現地状況データ取得部213によって取得された第2現地状況データ、錆・腐食判定部214、クラック判定部215、ケーブル異常判定部216による判定結果、異常識別部217による識別結果、腐食レベル予測部218による予測結果、予測写真生成部219によって生成される予測写真を記憶してもよい。
The
表示部23は、錆・腐食判定部214、クラック判定部215、ケーブル異常判定部216による判定結果、異常識別部217による識別結果、腐食レベル予測部218による予測結果、予測写真生成部219によって生成される予測写真を表示するモニタである。
The
〔2 実施形態の動作〕
次に、本実施形態に係る異常識別システム100の動作について説明する。まず、図4~図7を参照し、機械学習装置10の動作について説明する。
2. Operation of the embodiment
Next, a description will be given of the operation of the
〔2.1 機械学習装置10の動作〕
図4は、第1学習部11の動作を示すフローチャートである。
ステップS11において、第1入力データ取得部111が、マンホール内の設備を被写体として含む現場写真を第1入力データとして取得する。
2.1 Operation of the
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the
In step S11, the first input
ステップS12において、第1ラベル取得部112が、マンホール内の設備を被写体として含む現場写真に含まれる金物の錆・腐食状態の判定結果を第1ラベルとして取得する。
In step S12, the first
ステップS13において、第1学習モデル構築部113は、第1入力データと第1ラベルとの組を教師データとする。
In step S13, the first learning
ステップS14において、第1学習モデル構築部113は、ステップS13の教師データを用いて教師あり学習を行う。
In step S14, the first learning
ステップS15において、機械学習が終了した場合(S15:YES)には、処理はステップS16に移行する。機械学習がまだ終了していない場合(S15:NO)には、処理はステップS11に移行する。 If machine learning has ended in step S15 (S15: YES), the process proceeds to step S16. If machine learning has not yet ended (S15: NO), the process proceeds to step S11.
ステップS16において、第1学習モデル構築部113は、構築した第1学習モデルを異常識別装置20に送信する。その後、全ての処理を終了する。
In step S16, the first learning
図5は、第2学習部12の動作を示すフローチャートである。
ステップS21において、第2入力データ取得部121が、マンホール内の設備を被写体として含む現場写真を第2入力データとして取得する。
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the
In step S21, the second input data acquisition unit 121 acquires, as second input data, a site photo that includes the equipment inside the manhole as a subject.
ステップS22において、第2ラベル取得部122が、マンホール内の設備を被写体として含む現場写真に含まれる壁におけるクラックの発生箇所の判定結果を第2ラベルとして取得する。 In step S22, the second label acquisition unit 122 acquires, as a second label, the determination result of the location of the crack in the wall included in the site photo that includes the equipment inside the manhole as a subject.
ステップS23において、第2学習モデル構築部123は、第2入力データと第2ラベルとの組を教師データとする。 In step S23, the second learning model construction unit 123 sets the pair of the second input data and the second label as teacher data.
ステップS24において、第2学習モデル構築部123は、ステップS23の教師データを用いて教師あり学習を行う。 In step S24, the second learning model construction unit 123 performs supervised learning using the teacher data from step S23.
ステップS25において、機械学習が終了した場合(S25:YES)には、処理はステップS26に移行する。機械学習がまだ終了していない場合(S25:NO)には、処理はステップS21に移行する。 If machine learning has ended in step S25 (S25: YES), the process proceeds to step S26. If machine learning has not yet ended (S25: NO), the process proceeds to step S21.
ステップS26において、第2学習モデル構築部123は、構築した第2学習モデルを異常識別装置20に送信する。その後、全ての処理を終了する。
In step S26, the second learning model construction unit 123 transmits the constructed second learning model to the
図6は、第3学習部13の動作を示すフローチャートである。
ステップS31において、第3入力データ取得部131が、マンホールの第1現地状況データとして、マンホール内の水位、マンホール内の貯留水のpH及び硫化水素濃度、マンホールに設置される金物の取付日時、及び、金物の素材に係る情報を第3入力データとして取得する。
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the
In step S31, the third input data acquisition unit 131 acquires, as the first on-site condition data for the manhole, the water level in the manhole, the pH and hydrogen sulfide concentration of the water stored in the manhole, the installation date and time of the metal fittings to be installed in the manhole, and information related to the material of the metal fittings as third input data.
ステップS32において、第3ラベル取得部132が、第3入力データの示す日時より所定期間後の金物の腐食レベルを第3ラベルとして取得する。 In step S32, the third label acquisition unit 132 acquires the corrosion level of the metal a predetermined period after the date and time indicated by the third input data as the third label.
ステップS33において、第3学習モデル構築部133は、第3入力データと第3ラベルとの組を教師データとする。 In step S33, the third learning model construction unit 133 sets the pair of the third input data and the third label as teacher data.
ステップS34において、第3学習モデル構築部133は、ステップS33の教師データを用いて教師あり学習を行う。 In step S34, the third learning model construction unit 133 performs supervised learning using the teacher data from step S33.
ステップS35において、機械学習が終了した場合(S35:YES)には、処理はステップS36に移行する。機械学習がまだ終了していない場合(S35:NO)には、処理はステップS31に移行する。 If machine learning has ended in step S35 (S35: YES), the process proceeds to step S36. If machine learning has not yet ended (S35: NO), the process proceeds to step S31.
ステップS36において、第3学習モデル構築部133は、構築した第3学習モデルを異常識別装置20に送信する。その後、全ての処理を終了する。
In step S36, the third learning model construction unit 133 transmits the constructed third learning model to the
図7は、第4学習部14の動作を示すフローチャートである。
ステップS41において、第4入力データ取得部141が、マンホール内の水位、マンホール内の貯留水のpH及び硫化水素濃度、マンホールに設置される金物の取付日時、及び、金物の素材に係る情報、及びマンホール内の設備を被写体として含む現場写真を含む第2現地状況データを第4入力データとして取得する。
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the
In step S41, the fourth input data acquisition unit 141 acquires, as fourth input data, second on-site condition data including the water level in the manhole, the pH and hydrogen sulfide concentration of the water stored in the manhole, the installation date and time of the metal fittings to be installed in the manhole, information related to the material of the metal fittings, and on-site photographs that include the equipment in the manhole as subjects.
ステップS42において、第4ラベル取得部142が、第4入力データの示す日時より所定期間後の所定期間後のマンホール内の設備を被写体として含む現場写真を第4ラベルとして取得する。 In step S42, the fourth label acquisition unit 142 acquires, as the fourth label, a site photo that includes the equipment inside the manhole as a subject, the subject being a predetermined period of time after the date and time indicated by the fourth input data.
ステップS43において、第4学習モデル構築部143は、第4入力データと第4ラベルとの組を教師データとする。 In step S43, the fourth learning model construction unit 143 sets the pair of the fourth input data and the fourth label as teacher data.
ステップS44において、第4学習モデル構築部143は、ステップS43の教師データを用いて教師あり学習を行う。 In step S44, the fourth learning model construction unit 143 performs supervised learning using the teacher data from step S43.
ステップS45において、機械学習が終了した場合(S45:YES)には、処理はステップS46に移行する。機械学習がまだ終了していない場合(S45:NO)には、処理はステップS41に移行する。 If machine learning has ended in step S45 (S45: YES), the process proceeds to step S46. If machine learning has not yet ended (S45: NO), the process proceeds to step S41.
ステップS46において、第4学習モデル構築部143は、構築した第4学習モデルを異常識別装置20に送信する。その後、全ての処理を終了する。
In step S46, the fourth learning model construction unit 143 transmits the constructed fourth learning model to the
〔2.2 異常識別装置20の動作〕
次に、図8~図10を参照し、異常識別装置20の動作について説明する。
2.2 Operation of the
Next, the operation of the
まず、図8を参照することにより、異常識別装置20による異常識別方法について説明する。
First, the anomaly identification method using the
ステップS51において、現場写真取得部211が新たな現場写真を取得する。
In step S51, the site
ステップS52において、錆・腐食判定部214は、現場写真取得部211によって取得された現場写真と第1学習モデルとに基づいて、マンホールに備わる金物の錆・腐食状態を判定する。
In step S52, the rust/
ステップS53において、クラック判定部215は、現場写真取得部211によって取得された現場写真と第2学習モデルとに基づいて、マンホール内の設備を被写体として含む新たな現場写真に含まれる壁におけるクラックの発生箇所を判定する。
In step S53, the
ステップS54において、ケーブル異常判定部216は、現時点における現場写真からケーブルの異常を判定する。
In step S54, the cable
ステップS55において、異常識別部217は、錆・腐食判定部214によって判定された金物の錆・腐食状態、クラック判定部215によって判定されたクラックの発生箇所、及び、ケーブル異常判定部216によって判定されたケーブルの異常に基づいて、マンホール内の異常を識別する。その後、全ての処理を終了する。
In step S55, the
次に、図9を参照することにより、異常識別装置20による腐食レベル予測方法について説明する。
Next, the corrosion level prediction method using the
ステップS61において、第1現地状況データ取得部212は、機械学習装置10で機械学習をした際に用いた教師データに含まれる第1現地状況データとは別個に、マンホールの新たな第1現地状況データを取得する。
In step S61, the first local situation
ステップS62において、腐食レベル予測部218は、第1現地状況データ取得部212によって取得された第1現地状況データと、第3学習モデルに基づいて、第1現地状況データの示す日時より所定期間後の金物の腐食レベルを予測する。その後、全ての処理を終了する。
In step S62, the corrosion
次に、図10を参照することにより、異常識別装置20による予測写真生成方法について説明する。
Next, the method for generating a predicted photo using the
ステップS71において、第2現地状況データ取得部213は、機械学習装置10で機械学習をした際に用いた教師データに含まれる第2現地状況データとは別個に、マンホールの新たな第2現地状況データを取得する。
In step S71, the second local situation data acquisition unit 213 acquires new second local situation data for the manhole separately from the second local situation data contained in the teacher data used when machine learning was performed by the
ステップS72において、予測写真生成部219は、第2現地状況データ取得部213によって取得された第2現地状況データと、第4学習モデルに基づいて、第2現地状況データの示す日時より所定期間後の前記マンホール内の設備を被写体として含む予測写真を生成する。その後、全ての処理を終了する。
In step S72, the predicted
〔3 変形例〕
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限るものではない。また、本実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
[3 Modifications]
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment. Furthermore, the effects described in the present embodiment are merely a list of the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are not limited to those described in the present embodiment.
〔3.1 変形例1〕
上記の実施形態において、機械学習装置10と異常識別装置20とを別体として示したがが、これには限定されない。例えば、機械学習装置10が異常識別装置20の筐体に組み込まれることにより、異常識別システム100が一体化されて実現される態様としてもよい。
3.1 Modification 1
In the above embodiment, the
〔3.2 変形例2〕
また、上記の実施形態において、第1学習部11の第1入力データ取得部111は、マンホール内の設備を被写体として含む現場写真を第1入力データとして取得し、第2学習部12の第2入力データ取得部121は、マンホール内の設備を被写体として含む現場写真を第2入力データとして取得するとしたが、これには限定されない。例えば、第1入力データ取得部111及び第2入力データ取得部121は、マンホール内の設備を被写体として含む現場写真に加えて、マンホール内データ(マンホールの寸法、接続箱の壁面からの距離、管路口の位置)、接続箱及び金物の寸法のうちいずれか1以上を、第1入力データ又は第2入力データとして取得してもよい。
3.2 Modification 2
In the above embodiment, the first input
異常識別システム100による異常識別方法は、ソフトウェアにより実現される。ソフトウェアによって実現される場合には、このソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。また、これらのプログラムは、リムーバブルメディアに記録されてユーザに配布されてもよいし、ネットワークを介してユーザのコンピュータにダウンロードされることにより配布されてもよい。
The anomaly identification method using the
10 機械学習装置
11 第1学習部
12 第2学習部
13 第3学習部
14 第4学習部
20 異常識別装置
21 制御部
22 記憶部
23 表示部
111 第1入力データ取得部
112 第1ラベル取得部
113 第1学習モデル構築部
114 第1学習モデル記憶部
121 第2入力データ取得部
122 第2ラベル取得部
123 第2学習モデル構築部
124 第2学習モデル記憶部
131 第3入力データ取得部
132 第3ラベル取得部
133 第3学習モデル構築部
134 第3学習モデル記憶部
141 第4入力データ取得部
142 第4ラベル取得部
143 第4学習モデル構築部
144 第4学習モデル記憶部
211 現場写真取得部
212 第1現地状況データ取得部
213 第2現地状況データ取得部
214 錆・腐食判定部
215 クラック判定部
216 ケーブル異常判定部
217 異常識別部
218 腐食レベル予測部
219 予測写真生成部
LIST OF
Claims (9)
前記マンホール内の設備を被写体として含む現場写真を第1入力データとして取得する第1入力データ取得手段と、
前記マンホール内の設備を被写体として含む現場写真に含まれる金物の錆・腐食状態の判定結果を第1ラベルとして取得する第1ラベル取得手段と、
前記第1入力データと前記第1ラベルとの組を教師データとして教師あり学習を行うことにより、前記マンホール内の設備を被写体として含む新たな現場写真に含まれる前記金物の錆・腐食状態を判定するための第1学習モデルを構築する第1学習モデル構築手段と、
前記マンホール内の水位、前記マンホール内の貯留水のpH及び硫化水素濃度、前記マンホールに設置される前記金物の取付日時、及び、前記金物の素材に係る情報を含む第1現地状況データを、第3入力データとして取得する第3入力データ取得手段と、
前記第3入力データの示す日時より所定期間後の前記金物の腐食レベルを第3ラベルとして取得する第3ラベル取得手段と、
前記第3入力データと前記第3ラベルとの組を教師データとして教師あり学習を行うことにより、新たな前記第1現地状況データの示す日時より前記所定期間後の前記金物の腐食レベルを予測するための第3学習モデルを構築する第3学習モデル構築手段と、
を備える機械学習装置。 A machine learning device that constructs a learning model for identifying anomalies in a manhole,
A first input data acquisition means for acquiring a site photograph including the facility inside the manhole as a subject as first input data;
a first label acquisition means for acquiring, as a first label, a judgment result of a rust/corrosion state of a metal object included in an on-site photograph including the facility inside the manhole as a subject;
a first learning model construction means for constructing a first learning model for determining a rust/corrosion state of the metal object included in a new on-site photo that includes the equipment inside the manhole as a subject by performing supervised learning using a pair of the first input data and the first label as training data;
a third input data acquisition means for acquiring, as third input data, first on-site status data including information on the water level in the manhole, the pH and hydrogen sulfide concentration of the water stored in the manhole, the installation date and time of the metal fittings installed in the manhole, and the material of the metal fittings;
a third label acquisition means for acquiring a corrosion level of the metal object a predetermined period after the date and time indicated by the third input data as a third label;
a third learning model construction means for constructing a third learning model for predicting the corrosion level of the metal object after the predetermined period from the date and time indicated by the new first on-site condition data by performing supervised learning using a pair of the third input data and the third label as training data;
A machine learning device comprising:
前記マンホール内の設備を被写体として含む現場写真を第1入力データとして取得する第1入力データ取得手段と、A first input data acquisition means for acquiring a site photograph including the facility inside the manhole as a subject as first input data;
前記マンホール内の設備を被写体として含む現場写真に含まれる金物の錆・腐食状態の判定結果を第1ラベルとして取得する第1ラベル取得手段と、a first label acquisition means for acquiring, as a first label, a judgment result of a rust/corrosion state of a metal object included in an on-site photograph including the facility inside the manhole as a subject;
前記第1入力データと前記第1ラベルとの組を教師データとして教師あり学習を行うことにより、前記マンホール内の設備を被写体として含む新たな現場写真に含まれる前記金物の錆・腐食状態を判定するための第1学習モデルを構築する第1学習モデル構築手段と、a first learning model construction means for constructing a first learning model for determining a rust/corrosion state of the metal object included in a new on-site photo that includes the equipment inside the manhole as a subject by performing supervised learning using a pair of the first input data and the first label as training data;
前記マンホール内の水位、前記マンホール内の貯留水のpH及び硫化水素濃度、前記マンホールに設置される前記金物の取付日時、前記金物の素材に係る情報、及び前記マンホール内の設備を被写体として含む現場写真を含む第2現地状況データを、第4入力データとして取得する第4入力データ取得手段と、a fourth input data acquisition means for acquiring, as fourth input data, second on-site status data including the water level in the manhole, the pH and hydrogen sulfide concentration of the water stored in the manhole, the installation date and time of the metal fittings installed in the manhole, information related to the material of the metal fittings, and on-site photographs including the equipment in the manhole as subjects;
前記第4入力データの示す日時より所定期間後の前記現場写真を第4ラベルとして取得する第4ラベル取得手段と、a fourth label acquisition means for acquiring the on-site photo taken a predetermined period after the date and time indicated by the fourth input data as a fourth label;
前記第4入力データと前記第4ラベルとの組を教師データとして教師あり学習を行うことにより、新たな前記第2現地状況データの示す日時より前記所定期間後の前記マンホール内の設備を被写体として含む予測写真を生成するための第4学習モデルを構築する第4学習モデル構築手段と、a fourth learning model construction means for constructing a fourth learning model for generating a predicted photograph including, as a subject, equipment in the manhole, the predetermined period after the date and time indicated by the new second on-site situation data, by performing supervised learning using a pair of the fourth input data and the fourth label as training data;
を備える機械学習装置。A machine learning device comprising:
前記マンホール内の設備を被写体として含む現場写真に含まれる壁におけるクラックの発生箇所の判定結果を第2ラベルとして取得する第2ラベル取得手段と、
前記第2入力データと前記第2ラベルとの組を教師データとして教師あり学習を行うことにより、前記マンホール内の設備を被写体として含む新たな現場写真に含まれる壁におけるクラックの発生箇所を判定するための第2学習モデルを構築する第2学習モデル構築手段と、
を更に備える、請求項1又は2に記載の機械学習装置。 A second input data acquisition means for acquiring a site photo including the equipment inside the manhole as a subject as second input data;
a second label acquisition means for acquiring, as a second label, a determination result of a location where a crack has occurred in a wall included in a site photograph including the facility inside the manhole as a subject;
a second learning model construction means for constructing a second learning model for determining a location of a crack in a wall included in a new on-site photo including the facility inside the manhole as a subject by performing supervised learning using a pair of the second input data and the second label as teacher data;
The machine learning device according to claim 1 or 2 , further comprising:
前記マンホール内の設備を被写体として含む新たな現場写真を取得する現場写真取得手段と、
前記現場写真と前記第1学習モデルとに基づいて、前記金物の錆・腐食状態を判定する錆・腐食状態判定手段と、
を備える異常識別装置。 An anomaly identification device using the first learning model constructed by the machine learning device according to any one of claims 1 to 3 ,
An on-site photo acquisition means for acquiring a new on-site photo including the equipment inside the manhole as a subject;
A rust/corrosion state determination means for determining a rust/corrosion state of the metal object based on the on-site photograph and the first learning model;
An anomaly identification device comprising:
前記マンホール内の設備を被写体として含む新たな現場写真を取得する現場写真取得手段と、
前記現場写真と前記第2学習モデルとに基づいて、前記マンホール内の設備を被写体として含む新たな現場写真に含まれる壁におけるクラックの発生箇所を判定するクラック判定手段と、
を更に備える、請求項4に記載の異常識別装置。 An anomaly identification device further using the second learning model constructed by the machine learning device according to claim 3 ,
An on-site photo acquisition means for acquiring a new on-site photo including the equipment inside the manhole as a subject;
A crack determination means for determining a location of a crack in a wall included in a new on-site photo including the equipment inside the manhole as a subject based on the on-site photo and the second learning model;
The anomaly identification device according to claim 4 , further comprising:
前記金物の錆・腐食状態、前記クラックの発生箇所、及び前記ケーブルの移動量のうち少なくとも1に基づいて、前記マンホール内の異常を識別する、請求項5に記載の異常識別装置。 The present invention further includes a cable abnormality determination means for determining an abnormality in a cable provided in the manhole from an on-site photograph including the equipment in the manhole as a subject,
6. The abnormality identification device according to claim 5 , which identifies an abnormality in the manhole based on at least one of the rust/corrosion state of the metal fittings, the location of the crack, and the amount of movement of the cable.
前記マンホールの新たな前記第1現地状況データを取得する第1現地状況データ取得手段と、
前記第1現地状況データと前記第3学習モデルとに基づいて、新たな前記第1現地状況データの示す日時より前記所定期間後の前記金物の腐食レベルを予測する腐食レベル予測手段と、
を更に備える、請求項4から請求項7のいずれか1項に記載の異常識別装置。 An anomaly identification device further using the third learning model constructed by the machine learning device according to claim 1 ,
A first on-site condition data acquisition means for acquiring new first on-site condition data of the manhole;
a corrosion level prediction means for predicting a corrosion level of the metal object after a predetermined period from a date and time indicated by new first on-site condition data based on the first on-site condition data and the third learning model;
The anomaly identification device according to claim 4 , further comprising:
前記マンホールの新たな前記第2現地状況データを取得する第2現地状況データ取得手段と、第2現地状況データと前記第4学習モデルとに基づいて、新たな前記第2現地状況データの示す日時より前記所定期間後の前記マンホール内の設備を被写体として含む予測写真を生成する予測写真生成手段と、
を更に備える、請求項4から請求項8のいずれか1項に記載の異常識別装置。 An anomaly identification device further using the fourth learning model constructed by the machine learning device according to claim 2 ,
A second on-site situation data acquisition means for acquiring new second on-site situation data of the manhole; and a predicted photo generation means for generating a predicted photo including, as a subject, equipment in the manhole after the predetermined period from the date and time indicated by the new second on-site situation data, based on the second on-site situation data and the fourth learning model.
The anomaly identification device according to claim 4 , further comprising:
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