建設技術情報(第15期) - センサー技術(IoT)を活用した技術TECH15

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Society5.0を実現する新技術 / S28-通期 4K定点カメラ映像による工事進捗管理システム

映像の3D化と建機検出AIにより工事進捗を見える化し、生産性向上を実現

土工事の現場における進捗管理を効率的に行う「4K定点カメラ映像による工事進捗管理システム」は、主に次の4つの機能を実装しており、ブラウザを介してどこからでも利用できます。①映像にCIMモデル等の3Dデータを重畳表示、②映像上から任意地点の距離や面積を瞬時に算出、③建機検出AIにより稼働中のダンプ等を識別し進捗レポートを作成、④映像からオルソ画像(俯瞰画像)の作成。本システムを防潮堤の盛土工事で試行し、建設現場の生産性向上につながる結果が確認されました。なお、本システムの開発・試行は、国土交通省の2019年度「建設現場の生産性を飛躍的に向上するための革新的技術の導入・活用に関するプロジェクト」(PRISM)で実施したものです。

  • 4K定点カメラ映像による工事進捗管理システム
  • 4K定点カメラ映像による工事進捗管理システム
  • 4K定点カメラ映像による工事進捗管理システム
  • 4K定点カメラ映像による工事進捗管理システム
株式会社安藤・間 建設本部技術研究所技術管理部  担当 / 小野里

Society5.0を実現する新技術 / S13-通期 小口径管推進工法に適した高精度掘削システム

光掃引方式位置計測による遠隔での高精度な位置測定の実現

KTN結晶を用いた高速波長掃引光源と推進管内の計測器の組み合わせによる掘削機の位置の高速、高精度計測

KTN結晶を用いた波長掃引光源から出射される掃引光を、推進管内に設置された計測器に光ファイバを利用して送ることで、遠方でも光強度を落とすことなく計測することを可能としました。推進管内に設置される計測器はモータのような駆動部品がなく、振動等が発生する屋外環境でも安定した高速、高精度計測を実現しました。

https://keytech.ntt-at.co.jp/ktn_crystal/prd_2051.html

小口径管推進工法に適した高精度掘削システム
NTTアドバンステクノロジ株式会社 グローバル事業本部営業部門  担当 / 川田

Society5.0を実現する新技術 / S07-通期 生産性向上に向けた鹿島の最新技術

自動化が拓く未来の土木現場

①A4CSEL:クワッドアクセル
②山岳トンネル現場の自動化:ワンオペレーション化
③IoTが変える土木の現場

建設業では、若年入職者の減少や技能労働者の高齢化などにより、次世代の担い手確保が喫緊の課題となっています。 その中で、鹿島は「次世代建設生産システムの構築」を基本方針の柱の一つとし、働き方改革と生産性向上を両輪に、現場の就労環境の改善や業務の効率化、 R&Dの戦略的推進などを積極的に進めています。
①「A4CSEL®:クワッドアクセル」
汎用の建設機械に計測装置や制御用PCを搭載して自律型自動建設機械に改造し、熟練者の実操作データをAI手法等で強化した最適制御にて自動運転を実現するとともに、施工条件に応じて施工計画を最適化できることが大きな特長で、従来のリモコンなどによる遠隔操作とは異なり、管制室から作業指示を送信するだけで複数の建設機械が自律的に判断し自動化施工を行う技術です。
②「山岳トンネル現場の自動化・ワンオペレーション化」
山岳トンネルの現場では、切羽部作業は大きく6つのサイクルの繰り返しという施工的特徴から自動化による高い生産性向上が見込めることから、施工の主作業は一人のオペレータまたは中央制御による遠隔・自動操作による施工を目指した技術開発を進めています。
③「IoTが変える土木の現場」
ICTやCIMを活用した建設現場のデータ化を通じ、直接的な施工のみならず管理業務の高度化・効率化も図り、安全な施工と働き方改革の両立を目指しています。「現場状況の見える化」、「ICTツールによる遠隔化・ペーパレス化」、「ノウハウ・実績のデジタル化」といった観点から、タイムリーでスピーディーな意思決定を実現します。

  • 生産性向上に向けた鹿島の最新技術
  • 生産性向上に向けた鹿島の最新技術
  • 生産性向上に向けた鹿島の最新技術
鹿島建設株式会社 土木管理本部 プロジェクト推進部  担当 / 馬野(うまの)

Society5.0を実現する新技術 / S09-通期 監視カメラによる現場管理システム ActivNet

AI・IoTを活用したクラウドシステムで現場状況を把握する新技術

建設・土木等の現場に設置した監視カメラからの映像データに加え、各種データをクラウド上で保存、管理することで足を運ばずに現場状況が把握可能になり効率的な現場管理が出来るシステムです。
指定範囲・指定時間内で動きを検知した際に管理者に通知するモーション検知、気温や雨量や風向き、風速・WBGT等の気象観測センサーによるデータ、扉の開閉時を検知する開閉センサーのデータ等、全てをカメラの映像データと同時刻で1画面表示します。
既にクラウドシステムを使用している場合は他システムとの連携も可能です。利用者のニーズに添ったシステム構築を行います。

  • 監視カメラによる現場管理システム ActivNet
  • 監視カメラによる現場管理システム ActivNet
株式会社Jシステム   担当 / 後山

Society5.0を実現する新技術 / S10-通期 次世代型トンネル構築システム「シミズ・スマート・トンネル」

IoTを活用してトンネル建設の安全性・生産性を向上する技術

トンネル建設の安全性と生産性の飛躍的向上を目指す技術です。

「シミズ・スマート・トンネル」は,「Society5.0」と「Safety2.0」の考え方に基づき,トンネル工事の従事者や建設機械,作業環境,建設地周辺の自然環境などのあらゆる情報を集約し,AI解析に基づくガイダンス情報をリアルタイムにフィードバックすることで,高い次元での安全性向上と生産性向上の両立を目指すものです。このシステムは統合システムであり,多くの要素技術およびその組み合わせで構成されます。要素技術のうち最新のものを以下に紹介します。

①山岳トンネル覆工自動施工システム
流動性を高めたコンクリートを使用して,山岳トンネルの覆工コンクリートの打込みから締固め,打止めに至る一連の作業を自動化するシステムです。
②分割型Pca覆工システム
シールセグメントの設計手法を応用し,分割したプレキャスト部材を馬蹄形に組立て,トンネル覆工体を急速施工するシステムです。新設,リニューアルを問わず適用できます。
③重機接触災害リスク低減システム
ICTを活用し,トンネル掘削作業の中でも特に危険とされる「ずり出し作業」での人と重機の接触災害リスクを低減します。

  • 次世代型トンネル構築システム「シミズ・スマート・トンネル」
  • 次世代型トンネル構築システム「シミズ・スマート・トンネル」
  • 次世代型トンネル構築システム「シミズ・スマート・トンネル」
  • 次世代型トンネル構築システム「シミズ・スマート・トンネル」
清水建設株式会社 土木総本部土木企画室技術企画部  担当 / 福森

Society5.0を実現する新技術 / S08-通期 大成建設のi-Construction

「データ利活用型の現場管理技術」と「無人化施工技術」

(1)映像・IoTデータを活用した現場管理支援システム「T‐iDigital Field」
(2)自律型建設機械による無人化・自動化施工

(1)映像・IoTデータを活用した現場管理支援システム「T‐iDigital Field」
・現場のリアルタイム映像や各種センサー等の取得データ(建設機械稼働状況やコンクリート性状、作業進捗などの施工情報)を可視化。工事関係者が「いつでも」「どこでも」「すぐに」施工状況を、モニター画面、スマートフォンやPCなどで遠隔から容易に閲覧・共有することにより、遠隔臨場で的確な現場管理が可能となるシステム。

(2)自律型建設機械による無人化・自動化施工
5G環境で適用可能な無人化重機及び補助技術を、パネル、モニター動画で紹介
①T-iROBO Excavator (油圧ショベルが土砂とダンプトラックを認識して自動で土砂掘削・積込)
②T-iROBO Crawler Carrier (指定ルートで土砂を運搬し、指定場所で排土後、再度積み込み場所へ戻る一連の運搬作業をすべて自動で実施)
③T-iROBO Roller (施工範囲や転圧回数などの施工条件を指定すると、自動で転圧作業を実施。夜間施工も可能)
④T-iROBO Breaker (遠隔操作室から操作者が破砕する岩を指定すると、ブレーカを装着した油圧ショベルが指定の岩に接近走行し、自動破砕)
⑤人体検知システム(AIを活用した人体検知システムにより自律型建設機械の自動停止やルート内の障害物を回避します)
⑥地盤締固めの品質管理システム「T-iCompaction」 (路盤や盛土の直上から地盤内部の密度と含水量を非破壊で連続的に自動計測するシステム。T-iROBO Rollerに搭載して、自動で施工と計測を同時に行うことが可能)

  • 大成建設のi-Construction
  • 大成建設のi-Construction
  • 大成建設のi-Construction
  • 大成建設のi-Construction
  • 大成建設のi-Construction
大成建設株式会社 本社技術センター  担当 / 片倉 徳男

Society5.0を実現する新技術 / S12-通期 RFID構造物診断技術「Wimo」

―RFID技術を活用した構造物モニタリング/構造物情報管理―

・RFIDひずみ計測システム
・RFID腐食環境検知システム
・iコンスペーサを用いた構造物情報管理

【RFIDひずみ計測システム】
無線で構造物内部に発生するひずみを計測できるシステムで、センサ・通信部ともに埋設されるため、非破壊で、誰にでも簡単に計測できます。計測結果はメモリに保存できるほか、無線電波で電源を供給するため電池が不要です。
【RFID腐食環境検知システム】
塩害・中性化・化学的侵食に起因する鉄筋コンクリート構造物の鉄筋腐食を、鉄筋近傍の腐食環境を評価することで予防保全を実現できるシステムです。ひずみ計測システム同様、センサ・通信部ともに埋設されるため、非破壊で、誰にでも簡単に計測できます。
【iコンスペーサを用いた構造物情報管理】
ICタグの固体識別IDやメモリを活用して、構造物に関わる諸情報の記録や管理を容易に実現します。また、外部システムと連携することで、施工管理や維持管理のICT化を促進します。

  • RFID構造物診断技術「Wimo」
  • RFID構造物診断技術「Wimo」
太平洋セメント株式会社 中央研究所 企画管理部  担当 / 中西

Society5.0を実現する新技術 / S11-通期 i-ConstructionにおけるIoT技術の活用

生産性向上を実現するIoTを活用した3D測量技術及び施工技術

近年、土木現場において活用されている3次元データを用いて生産性を向上させる技術を紹介します。測量機や建設機械から取得できる3次元データを、測量・設計・施工・検査の工程で活用することで土木現場の作業効率を向上するだけでなく、インターネットのIoT技術やクラウド技術と融合し土木現場と事務所を繋ぎ新たな価値を作り出すものです。IoT技術は、データの共有や転送によりリモートで情報を共有することが可能になり、生産性を向上するだけでなく土木現場の働き方改革に繋がる技術です。

i-ConstructionにおけるIoT技術の活用
株式会社トプコンソキアポジショニングジャパン ICT営業部  担当 / 岩井

Society5.0を実現する新技術 / S14-通期 インフラ監視クラウドシステムOKIPPA(オキッパ)

センサボックスだけで始められる監視システム(傾斜・伸縮)

省電力広域無線通信LPWAによりデータを伝送する傾斜及び伸縮監視システム

センサBOXを設置するだけで傾斜及び伸縮監視できるシステムで、従来技術では基地局や配線等の設備設置が必要な特定小電力無線によりデータ転送していたが、本技術では自営の基地局や配線の設置が不要な省電力の広域無線通信(LPWA)を採用しているため、安価で手軽に長期利用が可能であることから、施工中のみでなく供用中の維持管理においても点検業務の省力化及び効率化が期待できる。

  • インフラ監視クラウドシステムOKIPPA(オキッパ)
  • インフラ監視クラウドシステムOKIPPA(オキッパ)
  • インフラ監視クラウドシステムOKIPPA(オキッパ)
  • インフラ監視クラウドシステムOKIPPA(オキッパ)
  • インフラ監視クラウドシステムOKIPPA(オキッパ)
  • インフラ監視クラウドシステムOKIPPA(オキッパ)
西松建設株式会社 新規事業統括部  担当 / 鶴田

Society5.0を実現する新技術 / S27-通期 最新情報通信ケーブル ①

細径高密度型スロットレス光ファイバケーブル(NETIS登録No.KT-190087-A)

幹線用光ファイバケーブル

新しい間欠固定テープファイバにより、従来の幹線用光ファイバケーブル(テープスロット型)のケーブル断面で大きな割合を占めていたスロットの無い新しいケーブル構造を採用したことで、軽量化し、心数増と共に細径化しました。
この細径化、軽量化により施工性、経済性が向上し、既設管路の有効活用や共架柱への負荷軽減が図れ、省資源化にもなっています。

最新情報通信ケーブル ①
株式会社フジクラ ソリューション営業技術部  担当 / 富田

Society5.0を実現する新技術 / S27-通期 最新情報通信ケーブル ②

発泡絶縁形漏えい同軸ケーブル(NETIS登録No.KK-180001-A)

トンネル非常用施設(ラジオ再放送設備、無線通信補助設備)向け漏えい同軸ケーブル

漏えい同軸ケーブルは、内部導体の薄肉化と絶縁体を一般的なポリエチレン発泡体に変更することにより約25%減量化し、かつ内部導体の螺旋構造を利用した中心コネクタ構造の変更で施工(経済)性が大幅に向上しました。

最新情報通信ケーブル ②
株式会社フジクラ/株式会社フジクラ・ダイヤケーブル 通信建設営業部  担当 / 関根
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