3Dレーザ計測技術の活用
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カテゴリ: 第7回
1. 緒言
当社では、3D レーザスキャナを用いて、原子力 発電所内に設置される機器、配管等のアズビルトデ ータを採取し、配管等の改造工事における配置・配 管設計、干渉・施工性の確認や工事計画に幅広く活 用している。本稿では、当社が取り組んできた3D レーザ計測結果の具体的な活用例について紹介する。 2. アズビルト計測 1当社が現地計測に用いる 3D レーザスキャナの構 成を Fig.1 に示す。アズビルトデータとして、1箇 所の計測点で2種類のデータを採取している。1つ はレーザスキャナによる3次元点群データ (Fig.2) であり、もう1つはデジタルカメラによる 360 度視 野角のパノラマ写真(Fig.3)である。計測作業は、レーザスキャン、パノラマ写真とを 合せて4名1組で行い、1日平均 30~60 箇所の計測 が可能である。レーザスキャンは、1スキャンで約 1000万点を計測し、スキャン自体の時間は約2分で ある。 パノラマ写真は、レーザスキャンとほぼ同じ 位置、高さで撮影しているため、計測した3次元点 群データとの比較、照合が容易であり、3次元点群 データの視覚的に分かりづらい部分をパノラマ写真 で補間することでバーチャル空間が構築できる。Fig.1 constitution of 3D Laser scanner 3.3Dアズビルト管理システム - 当社は、これまで現地で計測した3次元点群デー タやパノラマ写真を一元的に管理するシステムを独 自に開発し、社内で広く活用している。さらに、本 システムは一部の電力殿へも納入済みである。 * 本システムの特徴は、計測データをプラント、建 屋、EL 毎に配置図をベースとして一元管理している 点にある。システムの画面上で、「プラント」「号機」 「エリア」「EL」を順に選択すると「配置図」が表 示される。その配置図上に星印が表示されている箇 所は3次元点群データやパノラマ写真が保管されて いることを示しており、それらを閲覧することがで きる。 - 近い将来には、電力殿と当社とのアズビルトデー タ共有化のツールとして各電力殿に本システムを導入頂き、電力殿の中でもより有効にご活用頂けるも のと考える。
Fig.2 3D Laser scanning dataいにと被のし状確た備計 - D発く 4元ルス 本事 ビンFig.3 panorama photograph 4.3D-CADモデルの活用アズビルトデータ(3次元点群データ)は、特定 の範囲を取り出して3D-CADモデルに加工する ことができる。これを配管等の改造工事に適用した 坦ム車出払いたアブドルトデータをPD-アズビルトデータ (3次元点群データ)は、特定 の範囲を取り出して3D-CADモデルに加工する ことができる。これを配管等の改造工事に適用した 場合、事前に計測したアズビルトデータを3D-C ADモデル化することで、配置・配管設計、干渉・ 施工性の確認や工事計画に幅広く活用することが可 能である。これらの活用例を以下で詳しく紹介する。Fig.3 panorama photograph 4.3D-CADモデルの活用アズビルトデータ (3次元点群データ)は、特定 の範囲を取り出して3D-CADモデルに加工する ことができる。これを配管等の改造工事に適用した 場合、事前に計測したアズビルトデータを3D-C ADモデル化することで、配置・配管設計、干渉・ 施工性の確認や工事計画に幅広く活用することが可 能である。これらの活用例を以下で詳しく紹介する。 4.1 配置・配管設計への活用当社は、ここで紹介したアズビルトデータ (3次 元点群データやパノラマ写真)や3D-CADモデ ルを用いた保全システムの構築を進めている。本シ ステムは、『系統図』をキーステーションとして1基 本設計図書/配管図等の設計情報、2点検記録/工 事記録等の保全情報、3高経年化評価知見、4アズ ビルトデータを相互リンクさせることにより、プラ ントの各種情報を一元管理できるシステムを目指し ている。 5.結言当社はこれまで3D レーザ計測結果を用いて、シ ステム開発や設計、工事計画への活用を幅広く手が けてきた。今後も電力殿と協力して計測データの拡充・アズ ビルト化・共有化を図り、今後の改造工事計画に活 用することで更なる改造工事の円滑推進に努めたい。B LASEP),L lo t?---7-11-3..- 改造工事の現場調査は、既設設備のアズビルト調 査が必須であるが、巻尺等の計測器具を用いた手作 業による寸法計測は作業量が多く、安全面、被ばく 面でのリスクや負担が大きい。さらに、格納容器内 は運転中の立入が困難なため、定検中に作業が集中 し調査期間も限られる。そこで、予め事前に3次元点群データを採取して おくことで、必要な範囲を3D-CADモデルに変 換し、新設配管やサポートのCADモデルと重ね合 わせることにより干渉有無や施工性の確認が可能で ある。特に、耐震バックチェック工事のような膨大 な既設の配管ルート、サポート形状や位置を事前の改造工事の現場調査は、既設設備のアズビルト調 査が必須であるが、巻尺等の計測器具を用いた手作 業による寸法計測は作業量が多く、安全面、被ばく 面でのリスクや負担が大きい。さらに、格納容器内 は運転中の立入が困難なため、定検中に作業が集中 し調査期間も限られる。そこで、予め事前に3次元点群データを採取して おくことで、必要な範囲を3D-CADモデルに変 換し、新設配管やサポートのCADモデルと重ね合 わせることにより干渉有無や施工性の確認が可能で ある。特に、耐震バックチェック工事のような膨大 な既設の配管ルート、サポート形状や位置を事前の 現場調査により特定することが不可欠でかつ、その アズビルトデータを入力条件として耐震評価を行っ た結果を基に、新設サポートの形状や位置を決定し、 再度現場調査により工事成立性を確認する必要があ る場合には、作業効率化、被ばく低減の観点から非 常に有効な手段である。 る場合には、作業効率化、被ばく低減の観点から非 常に有効な手段である。 4.2 工事計画への活用工事計画の初期段階から3D-CADモデルを用 いることで実際に現場に行かなくても、誰でも簡単 にパソコン上でバーチャルに現場状況を確認するこ とができ、工事担当者が行う現場調査の負担軽減や 被ばく低減、工事計画(工法、手順、人員山積等) の精度向上が図れる。また、ループ室等の通常接近一本一本に呼旦4. 中1の* 工事計画の初期段階から3D-CADモデルを用 いることで実際に現場に行かなくても、誰でも簡単 にパソコン上でバーチャルに現場状況を確認するこ とができ、工事担当者が行う現場調査の負担軽減や 被ばく低減、工事計画(工法、手順、人員山積等) の精度向上が図れる。また、ループ室等の通常接近 し難い場所での工事に対して、作業員が対象周辺の 状況を事前に確認することにも利用できる。アズビルトデータの最大の特徴として、図面では 確認し難い電気系の設備等も忠実にモデル化される ため、配管改造工事や機器取替工事における周辺設 備との干渉確認、仮設遮へい計画、架設揚重・足場 計画、工法検討、大型機器搬出入時の干渉確認やル ート計画等に幅広く活用することが可能である。さらには、事前にアズビルトデータや3D-CA Dモデルが準備されていれば、不測のトラブル等で 発生した突発工事に対しても、現場に立入ることな く設計や工事計画を進めることも可能である。 確認し難い電気系の設備等も忠実にモデル化される ため、配管改造工事や機器取替工事における周辺設 備との干渉確認、仮設遮へい計画、架設揚重・足場 計画、工法検討、大型機器搬出入時の干渉確認やル ート計画等に幅広く活用することが可能である。さらには、事前にアズビルトデータや3D-CA Dモデルが準備されていれば、不測のトラブル等で 発生した突発工事に対しても、現場に立入ることな く設計や工事計画を進めることも可能である。 4.3 保全システムへの活用当社は、ここで紹介したアズビルトデータ (3次 元点群データやパノラマ写真)や3D-CADモデ当社は、ここで紹介したアズビルトデータ (3次 元点群データやパノラマ写真)や3D-CADモデ ルを用いた保全システムの構築を進めている。本シ ステムは、『系統図』をキーステーションとして1基 本設計図書/配管図等の設計情報、2点検記録/工 事記録等の保全情報、3高経年化評価知見、@アズ ビルトデータを相互リンクさせることにより、プラ ントの各種情報を一元管理できるシステムを目指し ている。当社はこれまで3D レーザ計測結果を用いて、シ ステム開発や設計、工事計画への活用を幅広く手が| けてきた。 * 今後も電力殿と協力して計測データの拡充・アズ ビルト化・共有化を図り、今後の改造工事計画に活 用することで更なる改造工事の円滑推進に努めたい。 - 395 -“ “3Dレーザ計測技術の活用“ “西谷 順一,Junichi NISHITANI,山上 真広,Mahiro YAMAGAMI,田中 俊二,Syunji TANAKA,岩田 知和,Tomokazu IWATA,中尾 文俊,Fumitoshi NAKAO,中島 和人,Kazuhito NAKASHIMA
当社では、3D レーザスキャナを用いて、原子力 発電所内に設置される機器、配管等のアズビルトデ ータを採取し、配管等の改造工事における配置・配 管設計、干渉・施工性の確認や工事計画に幅広く活 用している。本稿では、当社が取り組んできた3D レーザ計測結果の具体的な活用例について紹介する。 2. アズビルト計測 1当社が現地計測に用いる 3D レーザスキャナの構 成を Fig.1 に示す。アズビルトデータとして、1箇 所の計測点で2種類のデータを採取している。1つ はレーザスキャナによる3次元点群データ (Fig.2) であり、もう1つはデジタルカメラによる 360 度視 野角のパノラマ写真(Fig.3)である。計測作業は、レーザスキャン、パノラマ写真とを 合せて4名1組で行い、1日平均 30~60 箇所の計測 が可能である。レーザスキャンは、1スキャンで約 1000万点を計測し、スキャン自体の時間は約2分で ある。 パノラマ写真は、レーザスキャンとほぼ同じ 位置、高さで撮影しているため、計測した3次元点 群データとの比較、照合が容易であり、3次元点群 データの視覚的に分かりづらい部分をパノラマ写真 で補間することでバーチャル空間が構築できる。Fig.1 constitution of 3D Laser scanner 3.3Dアズビルト管理システム - 当社は、これまで現地で計測した3次元点群デー タやパノラマ写真を一元的に管理するシステムを独 自に開発し、社内で広く活用している。さらに、本 システムは一部の電力殿へも納入済みである。 * 本システムの特徴は、計測データをプラント、建 屋、EL 毎に配置図をベースとして一元管理している 点にある。システムの画面上で、「プラント」「号機」 「エリア」「EL」を順に選択すると「配置図」が表 示される。その配置図上に星印が表示されている箇 所は3次元点群データやパノラマ写真が保管されて いることを示しており、それらを閲覧することがで きる。 - 近い将来には、電力殿と当社とのアズビルトデー タ共有化のツールとして各電力殿に本システムを導入頂き、電力殿の中でもより有効にご活用頂けるも のと考える。
Fig.2 3D Laser scanning dataいにと被のし状確た備計 - D発く 4元ルス 本事 ビンFig.3 panorama photograph 4.3D-CADモデルの活用アズビルトデータ(3次元点群データ)は、特定 の範囲を取り出して3D-CADモデルに加工する ことができる。これを配管等の改造工事に適用した 坦ム車出払いたアブドルトデータをPD-アズビルトデータ (3次元点群データ)は、特定 の範囲を取り出して3D-CADモデルに加工する ことができる。これを配管等の改造工事に適用した 場合、事前に計測したアズビルトデータを3D-C ADモデル化することで、配置・配管設計、干渉・ 施工性の確認や工事計画に幅広く活用することが可 能である。これらの活用例を以下で詳しく紹介する。Fig.3 panorama photograph 4.3D-CADモデルの活用アズビルトデータ (3次元点群データ)は、特定 の範囲を取り出して3D-CADモデルに加工する ことができる。これを配管等の改造工事に適用した 場合、事前に計測したアズビルトデータを3D-C ADモデル化することで、配置・配管設計、干渉・ 施工性の確認や工事計画に幅広く活用することが可 能である。これらの活用例を以下で詳しく紹介する。 4.1 配置・配管設計への活用当社は、ここで紹介したアズビルトデータ (3次 元点群データやパノラマ写真)や3D-CADモデ ルを用いた保全システムの構築を進めている。本シ ステムは、『系統図』をキーステーションとして1基 本設計図書/配管図等の設計情報、2点検記録/工 事記録等の保全情報、3高経年化評価知見、4アズ ビルトデータを相互リンクさせることにより、プラ ントの各種情報を一元管理できるシステムを目指し ている。 5.結言当社はこれまで3D レーザ計測結果を用いて、シ ステム開発や設計、工事計画への活用を幅広く手が けてきた。今後も電力殿と協力して計測データの拡充・アズ ビルト化・共有化を図り、今後の改造工事計画に活 用することで更なる改造工事の円滑推進に努めたい。B LASEP),L lo t?---7-11-3..- 改造工事の現場調査は、既設設備のアズビルト調 査が必須であるが、巻尺等の計測器具を用いた手作 業による寸法計測は作業量が多く、安全面、被ばく 面でのリスクや負担が大きい。さらに、格納容器内 は運転中の立入が困難なため、定検中に作業が集中 し調査期間も限られる。そこで、予め事前に3次元点群データを採取して おくことで、必要な範囲を3D-CADモデルに変 換し、新設配管やサポートのCADモデルと重ね合 わせることにより干渉有無や施工性の確認が可能で ある。特に、耐震バックチェック工事のような膨大 な既設の配管ルート、サポート形状や位置を事前の改造工事の現場調査は、既設設備のアズビルト調 査が必須であるが、巻尺等の計測器具を用いた手作 業による寸法計測は作業量が多く、安全面、被ばく 面でのリスクや負担が大きい。さらに、格納容器内 は運転中の立入が困難なため、定検中に作業が集中 し調査期間も限られる。そこで、予め事前に3次元点群データを採取して おくことで、必要な範囲を3D-CADモデルに変 換し、新設配管やサポートのCADモデルと重ね合 わせることにより干渉有無や施工性の確認が可能で ある。特に、耐震バックチェック工事のような膨大 な既設の配管ルート、サポート形状や位置を事前の 現場調査により特定することが不可欠でかつ、その アズビルトデータを入力条件として耐震評価を行っ た結果を基に、新設サポートの形状や位置を決定し、 再度現場調査により工事成立性を確認する必要があ る場合には、作業効率化、被ばく低減の観点から非 常に有効な手段である。 る場合には、作業効率化、被ばく低減の観点から非 常に有効な手段である。 4.2 工事計画への活用工事計画の初期段階から3D-CADモデルを用 いることで実際に現場に行かなくても、誰でも簡単 にパソコン上でバーチャルに現場状況を確認するこ とができ、工事担当者が行う現場調査の負担軽減や 被ばく低減、工事計画(工法、手順、人員山積等) の精度向上が図れる。また、ループ室等の通常接近一本一本に呼旦4. 中1の* 工事計画の初期段階から3D-CADモデルを用 いることで実際に現場に行かなくても、誰でも簡単 にパソコン上でバーチャルに現場状況を確認するこ とができ、工事担当者が行う現場調査の負担軽減や 被ばく低減、工事計画(工法、手順、人員山積等) の精度向上が図れる。また、ループ室等の通常接近 し難い場所での工事に対して、作業員が対象周辺の 状況を事前に確認することにも利用できる。アズビルトデータの最大の特徴として、図面では 確認し難い電気系の設備等も忠実にモデル化される ため、配管改造工事や機器取替工事における周辺設 備との干渉確認、仮設遮へい計画、架設揚重・足場 計画、工法検討、大型機器搬出入時の干渉確認やル ート計画等に幅広く活用することが可能である。さらには、事前にアズビルトデータや3D-CA Dモデルが準備されていれば、不測のトラブル等で 発生した突発工事に対しても、現場に立入ることな く設計や工事計画を進めることも可能である。 確認し難い電気系の設備等も忠実にモデル化される ため、配管改造工事や機器取替工事における周辺設 備との干渉確認、仮設遮へい計画、架設揚重・足場 計画、工法検討、大型機器搬出入時の干渉確認やル ート計画等に幅広く活用することが可能である。さらには、事前にアズビルトデータや3D-CA Dモデルが準備されていれば、不測のトラブル等で 発生した突発工事に対しても、現場に立入ることな く設計や工事計画を進めることも可能である。 4.3 保全システムへの活用当社は、ここで紹介したアズビルトデータ (3次 元点群データやパノラマ写真)や3D-CADモデ当社は、ここで紹介したアズビルトデータ (3次 元点群データやパノラマ写真)や3D-CADモデ ルを用いた保全システムの構築を進めている。本シ ステムは、『系統図』をキーステーションとして1基 本設計図書/配管図等の設計情報、2点検記録/工 事記録等の保全情報、3高経年化評価知見、@アズ ビルトデータを相互リンクさせることにより、プラ ントの各種情報を一元管理できるシステムを目指し ている。当社はこれまで3D レーザ計測結果を用いて、シ ステム開発や設計、工事計画への活用を幅広く手が| けてきた。 * 今後も電力殿と協力して計測データの拡充・アズ ビルト化・共有化を図り、今後の改造工事計画に活 用することで更なる改造工事の円滑推進に努めたい。 - 395 -“ “3Dレーザ計測技術の活用“ “西谷 順一,Junichi NISHITANI,山上 真広,Mahiro YAMAGAMI,田中 俊二,Syunji TANAKA,岩田 知和,Tomokazu IWATA,中尾 文俊,Fumitoshi NAKAO,中島 和人,Kazuhito NAKASHIMA