配線接続管理システム

【課題】
操作盤等への配線接続にＩＣタグを活用して、配線接続管理を行い正確な配線接続と作業進度管理を可能とする。
【解決手段】
本発明に係わるＩＣタグを活用した配線接続管理装置とシステムに於いては、多芯ケーブル１１の内にある全てのケーブルの両端に、ＩＣタグ機能を有するケーブルＩＣタグ２を取り付け、前記ケーブルＩＣタグ２からＩＤ情報を読み取り可能な装置１を備え、そして、１本の内ケーブルの両端にあることを確認し、前記ケーブルＩＣタグ２のＩＤ情報を読み取る。読み取られたＩＣタグのＩＤ情報と図面のケーブルＩＤ情報を関連付ける。更に接続ターミナル６に内ケーブル７を固定後、前記ケーブルＩＣタグ情報を読み取り、設計指示どおりの作業がなされたか判定可能な機能を備えたものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大型発電所、製鉄所、化学プラントなどの工場施設、及び鉄道、大型建築物で機器を運転する各種動力やセンサーと制御盤等を接続する配線作業に於いて、ＩＣタグを活用して配線接続管理を行うシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ケーブルの端末や中間部にＩＣタグを取り付け、認識を容易にすることが述べられている。
【０００３】
又、特許文献２には、建物の床や壁などに埋め込まれたケーブルがケーブル本体とケーブル両端に取り付けられたコネクターで構成され、そのケーブル本体の両端にＩＣタグを取り付け、そのＩＣタグ情報を読み取ることで、壁などに埋め込まれていても他端のケーブルがどれに繋がっているかを把握することも述べられている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２０３５２７号公報
【特許文献２】特開２００５−２２８６８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
大型の工場での機器を運転する各種動力やセンサーと図１、２に示す制御盤１７等を接続する配線作業に於いては、１本のケーブル１１の中に複数本のおのおのが被覆された内ケーブル７を有する多芯ケーブルが使われている。この内ケーブル７はそれぞれの相手機器の所定の端子に接続しなければならないので、それぞれの内ケーブル７にはケーブルＩＤを持つことが必要となる。現在このケーブルＩＤを正確に設定し、図示と違わないケーブル接続に多くの時間を必要としている。
【０００６】
その理由は、ケーブル接続作業で作業ミスを発生させない為である。設備を建設し、試運転する時、ケーブル接続に間違いが有ると、電気を通す（通電）前に発見して、間違いを直さないと、モーターが逆に回転したり、装置が破損したりする恐れがある。
【０００７】
従来は電気を通す（通電）前に配線を完了した内ケーブル７の接続１箇所毎に、微弱な電流を流して、導通により、図面に指示された所定の接続がなされているのを確認している。作業の確認の為に多くの時間を必要とする。
【０００８】
又、何万本もあるケーブルの接続が、工事全体の作業量の中でどの程度完了したか、日々正確に把握して作業進度を把握する必要があるが、作業が細かく、見えないので正確な作業進度を把握することが困難であった。
【０００９】
大規模な施設建設現場において、多くの現地作業員を雇用して建設を行うのであるが、作業者それぞれの作業に対する熟練度に差が出る。このような差は、作業品質低下に繋がるが、同じ作業者が繰り返し、同じミスを発生させることが多い。作業ミス防止の為、労働者管理、報告が必要であるが、どの作業を、どの作業者が担当したか、試運転段階になって把握することは困難で、改善することは難しい。
【００１０】
本発明では、多くの機器を広い敷地内に配置し、その機器から離れた場所にある制御盤や機器間配線に於いて、配線を正確に接続する為に、ケーブル１１内の内ケーブル７に正確にケーブルＩＤを記録にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的には、次の手段により解決できる。
【００１２】
１本のケーブルに複数の内ケーブルを有する多芯ケーブルの接続作業に於いて、多芯ケーブル内のそれぞれのケーブル両端に固有のＩＤ情報を無線送信することが出来る機能を備えたケーブルＩＣタグを取り付け、ケーブル接続作業前に前記ＩＣタグに与えられたＩＤ情報を読み取り、同時に図面に記載されたケーブルＩＤと関連付けを行うことを可能とした。
【００１３】
更に、内ケーブルの両端に設けられたケーブルＩＣタグからケーブル接続作業後、各ケーブルのＩＤ情報を読取装置を用いて受信し、図面に記載されたケーブルＩＤと対比して、ケーブル接続の正、誤の判定を可能とした。
【００１４】
更に既に接続済みのケーブルにケーブルＩＣタグが取り付けられている場合は、既設ケーブルと接続する内ケーブルの両方のＩＤ情報を読み取り、図面に記載されたケーブルＩＤと対比して、ケーブル接続の正、誤の判定を可能とした。
【００１５】
更に、内ケーブルの両端に設けられたケーブルＩＣタグからの接続作業情報を読取装置を用いて受信し、作業管理センターへ送信し、配線工事の工事進度管理、工事品質管理に活用することを可能とした。
【００１６】
又、ケーブルＩＣタグを接続作業後、読取装置でより読み取りやすくする為に、ケーブルの両端に設けられたケーブルＩＣタグの内径側に、ケーブル外周を一定の力で押し付け出来る弾性機能を持たせ、ＩＣタグが常に一定の方向を向いて維持されるようにした。
【発明の効果】
【００１７】
作業者が、作業完了ごとに図面のケーブルＩＤと比較し、ケーブル接続の正、誤を確認することが可能となるため、作業の正確さが大きく向上する。
【００１８】
検査員の再確認が不要となる為、作業全体のコスト、作業期間短縮が可能となる。
【００１９】
作業完了ごとに、情報を作業管理センターに伝達するので、日々の作業進度などを正確に管理することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図２に示すように、一般に工場などの設備に電力を供給し、制御信号を伝達する為に制御盤１７が用いられている。この制御盤１７にはケーブル１１と接続する為の多数の接続ターミナル６を有する。この接続ターミナル６に図面に指示された接続ターミナル６のＩＤを認識するためのタグを貼り付けるものである。このタグには非接触で接続ターミナル６の固有ＩＤ（今後ターミナル番号と称する）を持つＩＣタグが埋め込まれている。このタグをターミナルＩＣタグ１４と称する。
【００２１】
次に、工場などの各場所に設置された動力装置１８やセンサーなどの機器から接続されたケーブル１１が多数制御盤１７などに配線される。これらの動力装置１８と制御盤１７とは、通常相当離れた場所に設置されているので、ケーブル１１両端を同時に確認しながら接続作業をすることが困難になる。又、配線作業を少しでも軽減するため、１本のケーブル１１の中に多数の内ケーブル７を持つ多芯ケーブル１１で接続することが多い。
【００２２】
一般に多芯ケーブル１１の中に含まれる複数の配線は目的のターミナルに正しく接続されるように、内ケーブル７の被覆色が色分けされている。又、接続作業を行う為に、作業者がどの多芯ケーブル１１のどの内ケーブル7を接続ターミナル６のどこの場所に接続すればよいか、指示された図面を準備している。
【００２３】
この図面には、更に内ケーブル７毎にケーブルのＩＤを認識するための線番が表示されている。この線番をケーブルの両端に内ケーブル7それぞれにケーブル表面の色を基にしてケーブルＩＤを取り付ける。今まではこのケーブルＩＤを表示するため、内ケーブル7に穴の開いた短い円管を挿入していた。この円管を通称、線番カラー１０と称する。図１のように、この線番カラー１０の表面に数字文字が印刷されていて、三桁のケーブルＩＤの場合３種類の数字の印刷された線番カラー１０を挿入し、ケーブルＩＤを線番カラー１０表面の番号で確認出来るようにしていた。
【００２４】
この線番カラー１０の代わりに、内ケーブル７に取り付ける固有ＩＤを記憶したＩＣタグ３が埋め込まれているタグをケーブルＩＣタグ２と称する。ケーブルＩＣタグ２の穴を利用し内ケーブル７をそれぞれに挿入する。
【００２５】
図１０に示すように、隣の内ケーブル７のケーブルＩＣタグ２からの電波を間違って読み取るのを避けるため、ケーブルＩＣタグ２は近距離の電波発信能力を有する２．４５ＧＨｚ帯などの指向性の強いＩＣタグ３が埋め込まれているのが望ましい。その為、２．４５ＧＨｚ帯などの指向性が強く、近距離型ＩＣタグ３の場合、読み込み装置１５とＩＣタグ３が対面出来るように、常にＩＣタグ３は正面を向いて、位置決め出来るようにしなければならない。その為、ケーブルＩＣタグ２の内径側に軽い弾性力を持たせ、内ケーブル７を外側からホールド出来る機能を持たせると良い。図１０では、ケーブルＩＣタグ２にゴム性の材質で作られた、楕円形状の管体がより偏平に戻る力を用いて内ケーブル７外形をホールドする構造を有している。
【００２６】
このような構造を有することにより、内ケーブル７外形とケーブルＩＣタグ２内径間に多少の寸法差があっても、同じ形状のケーブルＩＣタグ２を使用することが出来る。今まで使用されている線番カラー１０のように、内ケーブル7外形と線番カラー１０内径間に隙間があると、ケーブルＩＣタグ２が容易に回転してしまい、ＩＣタグ３の位置が不一致となり、読み込み装置１５で容易に読み込みが出来ない恐れがある。ケーブル７外周への小さな押し付け力を確保するのに、楕円形状の管体がより偏平に戻る力を用いる手段を述べたが、それ以外の手段でも同じような機能を持たせることが出来る。
【００２７】
図６に示すように、制御盤側から機器側までケーブル１１を敷設後、ケーブル１１を適当な長さに切断する。次に、多芯ケーブル１１の被覆を剥がし、内ケーブル7を１本１本分離し、ＩＣタグ２が取り付けられているケーブルＩＣタグ２に内ケーブル7を挿入する。
【００２８】
更に内ケーブル７表面の被覆を剥離する作業を行った後、内ケーブル7の両端に接続ターミナル６に接続するための結線端子４を圧着取り付ける。ケーブルＩＣタグ２に取り付けられたＩＣタグ３には、固有のＩＤが書き込まれている。
【００２９】
１本のケーブルの結線端子４取り付け全て終了後、ケーブルＩＣタグ２に取り付けられたＩＣタグ３の固有ＩＤと設計時指定されたケーブルＩＤの関連付けを行う。
【００３０】
ＩＣタグ３の固有ＩＤを読み込ませるため、ＩＤ読み込み装置１を用いる。ＩＤ読み込み装置１はケーブル１１の両端に同時に配置し、ケーブル１１両端のＩＣタグ３の固有ＩＤを同時に読み込めるようにする。その為に、ＩＤ読み込み装置１は少なくとも２本以上の内ケーブル7に取り付けられた結線端子４を図３のように挟み込み、図５に示すように、微弱電流を電源９から内ケーブル7に通電し、電流計等８で通電を検知し、２本の内ケーブル7が正しく選択されていることを確認する。通電が確認出来ない場合は、ＩＤ読み込み装置１にセットした内ケーブル7が両端で異なることを示す。
【００３１】
２本の内ケーブル7の中で、１本を基準ケーブルとする。基準ケーブルは、ケーブル内の内ケーブル７全数のＩＣタグ３が有する固有ＩＤを読み込み終了まで取り外さない。基準ケーブルにはケーブル１１へのノイズを防止するためにケーブル１１の中に組み込まれているシールド線や電力ケーブルではアース線などを用いても良い。
【００３２】
図３に示すように、ケーブル１１の通電を確認するためには、離れた場所にあるケーブル１１の両端に、同時にＩＤ読み込み装置１を取り付ける。２本の内ケーブル7に通電が確認された後、ＩＤ読み込み装置１のデータを作業管理センター１６に送信できるＩＤ入力、送信機５を両方のＩＤ読み込み装置１に接続する。
【００３３】
ケーブル１１の両端に取り付けたＩＤ読み込み装置１で同時に、ケーブル両端のＩＣタグ３の固有ＩＤを読み取る。次に、作業者がＩＤ入力、送信機５に図面に従ったケーブルＩＤを入力する。そして、ＩＣタグ３の固有ＩＤとケーブルＩＤをＩＤ入力、送信機５から作業管理センター１６に情報送信機１６−１を用いて無線送信する。作業管理センター１６でＩＣタグ３の固有ＩＤとケーブルＩＤを関連付け記憶する。この作業は離れた場所で行うので、無線等の通信手段を持つ作業者が、ケーブル１１の両端で連絡を取り合いながら作業を行う。
【００３４】
この作業を内ケーブル7全てで行う。
【００３５】
次に、図示指示に従って内ケーブル7の被覆色を参考に、内ケーブル7に取り付けられた結線端子４を所定の接続ターミナル６の場所にネジ等で締結する。
【００３６】
図８のように、１つのターミナル６の接続が完了した後、接続ターミナル６のケーブルの接続状態を確認するため、ターミナルＩＣタグ１４をＩＤチェッカー１５で読み取り後、ＩＣタグ３の固有ＩＤをＩＤチェッカー１５で順次、読み出し、作業管理センター１６に情報送信機１６−１を用いて無線送信する。固有ＩＤからケーブルＩＤに変換し、ケーブルＩＤ情報を作業管理センター１６の各接続ターミナル６の図面情報データと対比して、図面指示どおりの作業がなされているか判断し、作業者に作業の正、誤を連絡することが出来る。この際、各作業者に電子ＩＤを持たせ、その作業者の電子ＩＤも接続ターミナル６の作業完了ごとに、ＩＤチェッカー１５で読み取り、同時に送信すれば誰がどの接続ターミナル６の作業を行ったか正確に記録に残すことが可能となる。
【００３７】
ＩＤチェッカー１５にモバイル型の記録媒体を活用して、設計の結線図面指示データを入力可能としてあれば、ＩＤチェッカー１５内で作業の合否を判断して、表示することも可能となる。
【００３８】
接続ターミナル６へ配線接続完了後、作業の視覚的仕上がり状態を記録に残すために、ＩＤチェッカー１５にデジタル写真を撮影する機能を付加しておけば、接続のケーブルの作業の視覚的な判断情報を接続ターミナル６ごとに記録として残すことが可能となる。
【００３９】
ケーブル１１の両端は離れた場所にあるので、作業者間で無線等にて連絡しながら作業を行うが、間違を発生させやすい。それを防ぐ為に、図１３に示すように、ケーブル１１を延線した時に、ケーブル１１両端にＩＣタグ３を付けた主ケーブルＩＣタグ１９を取り付け、ケーブル１１の固有ＩＤをＩＤチェッカー１５で読み取り、作業管理センター１６に送る。この固有ＩＤとケーブルＩＤを関連付ける。次に、ＩＤ読み込み装置１に結線端子４を取り付ける際、作業者間で連絡をしながら、内ケーブル7の被覆色により判断し、セットするが、これをより分り安くする為、ＩＤ読み込み装置１にセットする内ケーブル7の被覆色を指示する為、液晶表示画面などで出来た表示器２０をＩＤ読み込み装置１内に付ける。
【００４０】
作業の流れは、主ケーブルＩＣタグ１９の固有ＩＤから、内ケーブル７の配線被覆色を作業管理センター１６で設計情報から読み出し、ＩＤ読み込み装置１にセットする内ケーブル7の被覆色を表示器２０画面に同じ色彩で表示する。この表示は内ケーブル７の両端に配置したＩＤ読み込み装置１で同時に行い、作業者は表示器２０画面の色を確認するだけで、内ケーブル７をセットすることになり、作業者間での連絡ミスなどによる、結線端子４セット間違いを低減出来る。
【００４１】
更に、間違いを少なくする為、ＩＤ読み込み装置１で、ケーブル両端のＩＣタグ３の固有ＩＤを読み取った後、図面に従ったケーブルＩＤを作業者が送信機５を用いて入力しない。その代わりに、主ケーブルＩＣタグ１９の固有ＩＤとＩＤ読み込み装置１の表示器２０画面データから作業管理センター１６の設計情報から読み出し、ケーブルＩＤと固有ＩＤを自動的に関連付けすることも可能である。
【００４２】
実施例では、内ケーブル7の被覆色を液晶表示画面などを用いて表示することを述べたが、屋外作業などで液晶表示画面は見づらい場合も有るので、被覆色の色毎に数字の番号を初めに決め、番号で表示することも、同じ効果を出すことが出来る。
【００４３】
盤内側のケーブルの接続ターミナル６との接続部に、図１１のようにケーブルＩＣタグ２が取り付けられている場合は、配線接続終了後に、盤内側のケーブルに取り付けられたケーブルＩＣタグ２−１と盤外側の内ケーブル7に取り付けられたケーブルＩＣタグ２−２を交互に、ＩＤチェッカー１５で固有ＩＤを読み取り、その情報を作業管理センター１６に送信することにより、接続作業の正、誤を判断することが出来る。又、内ケーブル7の結線作業時に、作業者がその場で盤内側のケーブルに取り付けられたケーブルＩＣタグ２−１と盤外側のケーブル７に取り付けられたケーブルＩＣタグ２−２を交互に、ＩＤチェッカー１５で読み取り確認を行えば、１本１本確認しながら配線接続作業を進めることも可能である。
【００４４】
盤内側のケーブルに取り付けられたケーブルＩＣタグ２−１の固有ＩＤをＩＤチェッカー１５で読取後、盤外側のケーブル７のどの内ケーブル7を接続すべきか、ＩＤチェッカー１５から音声ガイダンスなどで、内ケーブル7の被覆色を指定し、作業指示することも可能となる。
【００４５】
接続ターミナル６を介して、ケーブルを接続するケースに付いて以上述べて来たが、大型の機器内部で、図１０のように、多芯ケーブル１１とセンサーなどの装置からのケーブル7をケーブル同士接続することがある。この場合は、接続する両方のケーブルにケーブルＩＣタグ２を取り付け、接続完了後、ＩＤチェッカー１５で両方の固有ＩＤ情報を読み取る。読み取った固有ＩＤからケーブルＩＤへ作業管理センター１６で関連付ける。このケーブルＩＤ情報から設計データと比較判定し、接続の正、誤を作業者に連絡することが出来る。
【００４６】
このように、接続ターミナル６ごとの接続情報を作業管理センター１６に残しておいて、配線作業全体の作業進度を把握するデータとして活用が可能である。配線工事の作業進度管理は、大きくケーブル１１を延線する作業と配線を接続する作業（結線作業）に分けることが出来る。延線する作業はケーブル１１の消化量などからかなり正確に作業進度を把握することが出来るが、結線作業は作業内容が細かなことと作業場所が点在している為、把握が大変困難である。
【００４７】
設計段階で、結線作業の総数は算出することが可能である。ケーブルＩＣタグ２の結線完了情報を日々入手することが可能となるため、日々の結線作業の進行状況の把握と全作業量から判断した工事完成度なども正確に把握が可能となる。
【００４８】
結線作業完了後、接続ターミナル６毎に情報を伝達するため作業結果と図面指示に違いが有る場合、不合格になり不具合箇所を確認し、再度結線作業を行うことになる。このようなことが、複数回発生しているかどうか作業者毎にデータを集積することが可能となり、作業者の熟練を把握することが出来る。このような作業者個人の技量判定のデータを用いて、再教育などの要否判断が可能となる。又作業者ごとの作業出来高も、同じように積算可能となる。
【００４９】
以上離れた場所でのケーブル接続のケースを述べて来たが、例えば、同じ場所に配置された盤１７や機器間を繋ぐ場合には、配線作業を行う前にケーブルを切断し、ケーブル７両端に結線端子４の圧着を実施することが多い。制御盤１７や操作盤内の配線作業でも同じように作業している。
【００５０】
この場合も、前に述べた内容と同じで、内ケーブル7両端にＩＤ読み込み装置１を取り付け、ケーブルＩＣタグ２のＩＣタグ３の固有ＩＤとケーブルＩＤを関係付けることが出来る。
【００５１】
以上の説明では、金属導体を使用したケーブルを対象として実施例を説明してきたが、近年通信の分野では光ファイバーケーブルを使用する場合が増えてきている。光ファイバーケーブルでも、１本のケーブル１１に多くの芯線を被覆した内ケーブル７で構成されている。この場合も、ケーブル同士の接続に接続間違いを防ぐため図９のように、内ケーブル7の両端にＩＣタグ３を持つケーブルＩＣタグ２を取り付けることで、同じような効果を期待することが出来る。その際、ＩＤ読み込み装置１には光でケーブルの導通を確認できる機構を設ける必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】従来技術による、接続ターミナルへのケーブル接続の一例を示す図。
【図２】制御盤等の内部と接続ターミナル、及びケーブルの接続状態の一例を示す図。
【図３】ＩＤ読み込み装置を用いて、ケーブルＩＣタグへの書込みの一例を示す正面図。
【図４】ＩＤ読み込み装置を用いて、ケーブルＩＣタグへの書込みの一例を示す平面図。
【図５】両端のケーブルＩＣタグが同じケーブルに取り付けられていることを確認する一例を示す図。
【図６】無線ＩＣタグを用いた配線接続管理システムの構成図。
【図７】ＩＤ読み込み装置を用いて、ケーブルＩＣタグ情報の読み込みの一例を示す図。
【図８】図７に示した接続ターミナルのＡ−Ａ矢視図。
【図９】接続ターミナル部の内ケーブルとケーブルＩＣタグのＢ−Ｂ断面図。
【図１０】接続ターミナルを用いず、内ケーブル同士を直接結線した一例を示す図。
【図１１】接続ターミナル部で盤内側のケーブルにもケーブルＩＣタグを取り付けた一例を示す図。
【図１２】ケーブルＩＣタグを用いた、ケーブル接続作業の作業フローチャート。
【図１３】表示器を有するＩＤ読み込み装置の一例を示す正面図。
【符号の説明】
【００５３】
１・・・・・ＩＤ読み込み装置
１−１・・・書込み器
２・・・・・ケーブルＩＣタグ
３・・・・・ＩＣタグ
４・・・・・結線端子
５・・・・・ＩＤ入力、送信機
６・・・・・接続ターミナル
７・・・・・内ケーブル
８・・・・・電流計等
９・・・・・電源
１０・・・・・線番カラー
１１・・・・・ケーブル
１４・・・・・ターミナルＩＣタグ
１５・・・・・ＩＤチェッカー
１６・・・・・作業管理センター
１６−１・・・情報送信機
１７・・・・・制御盤
１８・・・・・動力装置
１９・・・・・主ケーブルＩＣタグ
２０・・・・・表示器

【特許請求の範囲】
【請求項１】
１本のケーブルに複数の導体を有する多芯ケーブルの接続作業に於いて、多芯ケーブル内の全ての内ケーブル両端に固有のＩＤ情報有し、ＩＤ情報を無線送信することが出来る機能を備えたＩＣタグを配置し、基準となる内ケーブルと新たに配置した内ケーブルを接続し、２本のケーブルの導通が確認出来た時点で、新たなケーブルの両端に配置した前記ＩＣタグのＩＤ情報を読み込み、図面上のケーブルＩＤと前記ＩＤ情報とを関連付けることが可能なＩＤ情報読込装置を設けたことを特徴とする配線接続管理システム。
【請求項２】
請求項１記載の配線接続管理システムに於いて、ケーブルをケーブル接続作業後、ケーブルの両端に設けられた前記機能を備えたＩＣタグからＩＤ情報を読取装置を用いて受信し、図面情報と対比して、図面と同じ順番のケーブル接続が行われているか判定可能な機能を有することを特徴とする配線接続管理システム。
【請求項３】
請求項１記載の配線接続管理システムに於いて、盤内ケーブルに取り付けられた前記ＩＣタグの持つＩＤ情報と盤外ケーブルに取り付けられた前記ＩＣタグの持つＩＤ情報を連続して、読取装置を用いて受信し、接続する２本のケーブルが図面情報と同じ接続がなされているか判定可能な機能を有することを特徴とする配線接続管理システム。
【請求項４】
請求項１記載の配線接続管理システムに於いて、ケーブルの両端に設けられた前記ＩＣタグからの接続作業情報を収集し、配線工事の工事進度管理、工事品質管理に活用することを特徴とする配線接続管理システム。
【請求項５】
請求項１記載の配線接続管理システムに於いて、前記ＩＣタグをケーブルに取り付けるケーブルＩＣタグにケーブル外周を一定の力で押し付け可能な弾性機能を付加したことを特徴とする配線接続管理システム。

【図１】