３次元ＣＡＤモデル作成システム及び作成方法

【課題】各種プラント機器の設計仕様データを自動的に取得することができるとともに、設計３次元ＣＡＤモデルを簡便に修正することが可能な３次元ＣＡＤモデル作成システム及び作成方法を提供する。
【解決手段】各種プラント機器１−１〜１−ｎの各々に取り付けられ設計仕様データを記録した設計仕様タグ２−１〜２−ｎと、プラント機器を３次元計測する３次元計測装置３と、３次元データサーバと、設計仕様タグ読取部と、設計３次元ＣＡＤモデル格納部と、設計仕様タグの位置データに対応するプラント機器を検索し、設計仕様タグとプラント機器を対応づける検索部と、３次元ＣＡＤモデルに設計仕様データを付加するとともに、設計仕様タグの位置データに対応するプラント機器の位置データが異なる場合、設計仕様タグの３次元位置データに基づいて設計３次元ＣＡＤモデルを修正する３次元ＣＡＤモデル作成合成部と、を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種プラント機器からなるプラントの３次元ＣＡＤモデルの作成システム及び作成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種プラント、例えば、原子力プラントは、加熱冷却機器、配管、弁、ポンプ、サポート等の各種プラント機器を有し、それらのプラント機器が相互に接続されプラントを構成している。
【０００３】
このようなプラントを設計する際、複数のプラント機器の配置設計は、各プラント機器の設計情報をもとに、３次元ＣＡＤ作成システムにより３次元ＣＡＤモデルを作成することによりおこなわれている。
【０００４】
一方、これらのプラント機器を現場に設置した後、３次元計測装置により設置されたプラント機器を計測し、プラント機器の設置状況を確認することがおこなわれている。その際、設計時の３次元ＣＡＤモデルが３次元計測装置により計測されたプラント機器の位置情報と異なる場合は、設計時の３次元ＣＡＤモデルを修正することもおこなわれている（特許文献１）。
【０００５】
この実測３次元位置データにより修正された３次元ＣＡＤモデルは、プラント改造検討時に周囲の構造物と計画中の構造物との干渉チェック、搬出入ルートの確認に利用可能であり、プラント改造計画の一助となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３３１３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、各種プラント機器は、それぞれ内径、肉厚等の内部構造データ及び材質データ等の設計仕様データを有している。プラントの改造、改修計画時には、３次元ＣＡＤデータとともにこれらの設計仕様データが必要となるが、設計仕様データは、別途、当該機器の設計仕様書や設計図面から取得しなければならず、改造、改修計画作成の作業効率が悪いものとなっていた。
【０００８】
また、従来の設計３次元ＣＡＤモデルを実測３次元データで修正する手法は、膨大な演算処理を必要とするもので、コンピュータの負担が大きく、作業時間も長期化するという課題があった。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、各種プラント機器の設計仕様データを自動的に取得することができるとともに、そのデータを利用して設計３次元ＣＡＤモデルを簡便に修正することが可能な３次元ＣＡＤモデル作成システム及び作成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の３次元ＣＡＤモデル作成システムは、各種プラント機器の各々に取り付けられ設計仕様データを記録した設計仕様タグと、前記設計仕様タグを含む前記各種プラント機器を３次元計測する３次元計測装置と、前記３次元計測装置で得られた３次元データを格納する３次元データサーバと、前記３次元データから前記設計仕様タグの３次元位置データと設計仕様データを読み取る設計仕様タグ読取部と、前記プラント機器の設計３次元ＣＡＤモデルを格納した設計３次元ＣＡＤモデル格納部と、前記設計仕様タグの３次元位置データに対応するプラント機器を検索し、各設計仕様タグと各プラント機器を対応づける検索部と、前記設計３次元ＣＡＤモデルに設計仕様データを付加するとともに、前記設計仕様タグの３次元位置データに対応するプラント機器の位置データが異なる場合、当該設計仕様タグの３次元位置データに基づいて前記設計３次元ＣＡＤモデルを修正する３次元ＣＡＤモデル作成合成部と、を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の３次元ＣＡＤモデル作成方法は、設計仕様タグが取り付けられた各種プラント機器を３次元計測装置により計測し、３次元データを得る工程と、前記３次元データから前記設計仕様タグの３次元位置データと設計仕様データを読み取る工程と、前記設計仕様タグの３次元位置データに対応するプラント機器を設計３次元ＣＡＤモデルから検索し、各設計仕様タグと各プラント機器を対応づける工程と、前記設計３次元ＣＡＤモデルに設計仕様データを付加するとともに、前記設計仕様タグの３次元位置データに対応するプラント機器の位置データが異なる場合、当該設計仕様タグの３次元位置データに基づいて前記設計３次元ＣＡＤモデルを修正する工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、各種プラント機器の設計仕様データを自動的に得ることができるとともに、設計３次元ＣＡＤモデルを簡便に修正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態に係る各種プラント機器の設置状況を示す模式図。
【図２】第１の実施形態に係る３次元ＣＡＤモデル作成システムの作成フロー図。
【図３】第２の実施形態に係る３次元ＣＡＤモデル作成システムの作成フロー図。
【図４】設計３次元ＣＡＤモデルの概要図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る３次元ＣＡＤモデル作成システム及び作成方法の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
［第１の実施形態］
（構成）
図１は、現場に設置された各種プラント機器１−１〜１−ｎ（例えば、加熱冷却機器、配管、ポンプ、弁、サポート、等）を３次元計測装置３で計測する際の模式図である。これらのプラント機器を設置する際は、まず、それぞれの設計情報をもとに図４に示すような設計３次元ＣＡＤモデルを作成して他の機器との接続状況、配置構成等を確認し、それにしたがい据え付け設置される。
【００１６】
本実施形態では各プラント機器１−１〜１−ｎの表面にそれぞれ当該プラント機器の設計仕様タグ２−１〜２−ｎが取り付けられている。例えば、プラント機器が配管の場合、設計仕様タグには、配管ラインナンバ、各種寸法、肉厚、材質、等の設計仕様データが記録されている。設計仕様タグ２−１〜２−ｎは、原子力プラントの建設時又は原子力プラントの改造工事前に取り付けられ、例えば、ＱＲコード（登録商標）などのマトリックス型２次元コードのタグが用いられる。
【００１７】
（作用）
図２を用いて、本実施形態の３次元ＣＡＤモデル作成システムの作成フローを説明する。
設計仕様タグ２−１〜２−ｎが取り付けられた各種プラント機器１−１〜１−ｎの設置状況を例えばレーザ光を用いた３次元計測装置３により計測し、得られた実測３次元データを３次元データサーバ４に保存する。
【００１８】
設計仕様タグ読取部５は、３次元データサーバ４に格納された実測３次元データから設計仕様タグ２−１〜２−ｎの３次元位置データと設計仕様データを読み取る。
一方、設計３次元ＣＡＤモデル格納部６には、各種プラント機器のそれぞれの設計情報をもとに作成した設計３次元ＣＡＤモデル（図４）が格納されている。
【００１９】
次に、比較部７において設計３次元ＣＡＤモデルから設計仕様タグの３次元位置データに対応するプラント機器を検索し、設計３次元ＣＡＤモデルにおけるプラント機器１−１〜１−ｎと設計仕様タグ２−１〜２−ｎとの対応付けをおこなう。
【００２０】
３次元ＣＡＤモデル作成合成部８では、設計３次元ＣＡＤモデルにおける各プラント機器に対し、対応する設計仕様タグ２−１〜２−ｎに記録された設計仕様データを付加するとともに、必要に応じて設計３次元ＣＡＤモデルの修正をおこなう。
【００２１】
設計３次元ＣＡＤモデルの修正は、ある設計仕様タグの実測３次元位置データが、対応するプラント機器の設計３次元ＣＡＤモデルに基づく位置データと相違する場合に、設計３次元ＣＡＤモデルを、設計仕様タグの実測３次元位置データに合致するように修正する。その際、設計仕様タグの実測３次元位置データ以外に、近傍の実測３次元位置データを適宜用いてもよい。
【００２２】
（効果）
本第１の実施形態によれば、各種プラント機器の設計仕様データを設計仕様タグにより自動的に取得するとともに、設計仕様タグの３次元位置データを利用して設計３次元ＣＡＤモデルを簡便に修正することが可能なる。また、この設計仕様データ及び修正された３次元ＣＡＤモデルを用いることにより、プラント改造検討時に周囲の構造物と計画中の構造物との干渉チェック、搬出入ルートの確認を容易におこなうことができるので、信頼性の高いプラント改造計画を効率よく作成することができる。
【００２３】
［第２の実施形態］
本第２の実施形態では、図３に示すように、第１の実施形態の３次元ＣＡＤモデル作成システムに設計仕様データ検索部９を追加する。設計仕様データ検索部９は、設計仕様タグ読取部５に保存されている設計仕様データを検索する機能を有し、検索条件と一致する設計仕様データに対応するタグ２−１〜２−ｎの３次元位置データを検索する。これにより設計仕様情報を条件として、対応するプラント機器の３次元位置データを検索可能とする。
本第２の実施形態によれば、設計仕様情報を条件として、対応するプラント機器の３次元位置データを簡便に検索することが可能となる。
【符号の説明】
【００２４】
１−１〜１−ｎ…プラント機器、２−１〜２−ｎ…設計仕様タグ、３…３次元計測装置、４…３次元データサーバ、５…設計仕様タグ読取部、６…３次元ＣＡＤモデル格納部、
７…検索部、８…３次元ＣＡＤモデル作成合成部、９…設計仕様データ検索部。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
各種プラント機器の各々に取り付けられ設計仕様データを記録した設計仕様タグと、
前記設計仕様タグを含む前記各種プラント機器を３次元計測する３次元計測装置と、
前記３次元計測装置で得られた３次元データを格納する３次元データサーバと、
前記３次元データから前記設計仕様タグの３次元位置データと設計仕様データを読み取る設計仕様タグ読取部と、
前記プラント機器の設計３次元ＣＡＤモデルを格納した設計３次元ＣＡＤモデル格納部と、
前記設計仕様タグの３次元位置データに対応するプラント機器を検索し、各設計仕様タグと各プラント機器を対応づける検索部と、
前記設計３次元ＣＡＤモデルに設計仕様データを付加するとともに、前記設計仕様タグの３次元位置データに対応するプラント機器の位置データが異なる場合、当該設計仕様タグの３次元位置データに基づいて前記設計３次元ＣＡＤモデルを修正する３次元ＣＡＤモデル作成合成部と、を有することを特徴とする３次元ＣＡＤモデル作成システム。
【請求項２】
前記設計仕様タグ読取部に保存された設計仕様データを検索する設計仕様データ検索部をさらに有することを特徴とする請求項１記載の３次元ＣＡＤモデル作成システム。
【請求項３】
設計仕様タグが取り付けられた各種プラント機器を３次元計測装置により計測し、３次元データを得る工程と、
前記３次元データから前記設計仕様タグの３次元位置データと設計仕様データを読み取る工程と、
前記設計仕様タグの３次元位置データに対応するプラント機器を設計３次元ＣＡＤモデルから検索し、各設計仕様タグと各プラント機器を対応づける工程と、
前記設計３次元ＣＡＤモデルに設計仕様データを付加するとともに、前記設計仕様タグの３次元位置データに対応するプラント機器の位置データが異なる場合、当該設計仕様タグの３次元位置データに基づいて前記設計３次元ＣＡＤモデルを修正する工程とを有することを特徴とする３次元ＣＡＤモデル作成方法。

【図１】