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建設技術
審査証明


他機関の
評価結果

















            

2017.09.21現在
技術
名称
山岳トンネルの安全対策・省エネ制御システム「TUNNEL EYE」 
事後評価未実施技術 登録No. KT-160070-A
事前審査 事後評価 技術の位置付け(有用な新技術)
試行実証評価 活用効果評価 推奨
技術
準推奨
技術
評価促進
技術
活用促進
技術













旧実施要領における技術の位置付け
活用促進
技術(旧)
設計比較
対象技術
少実績
優良技術
 



 
活用効果調査入力様式 適用期間等
-A
活用効果調査入力システムを使用してください。

上記※印の情報と以下の情報は申請者の申請に基づき掲載しております。 申請情報の最終更新年月日:2016.09.20
副    題 安全管理の可視化・坑内作業環境の改善・省エネ制御システム 区分 システム
分 類 1 トンネル工 − 施工管理 − 施工管理 − その他
分 類 2 トンネル工 − トンネル工(NATM) − 仮設備工 
分 類 3 トンネル工 − トンネル工(NATM) − その他 
概要
@何について何をする技術なのか?
・トンネル工事の安全情報(入坑管理、作業環境濃度)を自動管理し、その情報を用いて電気機器(工事照明、換気装置等)を自動制御する技術

A従来はどのような技術で対応していたのか?
・安全情報(入坑管理、作業環境濃度)と、電気機器(工事照明、換気装置等)の手動管理・制御

B公共工事のどこに適用できるのか?
・山岳トンネル(NATM)工事

Cその他
【製品詳細】
・IoT(モノのインターネット)の仕組みを利用したシステムである。
・トンネル内に安全情報収集のため機器(入坑者・工事車両が携帯するアクティブRFIDタグを認証するリーダー(※1)、作業環境を測定する定置式濃度計、施工機械や電気機器の稼働状態をモニタリングする電流計)を設置し、IoTのネットワークを構築する。
・本ネットワークにより、安全情報である入坑者・工事車両の入坑位置や作業環境濃度、施工機械や電気機器の電流量を取得する。
・取得した情報を、インターネットを通じて遠隔地の事務所サーバーで保存・分析し、リアルタイムにトンネル坑内の作業工程を判断する。
・作業工程をもとに、電気機器(工事照明と換気装置等)を作業環境基準に適合した状態に自動制御する。

【主な機能】
・従来は、入坑札で手動操作していた入坑管理を、アクティブRFIDタグとリーダーを用いて常時自動化する。
・また、携帯型の計測器で手動で計測していた作業環境濃度を、定置式の濃度計を用いて常時自動計測する。
・作業環境濃度上昇時にパトライト警告および警報メールを通知する。
・安全情報により、サーバーで作業工程を自動判断し、電気機器である工事照明と換気装置(換気ファン、集塵機等)を自動制御する。
・作業工程の判断に加え、作業環境濃度の値に応じて、換気装置(換気ファン、集塵機等)を自動制御する。
・主要な電気機器の使用電力量を個別に計測し、工事現場の使用電力量の合計と内訳等を把握する。
・使用電力を個別に測定することで、電気の基本料金算定基準となる最大需用電力(デマンド値)を監視(※2)し、超過予測の場合に5分毎に警告メールを通知する。

※1 タグに電池を搭載して通信距離を長距離化し、リーダーで認証(検出)して、人や物をリアルタイムに位置把握するもの(以下、RFIDタグ、リーダー)。
※2 最大デマンド値で1年間の基本料金が算定されるため、デマンド値を予測・監視する機能。
主な機能の一覧表
機能分類 項目 内容 
安全性の向上 入坑者と工事車両の位置管理 RFIDタグとRFIDリーダーで入坑情報を電子化、行動履歴を把握 
安全性の向上 作業環境濃度のリアルタイム監視 温度、湿度、CO2、CO、O2、CH4、粉塵、風速等の常時計測 
安全性の向上 作業環境濃度の警報 坑内のパトライト等で警告、職員の携帯にメール通知 
省エネルギー化 工事照明の自動制御 通路区間の運行が少ない場合に照明を自動で減灯 
省エネルギー化 換気ファン、集塵機の自動制御 粉塵が少ない作業の場合、風量や吸引量を自動で減少(最低風量は確保) 
省エネルギー化 使用電力量の監視 主要な電気機器の使用電力量を個別に計測 
省エネルギー化 デマンド監視 デマンド超過予測の場合、5分毎に職員に警告メールを通知 
省エネルギー化 遠隔制御 IoTによる電気機器の遠隔制御(手動による節電) 
作業環境の向上 照度の向上 全灯制御時に通路照度を向上 
作業環境の向上 作業工程に応じた換気 粉塵が多い作業工程の場合、粉塵が高まる前に自動風量調整 
その他 施工管理情報の通信 約50m毎にWiFi等のアクセスポイントによるインターネット環境構築 
その他 Webカメラによる現場監視 仮設ヤードや切羽のWebカメラ閲覧 

システム概要とインターネット閲覧画面
新規性及び期待される効果
@どこに新規性があるのか?(従来技術と比較して何を改善したのか?)
・安全情報(入坑管理、作業環境濃度)と、電気機器(工事照明、換気装置等)の管理・制御を手動で行う方法から、全て自動で行う方法に変更した。

A期待される効果は?(新技術活用のメリットは?)
・安全管理(入坑管理)を手動から自動に変えたことにより、入坑管理をリアルタイムに確認できるので、安全性の向上が図れる。
・安全管理(作業環境濃度)を手動から自動に変えたことにより、作業環境濃度をリアルタイムに確認できるので、安全性の向上が図れる。
・電気機器(工事照明、換気装置等)の制御を手動から自動に変えたことにより、作業工程に応じて自動で制御できるので、省エネルギー化が図れる。
・電気機器(工事照明)の制御を手動から自動に変えたことにより、ダンプトラックが往来する時等に自動で照度が向上するので、作業環境の向上が図れる。
・電気機器(換気装置)の制御を手動から自動に変えたことにより、坑内環境が悪化する前に自動で風量が強くなるので、作業環境の向上が図れる。

Bその他
・期待される効果には、特に優先順位は無い。
・省エネルギー化とは、節電による経済性の向上と、CO2の削減による周辺環境の向上を指す。

【電力量削減例の試算条件】
・トンネル延長L=1,200m、トンネル断面積A=75m2
・換気ファン(風量2,000m3/min 風圧4.9kPa 電動機110kW×2)
・集塵機(吸引量2,400m3/min 電動機80kW×2)
・水銀灯750W(従来手法は15m毎に設置、TUNNEL EYEは照度向上時のため10m毎に設置)
・蛍光灯40W(従来手法は無し、TUNNELEYEは減灯時に照度を確保するため6.67m毎に設置)
・水銀灯および蛍光灯は、トンネル掘削の都度設置するため定格出力÷2で試算
・下表は、上記の条件の場合での試算値であり、現場条件や施工方法、電気機器の利用方法により異なる
電気機器と電力量の削減例(単位:kW)
電気機器 定格出力 従来手法@ TUNNEL EYEA 削減電力@-A 
換気ファン 220 202 86 116 
集塵機 160 117 42 75 
水銀灯(750W) 25 30 29 1 
蛍光灯(40W) 3 0 4 -4 
合計 408 349 161 188 

作業状態による電気機器の自動制御
適用条件
@自然条件
・動作環境:-20℃〜55℃
・動作時の最大湿度:10%〜90%

A現場条件
・山岳トンネル(NATM)工事
・設置スペースは、従来技術の電気設備の分電盤付近に、追加で縦400mm×横500mmの分電盤を1〜2個追加する程度必要

B技術提供可能地域
・技術提供地域については制限なし

C関係法令等
・特になし
適用範囲
@適用可能な範囲
・山岳トンネル(NATM)工事

A特に効果の高い適用範囲
・省エネルギー効果が高いため、使用電力量が多くなる山岳トンネル(NATM)工事

B適用できない範囲
・山岳トンネル(NATM)工事以外
・ただし、カスタマイズにより対応可能(費用等は要ご相談)

C適用にあたり、関係する基準およびその引用元
・特になし
留意事項
@設計時
・現場の仮設備配置図、現場事務所の位置、トンネル延長等に応じで、設置前にネットワーク系統やサーバーの種類(現場設置またはクラウド等)を計画
・計測する作業環境濃度項目を選択(例:温度、湿度、CO2、CO、O2、CH4、粉塵、風速等)
・制御する電気機器を選択(例:工事照明、換気ファン、集塵機、ドリルジャンボ、吹付機、吹付プラント等)
・制御する電気機器や、計測する作業環境項目に沿って、ネットワーク上に配置する通信用の制御端末個数を計画

A施工時
a.事前システム設定(環境構築関連)を実施
・サーバー環境構築(Web Server[IIS]、SQL Server、NTP Server、Windowsファイアウォール等のインストールおよび設定)
・「TUNNEL EYE」のインストール
・電力測定関係(※1)で使用する電流測定センサー(以下、CT)は、最大電流量を考慮して選定
※1:ドリルジャンボ、吹付機、換気ファン、集塵機、吹付けプラント等

b.仮設備設置時
・サーバーのシステム設定画面にて以下を登録
・制御端末の情報
・RFIDタグの情報
・計測する作業環境濃度項目
・制御する電気機器項目
・Webカメラの設定
・システム設定値(工事名称、施工者名称、接続制限IPアドレス、メールサーバー情報等)
・入坑者・工事車両の種類
・照明自動制御用定義ファイルの設定
・電気機器(換気ファン、集塵機等)自動制御用定義ファイルの設定
・CTの設置は、機器未稼働状況下で実施
・CTの設置において、信号線が確実に計測装置に接続されていることを確認
・CTの設置場所が露天環境下の場合、雨水等が入り込まないように密閉環境にて設置

c.坑口施工時
・照明設備の点灯/消灯がリモート制御できることを確認
・照明設備の状態が監視端末に表示されることを確認
・RFIDリーダーがRFIDタグを検知することを確認

d.掘削時(100m毎)
・計装盤の取付およびRFIDアンテナの設置
・照明設備の点灯/消灯がリモート制御できることを確認
・RFIDリーダーがRFIDタグを検知することを確認

B.維持管理等
・RFIDタグの電池寿命は通信間隔1秒で約3か月となり、電池交換が必要となる。

Cその他
山岳トンネル現場坑口までのインターネット回線およびプロバイダ契約は、客先御手配