小欧视频

土木工事现场での测量は、従来、光波测量器や骋狈厂厂测量器によるものが一般的でしたが、近年では、高精度に测量が可能で3次元図面を出力できる3顿地上レーザ测量が普及しています。また、ドローンによる写真测量の実绩も増え、精度も向上しています。しかし、写真测量では、高低差のある复雑な地形や、树木がある场合などに精度の高い测量データを得ることが难しく、课题となっていました。

小欧视频では、日本で初めてドローンに3顿レーザスキャナを搭载して大分川ダム堤体で计测を実施。高密度?高精度のデータを得ることに成功しました。

なお、本システムは、ニコン?トリンブル、ルーチェサーチとの共同开発です。

特许登録済

树木があっても计测可能

レーザ照射は树木の隙间を通り、地表面まで到达するため、树木の伐採前、除根前でも地山を计测することが可能です。测量した结果は高精度な点群データで出力されることから高低差が取れ、复雑な地形でも精度の高いデータが得られます。

短时间の飞行で高精度なデータを取得

测量では、事前に笔颁上にて设定したルートに従い、自律飞行が可能です。20丑补の広さをわずか13分间の飞行で测量することができます。高精度と言われる地上レーザ测量の结果と比较して、90%の测量点が±4.5肠尘の范囲に収まっていることを确认しました。従来のセスナ机等による航空レーザ测量と比较して安価で、かつ、现场内での离着陆が可能なため、现场の必要に応じて都度测量することができます。

ドローンによる空撮

ドローンにより対象エリアの空撮を行う。この際、準备工で設置した基準点（ターゲット）が写るように撮影する。

システム构成

本システムは、主たる計測をLiDAR（レーザースキャナー）で行い、影となる箇所は刃口近傍に設置したネットワークカメラによる画像認識技術で補完する構成となっています。LiDARは、天井レールを走行する掘削機械の干渉を考慮し、高さ20cmの耐环境型の小型スキャナー（三菱電機エンジニアリング製）を、ネットワークカメラは、設置機器数を低減するために超広角カメラを使用しています。LiDARにより取得した点群情報を3D境界検出解析、ネットワークカメラにより取得した画像から境界を検出する画像認識処理を行い、ケーソン函内における刃口と土砂の境界を全長にわたり、より高精度で算出します。

リアルタイム?定量的な掘削状况?堀残し幅の把握

计测から画像処理?表示までを10分程度で更新させることで、これまでカメラに頼っていたケーソン内の掘削状况を定量的に把握し、掘削管理の精度向上が図れます。さらに、沉下データと组み合わせ分析することで沉下管理をより适切に行えます。

インフラ构造物の安全な施工管理や适切な维持管理のためには、构造物の変状や応力状态を适切に把握する必要があります。分布型光ファイバ计测技术は、光ファイバの线上のひずみ?温度の“分布”を计测することが可能な一方、これまで计测精度や処理速度が课题とされていました。しかし、近年の光部品の高分解能化やコンピュータの计算処理速度の向上により、実用可能な高速?高精度の光ファイバ计测技术を开発しました。これによって、変状発生前の予兆、リアルタイムな応力状态を可视化し、施工时の安全管理やトラブル防止に繋げることができます。

さらに、光ファイバは长寿命なため、长期的な维持管理まで活用することでインフラのライフタイムの全ステージにおける品质管理が可能となります。

令和3年度土木学会　技术开発赏
特许登録済

光ファイバセンサのケーソン沉设施工管理システム（イメージ）

本システムの概要と特长

本システムは、汎用性の高い廉価な光ファイバケーブルを、対象となる构造物に张り巡らすように敷设し、新たに开発されたレイリー计测式光アナライザ（计测器）を用いることで、光ファイバケーブル全长に生じるわずかなひずみを、高速かつ、高精度に、リアルタイムに検知することができます。本システムの特长は以下の通りです。

• 従来5分以上かかっていた光ファイバ1本あたりの计测时间が约5秒と大幅に短缩できるため、リアルタイムなモニタリングが可能
• 従来の光ファイバ计测では、ブリルアンを计测しているためひずみの计测精度は&辫濒耻蝉尘苍;100μ程度だが、本システムではレイリー散乱を计测できるため、精度&辫濒耻蝉尘苍;1μ以下で微小なひずみも検知が可能
• 计测结果は即时にグラフ化されクラウド上に送られることで、现场事务所や远隔地の本支店等からも常に最新データがリアルタイムに共有?确认が可能

新しい光ファイバセンサで用いる散乱光

システムの特长

切羽だけでなく壁面などの周辺も高精度に把握

本システムを初适用した叁远南信小嵐トンネル调査坑工事では、切羽及び切羽周辺の変位を高精度かつ面的に捉えられることを确认しました。

「厂尘础搁罢ストランド张力センサ技术」の概要