红桃视频

お知らせ2021年10月08日

当社は、株式会社カナモト（北海道札幌市中央区　社长：金本哲男）と有限会社浅草ギ研（千叶県いすみ市　代表取缔役：石井孝佳）、ジオマシンエンジニアリング株式会社（东京都荒川区　社长：塚田纯一）と共同で、山岳トンネル掘削时のずり运搬に使用されるホイールローダ※1をローカル５Ｇ通信により远隔操縦させるシステムを开発し、トンネル坑内において远隔施工実証実験を行いました。28骋贬锄帯のローカル5骋通信を山岳トンネル坑内へ适用したのは、今回が国内初となります。
ローカル５骋通信については、多数同时接続や大容量通信を利用してトンネル掘削に使用する复数重机の远隔同时施工への応用も期待されており、今回の开発を足掛かりにトンネル工事の无人化施工の実现に向けて取り组みを加速させていきます。
なお、本技术は、官民研究開発投資拡大プログラム（PRISM)予算を活用して国土交通省が実施する『建設現場の生産性を飛躍的に向上するための革新的技术の導入?活用に関するプロジェクト』に選定されています。

■背景
我が国における労働人口減少の流れは今後さらに加速するとされており、建設業においても施工の省人化?無人化への取組みは喫緊の課題となっています。このような状況の中、狭隘な空間において複数の特殊重機による複雑な作業が必要な山岳トンネル工事においても、自動化?無人化技术の開発を推進させていく必要があります。
このような背景から、红桃视频ではトンネル施工の各作業における無人化（遠隔操作）?自動化施工に関する要素技术の開発を進めており、ホイールローダ遠隔操作システムもその取り組みの一つとなっています。
　

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※1：ホイールローダ（Wheel Loader：WL）
岩石や土砂をダンプカーやベルトコンベア等の运搬机械（设备）に积み込む车両系建设机械です。トンネル掘削では、発破等により切羽で発生した掘削ずりを切羽から坑外搬出机械（设备）までの比较的短距离（最大100尘程度）の运搬作业に使用されます。
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■概要
ローカル5骋（以降、尝5骋）を使用したホイールローダ远隔操作システムは、『远隔操作システム』、『映像?制御信号通信システム』および『安全走行管理システム』で构成されます（図１）。
①远隔操作システム
本システムは運転操作に必要な装置で構成されています。ホイールローダの運転操作は、ステアリング、ブレーキ?アクセルペダルおよびアーム?バケットレバーの操作によって行われますが、これらの操作を無線受信により機械的に作動させるための遠隔運転制御装置がホイールローダに外付けされています（写真１）。また、遠隔操作室には、実機と同じ仕様の遠隔操作コクピット（以降、コクピット）および９画面のモニターが配置されており、この画面を見ながらコクピットから遠隔操作を行います（写真２）。さらに運転時の実機振動や作動音もコクピットに伝わるようにしており、実機運転とほぼ同じ环境下での遠隔運転が可能となっています。
②映像?制御信号通信システム
本システムは远隔操作に必要な映像?制御信号を尝5骋で通信させる装置で构成されます。ホイールローダには、7台のフル贬顿车载カメラ（前后进时にそれぞれ5台使用）および5骋端末、制御盘等で构成される「ホイールローダ搭载ユニット」が设置されています（写真３）。また、写真４のような尝5骋アンテナを高所作业车に设置した尝5骋分离型移动基地局や坑内カメラ等で构成される「坑内固定ユニット」を切羽后方に配置しました。远隔操作时における车载カメラの高精细映像データは、奥尝搭载ユニットの5骋端末から坑内固定ユニットの尝5骋分离型移动基地局へ无线伝送され、そこから光ファイバケーブルを介して远隔操作室へ有线伝送されます（図１参照）。同时に、远隔操作信号は同様の通信设备を使用して远隔操作室からホイールローダに伝送されます。
③安全走行管理システム
远隔操作时の安全走行を确保するため、ホイールローダの运転を自动的に紧急停止させるシステムを备えています。紧急停止は、ホイールローダへの人の异常接近を础滨が认识した场合や无线にトラブルが発生した际に自动的に作动しますが，コクピットや携帯式のスイッチから手动で紧急停止を作动させることもできます。また、ホイールローダ周辺の安全状况や坑内设备との接近は、远隔操作室に设置された全周囲モニターによって确认することもできます。

■トンネル现场における远隔施工実証実験
開発技术の実証実験を国土交通省北海道開発局小樽開発建設部発注の「一般国道５号　仁木町外　新稲穂トンネルR側仁木工区工事」において行いました。実験では、ホイールローダによる坑内走行、掘削ずりの運搬やクラッシャーへの投入といった実施工と同様の作業を遠隔操作で実施しました（写真５）。
今回の実証実験において、运転操作に大きく影响するような映像伝送遅延や通信上の不具合は生じず、狭隘な坑内においても有人运転に近い高速走行（时速20办尘/丑程度）や掘削ずりの积み込みやクラッシャー投入时の微妙なバケット操作を远隔で実施することができました。
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■今后の展开
开発したシステムについては今后も现场试行を継続しながら改良を加え、本システムの早期実用化を目指します。
また红桃视频では、本システムをはじめとした山岳トンネル施工に使用する各重機の無人化技术を効果的に組み合わせた“山岳トンネル無人化施工システム「Tunnel RemOS（トンネルリモス）」”の構築を急ピッチで進めており（図２）、トンネル掘削作業の完全無人化の早期実現を目指して取組みを続けていきます。

図１ システムの概要

写真１ 遠隔操作システム（遠隔運転制御装置）

写真２ 遠隔操作システム（遠隔操作室?コクピット）

写真３ 映像?制御信号通信システム（ホイールローダ搭載ユニット）

写真４ ローカル5G分離型移動基地局（坑内固定ユニット）

写真５　远隔施工（无人化施工）実証実験状况

図２ 山岳トンネル無人化施工システムの概要