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 トンネルの掘削現場で実績のある通信技術が、全く別分野の陽子加速器施設に防災システムとして導入された。最適な避難経路へとリモートで誘導するとともに、平時は現場支援を後押しする。普段入れない施設内の様子とともにシステムの全貌に迫る。

 茨城県東海村にあるJ-PARCセンターに、円軌道に掘られた巨大な地下トンネルがあるのをご存じだろうか。直径約500mの円の外周を走る「メインリング(MR)加速器トンネル」だ。2022年3月に施設の内部が公開された。素粒子や原子核などの研究に取り組むため、陽子を緩やかな円軌道上で繰り返し加速させている。

トンネル内部の様子(動画:日経クロステック)
J-PARCセンター内の陽子加速器施設(写真:日経クロステック)
J-PARCセンター内の陽子加速器施設(写真:日経クロステック)
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地下施設の直径は500m。取材を基に日経クロステックが作成
地下施設の直径は500m。取材を基に日経クロステックが作成
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 トンネル内部はどの場所も内観が似通っているため、自分がどこを歩いているのかが分からなくなる。地下にいるため、GNSS(全球測位衛星システム)は使えない。坑内では配管を流れる冷却水の音が常に鳴り、アナウンスも聞き取りにくい。

 そんな地下施設で防災システムとして使われたのが、電波の届かないトンネル現場で培った位置管理情報システムだ。飛島建設とJ-PARCセンター、綜合警備保障(ALSOK)、関西大学総合情報学部の田頭研究室が共同で開発。地下通路にいる作業員の位置を管理者が遠隔地で把握しながら、チャットやビデオ通話を使って意思疎通できる。

 19年夏にシステムを導入して以降、改良を重ねてきた。システムは、閉域ネットワークでサーバーと接続した中央制御棟のコンピューターと加速器に設置した無線LANアクセスポイント、専用のスマートフォン、スマホのアプリで構成する。

防災システムの主な構成。飛島建設の資料と取材を基に日経クロステックが作成
防災システムの主な構成。飛島建設の資料と取材を基に日経クロステックが作成
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 作業員の位置は、アクセスポイントと作業員に持たせたスマホとの接続状況を基に、複数あるアクセスポイントのどれに近いかを判別して特定する。通路の天井部に、無線LANのアクセスポイントを約50mおきに30台設置。個々の作業員の作業エリアが50m単位で分かる。

通路天井部にアクセスポイントを設置する(写真:日経クロステック)
通路天井部にアクセスポイントを設置する(写真:日経クロステック)
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 施設内で働く作業員の位置が一目で分かる上、チャット機能を使ってテキストメッセージや画像を送受信できる。扱いやすさを重視し、「了解」などの意味が伝わるスタンプも用意した。

個々の作業員の位置が一目で分かる(写真:日経クロステック)
個々の作業員の位置が一目で分かる(写真:日経クロステック)
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テキストや画像を送受信できる(写真:日経クロステック)
テキストや画像を送受信できる(写真:日経クロステック)
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 運転中の加速器は放射線を発する。無線LANのアクセスポイントの故障を防ぐために、加速器の運転時は通信システムの電源が自動で切れる仕組みだ。加速器の停止時には自動で電源をオンにして、通信環境をスムーズに回復させるようにした。