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ドローン購入の流れ

橋梁や橋脚のインフラの安全点検にドローンが使われている理由とは

2017年10月13日 インフラ点検

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ドローンが公共事業においてインフラ点検に用いられつつあるのは、ご存じでしょうか。橋梁や橋脚といったインフラを点検する現場では最近ドローンが使われて始めています。ドローンを活用すると普段人間が目で確認することが難しい場所や、点検に行くのが難しい場所へドローンを飛ばすことができます。

インフラ点検の現場でドローンはどのように活用されているのでしょうか。インフラの点検でドローンが使われるようになった理由も合わせて見ていきましょう。

どうやってドローンはインフラを点検するの?

ドローンによるインフラ点検のしくみ

皆さんのお住まいの近くに橋や、モノレールはありますか。橋の土台となる橋梁やモノレールを支えている橋脚など、どのように点検をされているかご存じでしょうか。人の目での目視や写真撮影、人の手や機械によりコンクリートを叩いて強度を確認しています。

では、ドローンによって橋脚を点検する場合には、どのように行うのでしょうか。点検対象の橋脚に対して、先ず完成したばかりのタイミングでドローンにより空撮を行い、3次元コンピュータグラフィックスを用いて立体造形を数値化します。その上で例えば1年後などの点検のタイミングにもう一度ドローンによる空撮を行い、改めて立体造形を確認します。

もし橋脚の内部に腐食している箇所がある場合には膨らみができています。そのため完成時と点検時の橋脚の立体造形を比べると、膨らみがある部分が腐食していると判別することができます。そのような流れでドローンによるインフラ点検を行うことが可能となります。

塩害の地域には特効薬

人間の目には非常に立派に見える橋や構造物も、時間が経つと腐食するのが現実です。特に海の近くの地域など塩害が激しい地域では、橋梁や橋脚の腐食の進行スピードも速くなります。

例えば沖縄県は沖縄本島や石垣島、宮古島などの島で成り立っているため、海に面している地域が他の都道府県よりも圧倒的に多く、そのためコンクリートが腐食するスピードが他の県に比べて30倍早いともいわれています。さらに島と島を結ぶ橋が多いため、日本全国で一番橋が多く、日本の中でもドローンによるインフラ点検の機会が多いといわれています。

ドローンによるインフラ点検はまだまだ研究開発の途上の段階ですので、実務でドローンを飛ばして技術を習得することはまだまだ求められています。

ドローンがインフラ点検に使われる理由

ドローン技術の向上

ドローンがインフラ点検に使われるようになった理由としては、ドローンの開発が進みドローン撮影の技術力が高まったことが挙げられます。赤外線カメラやドローンに設置されているセンサーの増強などにより、海上や上空などの危険性が高い場所でもインフラ点検が可能になりました。

インフラ点検を行う場合には、橋脚など点検する対象物に対して接近して写真撮影を行うこともあります。そうした際にドローンに搭載された障害物衝突回避機能が有効に作用します。例えば最新のドローンの機種には、「前後左右」と「下」方向の障害物回避機能が搭載されています。

点検の費用が抑えられる

ドローンによる空撮を用いた橋脚などのインフラ点検は、今までのインフラ点検の概念を覆しています。その大きな要因の一つは圧倒的なコストダウンです。

一般的に橋脚の点検を行う場合には、点検前の準備として橋脚の一つ一つに足場を組んで安全点検を行っています。足場を組んだ上に人が乗り、目視や写真撮影をしているのが現状です。実はこの足場を一つ組むのに20万円掛かります。もし橋脚が100本あった場合には、足場を組む予算としておおよそ1,000万円が掛かります。

ドローンによる安全点検の場合には足場を組む必要は一切なく、ドローンを飛ばすことで楽でスムーズな点検が可能となります。今までの点検ですと人間が作業する必要があり労務費が掛かっていました。点検に携わる人間を最小限に抑えることができますので、大規模なインフラ点検の現場であればあるほど、今まで大量に掛かっていた足場代と人件費を大幅に削減することができます。

時間の短縮

今までは足場を組む時間が大幅に掛かっていました。さらに一つ一つの橋脚の安全点検を人間の手でした上で足場の解体作業も行う必要があり、大掛かりな点検の体制を整える必要がありました。これらには膨大な時間が掛かります。

ドローンによる安全点検の場合には、事前準備も含めて2日間程度、実際に点検作業を行うのは2~3時間でインフラ点検を行うことができ、作業の時間を大幅に短縮することが可能になります。

高所や危険区域での空撮も可能

人が立ち入ることが難しい危険な場所や、なかなか点検に行けない高所へもドローンを飛ばすことができるため、操縦者は安全な場所から遠隔にて操縦を行うことができます。

例えば、崩壊している道や橋を改修する際の事前調査や原子力発電所の点検・鉄塔など高所の点検作業など、一般的に点検が困難な場所でもドローンは威力を発揮します。

ドローンによるインフラ点検の技術

インフラ点検で求められる技術

ドローンの操縦に自動航行ソフトを用いることもありますが、立体的な構造物に対しては不向きで手動による操縦が必要となります。さらに構造物の点検の場合には、構造物に対して上下の縦方向に一直線に撮影を行う必要があります。

今後、橋脚の塩害対策工事のため、ドローンによる点検の依頼はどんどん増えると予想されますが、その際に必要となるのが縦方向の運転技術です。ただしそうした飛行方法は難易度が高く、操縦士の技術とノウハウが求められます。

国との共同研究の取り組みも

ドローンによるインフラ点検はまだまだ画期的な方法であり、今は研究開発段階とも言えます。国家戦略プロジェクトとして最先端技術を開発している研究機関と共同して、研究開発が進められています。それにより今後はインフラ点検のドローン空撮の技術がさらに高まっていくことでしょう。

まとめ

ドローンがどんどんと新たな分野に進出していますが、その一つが橋梁や橋脚といったインフラの安全点検です。今までのインフラ点検ではありえないコストダウンや時間短縮が可能となっており、今後はドローンによるインフラ点検は主流となっていくでしょう。

ただしドローンの操縦にも高度な技術が求められ、そのための研究開発が進んでおり、さらなる技術革新も求められています。ドローンを通して、私達にとっても身近な橋やインフラ物の安全がさらに強化されていくことでしょう。

 

公共事業の進捗確認やインフラ点検に用いられるドローン

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ドローンの機能が従来に比べて格段に高性能になり、ドローンは測量分野のみならず、公共事業の進捗確認やインフラ点検にも用いられつつあります。

ただし、橋梁や橋脚といったインフラ点検の現場ではドローンが使われるケースは少なく、研究開発の途上の段階です。

株式会社emsembleでは、この分野の最先端技術を開発している研究機関と共同により、インフラ点検のドローン空撮の経験を深めると共に、3次元コンピュータグラフィックス知識や撮影技術も活用しています。

ドローン操縦には、自動航行ソフトを用いる方法もあります。自動航行は平面的なエリアを広範囲にまんべんなく飛行させることに優れていますが、立体的な構造物に対しては技術が必要となります。

さらに構造物の点検のように上下方向に一直線に撮影を行うようには、自動航行ソフトは設定されていません。そのため、点検撮影の際には操縦士による手動での操縦が必須となります。

弊社では多数の経験と実績を持つ操縦士が、お客様が求められる空撮のニーズを丁寧に伺い、現場の状況に応じたご対応をさせていただきます。

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