ドローンインフラ点検

ドローンを使ったインフラ点検について操縦士(パイロット)の私が徹底解説!!

みなさんこんにちは。

ドローン操縦士(パイロット)のドロ助です。

立春も迎え、だんだん暖かかくなってきましたね。

しかし、まだまだ風の強い日もあるので操縦時の注意はいつでも欠かせません。

さて、今回お話しする内容はタイトルにもある通り『ドローン点検』についてです。

先日お話ししたドローン操縦士の仕事内容の際に少し触れましたが、今回はその深掘りバージョンということで、より具体的に説明していきたいと思います。

それでは早速見ていきましょう!

 

インフラ点検とは?

インフラ点検とは、その名の通り公共インフラ設備の点検作業のことです。

具体的には、ダムやトンネル、高速道路など、日頃の人々の生活基盤になる施設および交通網の点検作業のことですね。

これらのインフラ施設等は、国土交通省や厚生労働省をはじめとする国の中枢部が定めた「点検要領」に基づいて、国の出先機関や地方自治体が維持・管理しています。

従来、このインフラ点検に関して国は、人の感覚や経験に頼った方法が基本だとされていました。

しかし、その点検作業の難しさと度重なる災害が相まって、老朽化を原因とする重大事故も発生するようになったんですね。

このような公共インフラ施設の事故は人命に関わるためその対策が急がれているのですが、一気に発生する莫大なメンテナンスのコストや少子高齢化と業務自体の難しさに起因する高度人材不足など、解決が困難だとされていました。

なんと、道路橋の例では建設後50年以上が経過する施設が2023年には39%、33年には63%に達する見込みも出ているんですね。

参考:日経新聞(2020/9/2)より

 

このような現状の中現れたのが、これからお話をするドローン使用を主としたデジタル技術によるソリューションというわけなんです!

この後、ドローンによるインフラ点検について説明させていただきますね〜。

 

ドロ助
よく使うからこそ点検・管理は大切だよね

 

ドローンによるインフラ点検の実情

上記の背景を踏まえ、ドローンによるインフラ点検はさまざまな実証実験や取り組みを行っています。

その背景としては、国土交通省が発表している道路橋の点検要領の内容改正があるんですね。

その要領では、内容改定後ドローンや水中ロボット、赤外線照射装置など新技術による代替が可能だと明記しているんです。

ここでは、国が認めた民間企業によるテクノロジーソリューションをカタログ形式に貯蓄し、実際の点検作業において効用があることを認めているんですね。

具体的な事例として、関東地方整備局の関東技術事務所が公開している「全国の道路メンテナンスに関する取り組み事例」の中で紹介されているNEXCO(ネクスコ)中日本がドローンを活用した山岳地域の橋梁事前調査があります。

従来であれば、命綱にぶら下がって作業を行わなければ近接目視点検できなかった橋梁の点検に、ドローンを用いることで、外観などの規模感を把握したという事例ですね。

またsoftbank(ソフトバンク)でも、ドローンによる社会インフラ点検を行う新たなサービスを2019年春から実施しているんです。

この取組では、高い精度を誇る3Dモデルを生成する技術を持つ米国のファイブバイファイブテクノロジーズと提携し、ドローンを使用して撮影した画像と高精度の位置情報をソフトウェアによって紐づけているんですね〜。

このように、インフラ点検においては政府と民間企業が共に協力をして進めているんです。

 

D-3PO
僕らの実力を政府が認めたっちゅうわけやな!

 

このように政府にも認められているドローンを使ったインフラ点検ですには、具体的にはどのようなメリット・デメリットがあるのでしょうか?

さまざまな企業のHPや口コミを元にそれぞれ紹介していきますね〜。

 

点検作業にドローンを使用するメリット

点検作業にドローンを活用するメリットはズバリ『省コスト』『時短』『安全性』そして『実施が難しかった大型インフラの点検の実現』の4点が挙げられます。

 

省コスト

インフラ設備等は大規模なものが多く、それゆえに点検作業は大量の人員と作業機器が必要でした。

その点ドローンによる作業はそれを大幅に簡易化し、そしてより精度高く行うことができるため、『低コスト』が実現できるのです。

 

時短

先ほどのコストの例と同様に、大量の人員と作業機器が不必要なドローン点検では、それだけ効率的に作業が行えます。

作業に必要な足場を組んだり、作業に必要な車などの導入がないため、圧倒的に少ない日数での作業を可能とします。

 

『安全性』

人が入り込めなほど危険な現場や、何か人に危害を加える物質がある現場でも、ドローンは作業が行えます。

また、高価な機材とはいえ、人の命に変えられないほどの消失コストしかかからないためその点も合わせて『安心』で『安全』な作業を行えるんですね。

また、点検のクオリティも人の手のみの作業に比べて、専門家と専門機器の両方を扱えるドローン点検の方が圧倒的に高いものになっています。

その2つを合わせ、ドローン点検は『安全性』が高いといえます。

 

『実施が困難な大型インフラの点検の実現』

上記に加えて、ドローン点検は実施が困難な大型の社会インフラの点検も実行可能です。

その効率性と安全性から、大型太陽光パネルの集積地での点検や超大型ダムの点検なども可能になるんですね。

ドローンは空だけでなく、水中や細い管の中まで侵入でき、かつ広大な範囲を一気に点検できることも大きな強みの一つなんですね。

 

ドロ助
専門の人そしてドローン操縦士がいれば、難しかった作業もより効率的に行えるんだね

 

点検作業にドローンを使用するデメリット

一方で、点検作業にドローンを活用するデメリットは『点検ルールや航空法などの制度がまだ厳しい』『風や水に弱い機体の改良が必要』という点が挙げられます。

 

『点検ルールや航空法などの制度がまだ厳しい』

効率が良く、安全でコストもかからないドローン点検ですが、やはりまだまだその歴史は浅くさらなる安全のためのルールが未完成であることが否めません。

しかし、先ほど言及した通り、政府の働きかけも年々力を増しているので、これからの動向には期待が大きく持てそうですね。

 

『風や水に弱い機体の改良が必要』

ドローン点検に限った話ではないですが、悪天候やまさかの事態に対してより安定的に作業が行えるドローン開発が進められています。

これも、今まさにさまざまな企業が挑戦している課題の一つと言えるでしょう。

しかし、年々ドローンのパワフルさは増しており、具体例としては、DJI(ディージェーアイ)のMATRICE200シリーズは、17インチプロペラと高性能モーターの組み合わせで、強風時でも安定して飛行できるんですね。

今まで安定飛行が困難とされていた、厳しい冬の気候や、高山などの寒冷地の現場でも、この機体の新たなデュアルバッテリー・パワーシステムが、氷点下の飛行中でさえも、自動でバッテリーを温め走行が可能になっているんですね。

さらにその設計は防水の密閉型になっているため悪天候にも強く、さまざまな環境下で飛ばせることが魅力になっています。

 

 

インフラ点検に使用するドローン紹介

ここからは、上記で説明した作業を行うドローンを実際に紹介していきます。

ハードな環境用に設計されたこのドローンたちの見た目は屈強なので、普段目にするドローンとはまた一味違いますよ〜。

それでは見ていきましょう!

 

DJI MATRICE200シリーズ

参考画像:DJI公式ページより

最初に紹介したいドローンは、先ほども少し言及した、DJI(ディージェーアイ)の『MATRICE200シリーズ』という機体です。

この機体に関する基本情報としては、最大飛行時間が55分、6方向障害物検知や測位技術といった機能、最先端のAI技術も搭載した最新機という感じですね。

なんといっても、点検に欠かせないスキルとしては、『17インチプロペラと高性能モーターの組み合わせで、強風時でも安定して飛行できる点』、『新しいデュアルバッテリー・パワーシステムが、氷点下での飛行中も自動でバッテリーを温めてくれる点』、そして、『密閉型の防滴設計で悪天候にも強く、さまざまな環境下で飛ばせる点』が挙げられるでしょう。

そして、マルチペイロード設計となっていることも魅力の一つで、最大3つのペイロードを同時に装着できるんです。

これにより、用途に応じた装備に換装してミッションをこなすということが可能になっているんですね〜。

 

ELIOS2

続いては、ブルーイノベーション株式会社が発売している屋内点検用の球体ドローン「ELIOS2」です。

ELIOS2は、独自のセンサーを用いて安定した飛行が可能で、それに加えて高性能な4Kカメラを搭載している優れものです。

その独特な形状から、作業員が危険な場所とされる、ボイラーや高山をはじめ、下水道や煙突など様々な場面での安定した点検作業が可能なんですね。

点検作業に必要な特徴としては、『7セットの安定化センサーによる安定性』『粉塵環境最適化LEDによる良質な視界の担保性』、『高輝度LEDライトによる鮮明さのエンハンス力』、『4K UltraHDカメラ搭載とFHDによる高画質なデータ取得と送信を実現』、『電波延長ケーブルが使用可能な点』、『専用ソフトと3Dモデリングによるさらなる詳細の回収が可能な点』が挙げられます。

高性能機材が詰まっていることに加えて、専用のソフトや解析技術も可能なので、さまざまな現場で役立つ機体だといえます。

 

D-3PO
『MATRICE200シリーズ』も『ELIOS2』も性能があることながら、ルックスもイカしてるんだよな〜

 

まとめ

いかがだったでしょうか。

今回は『ドローンのインフラ点検』について、その背景から現状、実際に行われてる作業、そして機体についてご紹介いたしました。

今後もドローン市場は拡大していくことを踏まえ、点検におけるサービス展開も期待が出来そうですよね。

これらの情報を踏まえ、ドローンをはじめとするテクノロジーがこの日本に良い影響を与えていくことを操縦士の一人として祈るばかりです。

それではまた次のブログで!

おわりに

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参考になると思いますので、是非ご覧いただければと思います。

 

 

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