石油元売の国内最大手、ENEOS株式会社(東京)と自動化テクノロジー開発の株式会社センシンロボティクス(東京)は、自動航行ドローンを活用したプラントの配管点検データ取得技術を共同開発したと発表した。点検対象のデータをドローンが自動航行して取得する。同じ点検対象に対してルートを同一ルートを航行することで、過去データと比較が可能になる。自動航行のため操縦者の習熟の差が出にくい。また危険区域や障害物を考慮した飛行ルートを自動で割り出すため、手動での設定も不要だ。ENEOSは川崎製油所で運用を始めており、2024年3月末までに、仙台(宮城県)、鹿島(茨城県)、根岸(神奈川県)、堺(大阪府)、水島(岡山県)、 麻里布(山口県)、大分(大分県)の7製油所に導入する計画だ。発表は以下の通り。
ENEOS株式会社(代表取締役社長:齋藤猛、以下「ENEOS」)と株式会社センシンロボティクス(代表取締役社長 CEO:北村卓也、以下「センシンロボティクス」)は、自動航行ドローンを活用した配管点検データ取得技術を共同して開発し、ENEOSの川崎製油所で導入を開始しましたので、お知らせいたします。
ENEOSとセンシンロボティクスは、約3年にわたり配管点検データの取得に関する検証を行い、開発を重ねてきました。今回開発した技術では、配管検査として撮影を行うドローン航行の自動化を図ることで、撮影品質の均質化と検査実施者の操縦技術への依存低下が可能となりました。
■開発の背景
製油所内には膨大な数の配管が存在し、重点箇所を中心に日々検査が行われていますが、近年では設備の高経年化に伴い、従来以上に検査の重要性が増してきています。また、熟練エンジニアの退職に伴う世代交代における技術伝承の難しさなどの課題も浮き彫りになっている中で、検査による不具合の発見遅れは設備停止や計画外修繕に至る場合があり、設備保全費用の増加や設備保全担当者の負荷につながります。これら課題の解決手法としてドローンの活用が注目を集めていますが、操縦技術を持った人材を育成するためには時間・コストともに発生することから、導入にあたってのハードルが高くなっています。
■開発技術の特徴
自動航行ドローンは、ドローン操縦者の技量によらず、対象物に対して同一ルートでドローンを航行させられることから、均質な撮影データの取得が可能となり、過去データとの比較を容易に行うことができます。また、従来はドローンの航行ルートを人が指定することが大半でしたが、今回開発した技術では、障害物・危険区域などを考慮した上で、ソフトウェアがドローンの航行ルートを自動で算出・作成します。これにより、誤って航行ルートを危険区域に設定するなどのヒューマンエラーを防ぐことができ、より安全な航行を実現します。
■今後の予定
2024年3月末までに、同技術をENEOSの7製油所(仙台、鹿島、根岸、堺、水島、 麻里布、大分)へ導入することを予定しています。 取得した配管点検データを基に配管の劣化傾向の定量的な把握が可能となり、劣化予測や最適 な保全計画の立案につなげ、点検業務におけるDXの実現を目指します。
※センシンロボティクスについて
センシンロボティクスは、『ロボティクスの力で、社会の「当たり前」を進化させていく。』を ミッションに掲げ、企業や社会が抱える課題を、ドローンをはじめとするロボティクス技術で 解決する社会インフラDXのリーディングカンパニーです。 設備点検・災害対策・警備監視・現場管理など、業務における「労働力不足・ミス防止・安全 性の向上・時間・コスト」や災害発生時の迅速な対応など企業や社会が抱える様々な課題を解決 するためのテクノロジーとソリューションを提供しています。 豊富なプロジェクト実績から得られたノウハウを活用し、シナリオ策定から実証実験、実業務 への定着化まで一気通貫で支援し、老朽化する産業インフラや社会インフラの点検や、少子高齢 化による労働人口の減少、激甚化する災害対策といった社会課題の解決を目指します。
制御技術のブルーイノベーション株式会社(東京都文京区)は、送電線の点検業務で、ITやドローンの専門家でなくてもドローンで専門家の作業と同水準に遂行できるソリューション「BEPライン」を開発し、11月7日にサブスクリプションと業務委託で提供を始めると発表した。BEPラインはブルーが独自開発したセンサーモジュールとアプリケーションで構成され、搭載するドローンも幅広く適用が可能だ。ブルーは5月に、東京電力ホールディングス株式会社(東京)、株式会社テプコシステムズ(東京)と共同で、たわんだり揺れたりする送電線にドローンが自動追従してリアルタイムで撮影する技術「送電線点検用ドローン自動飛行システム」の開発を発表している。BEPラインはこの共同開発の技術を採用し、ブルーの制御技術「Blue Earth Platform(BEP)」をベースに、現場作業の要求を蓄積し、コストなどの負担を考慮し、使い勝手などのユーザー体験の改善を積み重ね、5年7カ月かけて開発した。今後、国内外の電力会社や点検事業者への普及を図る考えだ。
BEPラインは、ドローンの機体に搭載するセンサーモジュールと、操作やデータ管理のアプリケーションで構成される。モジュールは重さが750g、大きさが16㎝×11㎝×8.5㎝で、洗練されたデザインのボックスに納められている。点検に使うドローンは、メーカーを選ばず、モジュールが搭載できれば、チューニングをしたうえで適応できる。
センサーモジュールは、搭載したドローンの機体とカメラのジンバルを同時に制御し、送電線の点検に適切な距離を保ち、たわみやゆれに追従する。事前に飛行ルートを設定する必要はない。作業員はリアルタイムに送られてくる映像で不具合の有無を確認でき、鉄塔にのぼるなどの従来の重労働の必要性から解放される。映像内で気になる個所を見つけた場合などに、ドローンをホバリングさせることもアプリ操作で可能だ。
11月4日の発表会で行われたデモンストレーションでは、モジュールを搭載したドローンが、送電線を認識するとピクっと認識した挙動を示し、そのあとは送電線にカメラを向け、一定の距離を保ちながら安定して移動する様子が確認できた。またモニター画面には、送電線のキズの有無などが確認できるレベルの鮮明な画像が、ピントのずれなく映し出された。
ブルーイノベーションの熊田貴之社長は「われわれの技術は東京電力グループと開発した技術を採用しておりますが、用途は特定の電力会社に限りません。各方面で多様な技術やドローンの投入が検討されていると思いますが、われわれの技術もあわせて使って頂きたい、というスタンスです」と、幅広く役立つことへの期待を表明した。また提供先として、国内外の電力会社や点検事業者を想定していることについて、「官も含めたプロジェクトとすることも視野に入れています」と、普及に向けた幅広い選択肢を示唆した。
開発にあたった同社システム管理部の千葉剛マネージャーは、モジュールの搭載に工具を使わずに済むようにしたことなどいくつもの工夫点をあげたうえで、「開発を開始したのは2017年3月です。それからどのセンサーを使うか、現場で使いやすいかなど、膨大なヒアリングをし、フィードバックを受けながら、人がすることと同じことができなければ意味がないという思いで開発してきました」と説明した。
同社は今後、時事体験できる機会を設定し、使い勝手を確認してもらう計画だ。
同社の発表は以下の通り。
ブルーイノベーション株式会社(本社:東京都文京区、代表取締役社長:熊田 貴之、以下 ブルーイノベーション)は、たわみや揺れのある送電線に沿ってドローンが自動追従飛行し、点検に必要な各種データを撮影・取得することで点検業務を自動化・効率化・安全化するソリューション「BEPライン」※1を開発し、国内外の電力会社や設備点検・メンテナンス会社などに向けて、11月7日からサービス提供を開始します。
「BEPライン」は、ドローン機体に搭載する独自の送電線追従モジュールと操作・データ管理アプリから成り、自社で点検作業が行える「サブスクリプション」と、点検作業をお任せいただく「委託点検」の2つのサービスプランからお選びいただけます。
なお、「BEPライン」には、ブルーイノベーション独自のデバイス統合プラットフォーム「Blue Earth Platform®」をベースに、東京電力ホールディングス株式会社、および株式会社テプコシステムズと共同開発した「送電線点検用ドローン自動飛行システム」が採用されています。
■「BEP ライン」の特長
① カンタン操作|事前のルート設定が不要。すぐに高画質な自動撮影を開始
ドローンに搭載したモジュール内のセンサーが、送電線の自動検知とドローン機体ならびにカメラジンバルの制御を同時に実施します。ドローンは自動で送電線と適切な距離を保って追従飛行し、最適な画角で対象となる送電線を捉え撮影し続けるため、事前の飛行ルート設定なしで点検を開始できます。
また、画像認識と異なり逆光や影、類似する構造物の影響を受けないため、常に高品質なデータ取得が可能です(特許取得:特開 2018-156491:設備点検システム)。
② 安全・確実|点検員の負担と危険を軽減
ドローンが自動で送電線の追従飛行と映像データ取得を行うため、点検員は昇塔の危険やドローン操縦の負担がありません。ドローンからリアルタイムに送られる映像を確認し、気になる点検箇所や異常箇所があれば、アプリ操作によりその場でドローンを一時停止させ、映像を拡大するなどして状況を確認することができます。
③ 品質向上|取得情報のデジタル化・共有化による点検品質の維持・向上
送電線の自動追従飛行では常に一定の離隔距離を保ち、映像を記録します。そのため、電線の映像を常に安定して画角に捉えることができ、送電線のより線までしっかりと記録できます。
また、常に送電線を検知しながら飛行するため、送電線のたわみが大きい箇所や傾斜の勾配がある現場でも、常に送電線を追従しながら飛行し映像を記録できます。さらに、風の影響でドローンの向きや位置が変わっても、位置や向きを補正して飛行します。
■「BEP ライン」 導入メリット
「BEP ライン」を導入することで、従来の高倍率スコープやヘリコプターなどを使う従来の目視確認と比べ、点検品質の向上、点検員の安全確保、作業の効率化、コスト低減が可能となります。さらに、将来的な点検員不足や、設備の高経年化による点検対象増加への対応など柔軟な点検体制の構築と、データ利活用による施設の高度な運用・管理、予兆保全、DX 化の推進に寄与します。
■選べる2つの導入方法。社内研修による自社点検にも対応。
「BEPライン」の導入方法は、点検頻度や運用方法などにあわせて、以下のサービスプランからお選びいただけます。
※サブスクリプションプランでもパイロット派遣が可能です。また、お客様自ら点検運用できるよう、運用・育成カリキュラム
(許可申請など法規制関連や安全管理、実技講習など)もございます(オプション)。
【BEP ライン|導入ご相談・お見積り】
送電線ドローン点検ソリューション BEPライン
■「BEP ライン」主な仕様
株式会社ACSL(東京都江戸川区)は、火力発電所の煙突内部を点検する煙突点検ドローンに対応した専用のGCS(基地局)アプリケーション「Smokestack TAKEOFF」を開発したと発表した。煙突の内径や高さ、飛行条件、カメラ種別、センササイズなどを入力すると、飛行ルートを算出し、ボタンをおせば自動飛行する。飛行中がGCS画面でドローンのとらえた映像をリアルタイムで確認できる。ACSLは開発の委託を受けた関西電力グループと実務に適用できることを確認し、7月15日に受注を開始した。
開発したGCS(基地局)アプリケーション「Smokestack TAKEOFF」は、必要な情報を入力することで飛行設定を算出しルート作成する。GCS上のボタンで自動飛行し煙突内を撮影。飛行中のテレメトリ情報や点検用カメラの映像をリアルタイムで確認できる。
発表内容は以下の通り。
株式会社ACSL (本社:東京都江戸川区、 代表取締役社長:鷲谷聡之、 以下、 ACSL)は、 関西電力株式会社(以下、 関西電力)より受託され、 ACSLの用途特化型機体である煙突点検ドローンに対応した専用の基地局アプリケーション(以下、 GCS)である「Smokestack TAKEOFF」を開発しました。 そして、 関西電力のグループ会社である株式会社Dshift(以下、 Dshift、 https://www.dshift.co.jp/ )と関西電力との協業体制により実務適用できたため、 ACSLは煙突点検ドローンと本専用GCSをセットにし、 本日より受注を開始しますのでお知らせいたします、
背景
発電所や化学プラントに設置されている煙突の内部は、 排出ガスの熱や酸腐食等の要因により劣化していくため、 定期的にゴンドラを架設する等し、 目視点検を行う必要があります。 点検時には稼働を停止した状態となり、 ゴンドラを設置した点検では一般的に2-3週間かかり人手も要するため、 コストと人員不足の点から課題となっています。 また、 高所作業のため、 安全面での不安を抱えながらの作業となります。
そうした課題を解決するため、 ACSLは関西電力より受託され、 煙突内部の点検を行うための専用ドローンを2020年8月に開発しました※1。 ドローンによる点検は、 人が地上にいながら自動飛行による点検が可能であり、 安全かつ迅速に状況確認ができるのが特徴です。 煙突1基あたりの点検時間は、 求められる画像品質によりますが、 詳細な点検で1-2日、 360度カメラで簡易的に見るだけであれば半日で完了します。 また、 高所作業による労働災害の心配がなくなるという点においても効果が期待できます。
※1 2020年8月6日 関西電力が火力発電所の煙突内部点検で活用するドローンを開発 関西電力特許出願(特願 2020-063862)
https://www.acsl.co.jp/news-release/press-release/1357/
煙突点検ドローン専用GCS「Smokestack TAKEOFF」
ACSLは、 関西電力より受託され、 煙突点検ドローンの実装を推進するために必要な専用GCSを開発しました。 本GCSにより、 ドローンを活用して初めて煙突内部を点検する方でも、 必要な情報を入力してボタンを1つ押すだけで、 安全に煙突内部を飛行し点検データを取得することが可能です。
【特徴】
煙突の情報やカメラ設定および撮影条件を入力することで最適な飛行設定を算出しルート作成することが可能です
GCS上のボタン1つで自動的に飛行撮影が可能で、 飛行中の各テレメトリ情報や点検用カメラの映像をリアルタイムで確認することができます
ACSL-PF2に搭載したカメラにより高精度な点検画像を取得することができるため、 微細なクラックが検知可能です。
建築業界でのドローン利用促進を図る一般社団法人日本建築ドローン協会(JADA東京都千代田区)と一般社団法人日本UAS産業振興協議会(JUIDA、東京都文京区)は6月9日、高層ビルを含む建築物の外壁点検・調査にドローンを運用できる技能者を育てるため、新たに民間資格として「ドローン建築物調査安全飛行技能者」を創設すると発表した。両者はこの事業の推進に取り組むためこの日、東京都奈のJUIDAのオフィスで覚書に署名した。建築基準法は2022年4月に一定の条件を満たせば赤外線搭載ドローンを点検に活用できることを明記した。JUIDAとJADAはこの条件を満たす技能者の育成を目指す。JUIDAにとっては「プラント点検」、「森林測量」に続く“応用教育事業”の第三弾となる。今後、カリキュラムや講習の提供体制を整備し、2022年中の体制整備を目指す。
新しいビル外壁点検資格「ドローン建築物調査安全飛行技能者」は、JADAとJUIDAが連携して新設する専用の講習「ドローン建築物調査安全飛行技能者コース」で、基本的なドローンの知識、技能の保有者が、建築基準法や航空法の内容や現場で必要となる技量などを座学、実技で学んだうえ考査を受けて合格することで取得できる。コースの実技ではドローンをロープなどに係留した飛行、等間隔での撮影、飛行計画書の作成など、外壁点検の実務で必要な技能を身に着ける。受講できるのはJUIDAの「無人航空機操縦技能証明証」「無人航空機安全運航管理者証明証」を取得し、JADAの「建築ドローン安全教育講習」を修了していることが条件。コースは3日間を想定している。
この事業を推進するため、JADA、JUIDAは6月9日、都内で覚書に署名した。この席でJADAの本橋健司会長は「今回の告示改正に無人航空機員搭載された赤外線装置の明記や、係留ドローンの許可・申請の不要にする規制緩和は業界にとっての追い風で、建築分野でのドローンの活用は本格化することになります」と活用の拡大に期待を寄せた。またJUIDAの鈴木真二理事長も「会員が2万人を超えたのも多方面でドローンが利用されているからだと考えています。JUDAの2022年のスローガンは人口集中地区での目視外飛行が可能となるレベル4の解禁を見据えて『ドローン社会実装元年』としております。今回の覚書も大きな柱になると思っています」と述べた。
新資格を創設した背景には、建築分野でのドローン操縦者の幾瀬が急務になっていることと、ドローンの活用を建築基準法に基づく告知に明記された事情がある。
国土交通省は2021年9月、ドローンを係留するなど一定の条件を満たした場合、人口集中地域で飛行させる場合に必要となる国交省航空局への許可・承認を不要とすることを、航空法施行規則の一部改正で盛り込んだ。
また2022年4月には国交省は、建築基準法第12条第1項の定期報告制度の告示改正を施行し、赤外線装置を搭載したドローンによる外壁調査を認めた。定期報告が義務化されている建築調査のうち、タイル、石貼り、モルタルなどの劣化や損傷については、調査方法が「打診等」と指定されている。これについて従来は「打診等」の「等」の中に、赤外線カメラの調査が含まれると解釈してきた。今回の告示改正ではここが「テストハンマーによる打診等(無人航空機による赤外線調査であって、テストハンマーによる打診と同等以上の精度を有するものを含む)」となり、「テストハンマーによる打診と同等以上の精度」の条件がつくものの、ドローンの活用が明記された。
「ドローン建築物調査安全飛行技能者コース」では、「テストハンマーによる打診と同等以上の精度」を身に着けることで、告示の条件を満たすことを目指す。
なおコースの終了で取得できる「ドローン建築物調査安全飛行技能者」は、この資格を持たなければ業務ができない業務独占の資格ではなく、あくまでも民間として技能を備える講習を修了したことをさす資格だ。
告示改正をうけて、一部のドローンスクールや民間事業者が独自に条件を満たすカリキュラムを組み講習を実施するなど、今後見込まれる外壁点検の需要拡大に対応している。JADA、JUIDAは講習開始に向けて週明け以降、ドローンスクールへの概要説明、募集などの作業を進めることになる。早ければこの冬にも開講する「ドローン建築物調査安全飛行技能者」が具体的に動き出せば、赤外線ドローンによる外壁点検の取組がさらに加速することになりそうだ。
業務の自動化やDXを支援する株式会社センシンロボティクス(東京都渋谷区)は、5月11日、東海地域などで配電事業を手掛ける中部電力パワーグリッド株式会社(愛知県名古屋市)と共同で送電線(架空地線・電力線)を自動追尾する送電設備自動点検技術を開発したと発表した。ドローンに標準搭載しているカメラで送電線を自動検知でき、ドローン本体に追尾用のセンサーや小型PCなどを外付けすることもない。超高圧送電線路など大型設備の点検にも対応する。今後、ソフトウェアを開発したうえで、2022年度中の点検業務での実装を目指す。
開発した技術は両者が取り組んできた送電設備にかかわる業務の効率化に関する開発研究の成果で、送電線(架空地線・電力線)をドローンで自動追尾する。すでに飛行ルートや撮影アクションの自動生成技術を開発しており、新たな技術を追加することになった。市販されているドローン、カメラを使うことが特徴で、メーカーや機種を選ばずに運用できるという。
発表は以下の通り。
社会インフラ DX のリーディングカンパニーである株式会社センシンロボティクス(本社:東京都渋谷区、代表取締役社長:北村卓也、以下「センシンロボティクス」)は、中部電力パワーグリッド株式会社(本社:愛知県名古屋市、代表取締役 社長執行役員:清水隆一、以下「中部電力パワーグリッド」)と共同で、送電設備の業務効率化に関する開発研究を実施し、送電設備自動点検技術の大型鉄塔への適用拡大と送電線(架空地線・電力線)を自動追尾する送電設備自動点検技術を開発しました。本技術をもとにソフトウェアを開発し、中部電力パワーグリッドが保有する送電設備の点検業務で運用を図る予定です。
両社はこれまでにも飛行ルートおよび撮影アクションを自動生成し、ドローンを活用した送電設備自動点検に特化した技術を確立してまいりました。(https://www.sensyn-robotics.com/news/chuden-pg)。
このたび送電線(架空地線・電力線)自動追尾機能を追加したことで、自動点検飛行中の機体やカメラ操作が不要となり,ドローンに関する特別な知識を持たない作業員でもより簡単に送電線点検業務を実施することが可能になります。
この技術は、市場に流通している一般的なドローンを使用するため、これまで専用のセンサーを使用するなど実験的な側面が強かった自動飛行を実用レベルに押し上げるもので、送電設備の点検業務の効率化が期待されます。また、超高圧送電線路など大型設備の点検も対応可能になったため、より点検範囲が広がります。
【開発成果】
■大型送電設備(超高圧送電線路等)の自動点検飛行に対応
標準的な送電設備だけでなく、大型な送電設備(超高圧送電線路等)でも自動点検飛行が可能になりました。センシンロボティクスが保有する業務自動化プラットフォーム「SENSYN CORE」と、中部電力パワーグリッドの送電設備点検ノウハウを用いて共同開発した送電設備自動点検技術を組み合わせることで、鉄塔(支持物・がいし)と送電線(架空地線・電力線)を一括で自動点検します。また、単導体送電線だけではなく、多導体送電線も点検できるようになったため、より多くのシーンで送電線点検業務の効率化を実施することが可能になりました。
■送電線(架空地線・電力線)を自動検知し、高精細な映像を取得する技術を確立
送電線(架空地線・電力線)を、安全な離隔を保った上で精緻な点検を行うに足る解像度の画像を撮影するには、高度なドローン操縦・カメラ操作技術が必要とされてきました。両社はこれまでにも送電線(架空地線・電線)のたるみに沿った飛行ルートおよびカメラアクションを自動生成する技術を確立してまいりましたが、今回、送電線(架空地線・電力線)自動追尾機能を追加したことで、操縦者の技能に関わらず精度高く・安全に送電設備点検業務を行えるようになりました。特殊なセンサーなどを用いず、一般的に市販されている汎用的な機体・カメラを用いるため、メーカーや機種に依存しない、柔軟な運用が可能となります。
今後も継続的に研究開発を行い、AI や画像解析等の高度な技術を活用したドローン制御により、送電設備点検の更なる省力化・自動化を目指します。
ドローン開発の株式会社ACSL(東京都江戸川区)は3月30日、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の事業として開発した情報漏洩対策ドローンに搭載したフライトコントローラーなどの技術を、株式会社石川エナジ―リサーチ(群馬県太田市)が開発した点検ドローン「ビルドフライヤー」に統合することに成功したと発表した。両者の共同事業で、ACSLがNEDO事業で開発した技術を転用した事例の第一号になる。今後、NEDO事業で開発した高セキュリティー技術の普及にはずみがつきそうだ。
石川エナジーリサーチの「ビルドフライヤー」に統合が成功した技術は、NEDOの「安全安心なドローン基盤技術開発」事業のもとで開発が進められた高セキュリティードローンに採用されたフライトコントローラーとGCSだ。データの漏洩、抜き取りの防止、機体の乗っ取りへの耐性強化を実現させた高性能小型ドローン「SOTEN(蒼天)」に搭載された。
ACSLはNEDO事業で、フライトコントローラーなどの標準基盤設計と開発を担った。開発の成果として「SOTEN」を発表したのは2021年12月で、あわせてフライトコントローラーのAPI(アプリケーション・プログラミング・インターフェース)や、主要部品の接続仕様もコーポレートサイトで公開した。
石川エナジ―リサーチとACSLは、公開されたAPIをもとに、「ビルドフライヤー」にフライトコントローラーとGCSの統合に取り掛かり、実証を重ねた末に成功させた。
石川エナジーのビルドフライヤーは、5㎏までのカメラ、測量機器などの搭載が可能な空撮、点検、測量対応の4本アームのマルチコプターで、5㎏の機材を積載し30分の飛行可能な、本体にマグネシウムを使った超軽量、高剛性の機体だ。NEDO開発事業の技術が統合された機体の現場投入が期待される。
NEDO事業技術の転用第1号を足掛かりに、今後、高セキュリティードローンへの採用が加速する可能性がある。ACSLも今後、公開したフライトコントローラーのAPIの周知、普及に力を入れる方針だ。