スポーツベッティング稼ぐ 業界初のドローン×AIで 点検をDXする
~誰もがいつでも容易に使えるように、送変電保守業務へのドローン活用プロジェクト~
- PROJECT MEMBER
- 開発担当 Y.M, Y.T / 現場担当 M.S
安全で安定した電力供給をこれからも永く維持するために、スポーツベット入金不要ボーナスパワーグリッド(以下スポーツベット入金不要ボーナスPG)では定期的に送変電設備の巡視・点検をおこなっている。電力網は日本全国に張り巡らされているが、これまでどんな山奥でも送変電設備の巡視・点検業務は、ヒトの手中心に実施されてきた。ヒトの手でおこなうことはその時点では可能ではあったが、効率的な実施や故障復旧対応の更なる迅速化、さらに労働力不足の未来に備えるために、当時最先端技術であったドローンを活用する計画が立ち上がった。まずは送電設備の巡視・点検での実用化へ。そして、設備構成が異なり求められる機能も異なる変電所点検へ。電力設備維持のしくみそのものを変えていく挑戦が、今この瞬間も新しい未来を切り拓いている。
PROJECT FLOW
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01.2019年送電設備の巡視
・点検業務改善に向けた、ドローンの活用検討着手 -
02.2020年ドローンによる送電設備の自動巡視・点検技術の開発研究開始
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03.2021年ドローンによる送電設備巡視・点検業務
の実用化 -
04.2023年変電設備でのドローン活用に向けた研究・実証実験を開始
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05.2024年送電設備点検にAIシステムを実装
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2025年変電所向けドローン初号機を導入・設置し、試行運用開始他変電設備へも
順次適用拡大計画中
「ドローン×AI」を適用拡大
PROJECT POINT
CHAPTER 1
スポーツベット入金不要ボーナスPGに必要なドローンとそのシステムを追求
各発電所から都市部へ高電圧の電気を運ぶ送電線。その規模は架空送電(注1)では10,553kmに亘り、その送電線を電力供給管内29,853基の鉄塔が支えている(注2)。 鉄塔が建つのは農地などの開けた平地だけではなく、険しい山中から離島まで実にさまざま。点検においては、そうした場所に保守員自らが赴き、高さ30m~100mの鉄塔に昇って、ボルトの緩みや錆などを確認していた。立地によっては現場にたどり着くだけで数時間を要すほか、高所作業は高度な安全対策と専門技術が求められ、その負担は非常に大きい。さらに今後は人口減少から労働者不足が予測されており、効率的かつ容易に巡視・点検できるしくみの開発が早急に求められていた。 (注1) 架空送電:鉄塔を用いて地上から高いところに電線を張って電気を送る送電方式 (注2) 2024年度現在
さまざまな手段が模索されるなか、時代の転機が訪れた。ドローンの普及拡大である。導入コストの低減や航空法の改正、安全性の向上により、産業分野でドローンの活用が急速に進んだ。
「まずは送電部門での導入に向け、当社設備保守におけるドローンの適用研究を始めました。共同開発パートナーの選定、送電設備点検に必要な機能の要件定義、ドローン機体の検証、ドローン飛行時の安全確保、情報セキュリティ面の検討と、ドローン導入にあたって考えることは山ほどありました。」(M)
機能の検討においても、どういった機能をドローンに付加させ、巡視・点検おこなうかは一つの大きなテーマであった。「まずは鉄塔に昇る機会の減少を第一の目的としました。」とMさんは語る。
「ドローンを導入すればすべてのことが自動で可能となるわけではないので、開発当時のドローンの性能で可能な巡視・点検項目を抽出することに照準を絞りました。自動飛行機能と画像解析システムを搭載させて、目標物へ安全な距離を確保しつつ接近し、点検に必要な品質で画像を自動撮影します。撮影した画像は、自動飛行記録と連携しクラウド上のアプリケーションにて設備単位および部位ごとに自動的に仕分けし保存されます。現在は機能をアップデートし、AIによる異常検知機能を実装しています。継続的に開発推進しており、点検員の撮影画像の確認作業の負担軽減を図っています。これらの取り組みにより、鉄塔に昇って点検をおこなう機会を大幅に削減することができ、点検員の負担は大きく減少しました。」(M)
送電設備は、鉄塔規模・形状、電圧階級、設備仕様や立地環境など多種多様であり、すべてに自動点検を対応させることは難しい課題だった。一つの事例として、画像解析技術による電線自動追跡撮影機能においては、生い茂る森林内や田園地帯、降雪による積雪状況下など、背景が雑多な中でも、確実に電線(目標物)を識別させなくてはならない。世で活用されている検出モデルは、検出目標物や背景色が統一された環境下が一般的であるが、今回検討した画像解析技術は求められるクオリティが全く違う。共同開発パートナーには当社の設備形態や利用想定される立地環境などを共有し、実現場にて数百フライトを重ね、機能を開発した。現場検証では、共同開発パートナーと一体感を常に持ち、アイディアやアプローチなどを出し合って試行錯誤を重ね技術を確立した。 そうして2021年度、送電設備の巡視・点検業務に特化した業務アプリケーション"POWER GRID Check(注3)"が完成し現場実装を開始。ドローンを用いた送電設備自動巡視・点検がスタートした。鉄塔と送電線を1つのアプリケーションにて一括で自動巡視・点検することは、日本初のシステムで、日本電気協会による第69回澁澤賞(注4)も受賞している。 (注3) センシンロボティクスにより商標登録されたシステム (注4) 電気保安に傾注された澁澤元治博士の意を体して、広く電気保安に優れた業績を上げた方々に毎年贈られている、民間で唯一の電気保安関係表彰
ドローン活用による新たな巡視・点検方式は確かな成果を上げ、点検のために現地で昇塔する頻度は減少し、安全性向上・労働環境改善・業務効率化を実現している。 2023年には、部門を横断して技術連携を図る"エンジニアリングセンター"が設立された。電力業界では送電関連、変電関連などのように役割ごとで事業を展開することが通例の中で、革新的な動きであった。
「時代の流れが速く、どんどん新しい技術が誕生しています。早期に対応し、全体最適で業務に実装するためには、横(部門間)の連携もとても大切です。送電チームが作ったドローンシステムを、変電チームに水平展開できたのもエンジニアリングセンター開設の大きな効果の一つです。」(M)
しかし、変電所にそのまましくみを移行できるものでもなく、そこにはもう一つの挑戦が待っていた。
CHAPTER 2
部門の枠を超え、変電所に最適なシステムを構築する
変電所巡視の効率化に向けた検討も送電設備と同じタイミングで始まっていた。当初は地上走行ロボット巡視を模索していたが、なかなか上手く適応しなかった。
「変電所巡視自動化・設備故障発見の迅速化を目的として、送電設備巡視点検で活用され始めているドローンを変電所でも活用できないかという考えから研究をスタートさせました。設備上部を見ることが可能で、高さ10m級の変圧器と呼ばれる機器上部から発生する障害(漏油)も検知できるメリットや価格面などの理由からドローンを用いることを決めた。」(T)
開けた立地の鉄塔と異なり変電所敷地内は狭く、さまざまな機器が密集している。 ドローンを飛ばすにあたり、コンパクトサイズであり、強電磁界にも強く、360°全方位障害物回避性能をもつような「変電所ならでは」の条件を満たす機体を選定した。
「送電設備巡視・点検で開発されたドローン技術・ノウハウを水平展開することで、短い期間で検証を実施することができました。変電所内のドローン自動飛行は他社でも導入事例は少なく、先陣を切った取り組みでした。」(T)
そして、最先端の取り組みも実施されている。 変電所における"目視外飛行"だ。LTE(注5)や衛星通信が使えば、離れた事務所からでも変電所に配備したドローンを操縦できる。これによって日常の巡視だけでなく、災害時でも活躍が期待できる。 (注5) LTE:携帯電話向け高速無線通信規格
「2024年能登半島地震では道路の寸断も発生し、非常時に保守員が現地に到達できない事象が発生しました。こういった場合にもドローンを飛ばして状況が把握できるので、迅速な変電所構内の状況確認に繋がります。さらに夜間であっても飛行できる機体としたことで、24時間365日どんな時でも、変電所構内の状況確認が可能となり、これは先進的な取り組みかつ当社の大きな強みになると考えています。」(T)
現在はテスト飛行を重ねて、現場で各種データの収集をおこなっている。当面の目標は、"POWER GRID Check"の変電所版の構築である。
「"POWER GRID Check"の優れた部分は、簡単な稼働要件を入力し、飛行開始ボタンを押すだけで自動的にドローンを飛ばして巡視がおこなえることです。高度な技術を持たずとも、誰でも操作ができる。労働人口減少時代において、強みを発揮するはずです。」(T)
変電所版POWER GRID Checkイメージ(仮)
さらに、革新的技術によるさらなる業務効率化や品質の向上を目指して、送電設備点検でもさらなるアップデートがおこなわれている。それはAIの活用だ。
CHAPTER 3
AI、そしてその先の先進技術の活用へ。安定した電力供給を守るために挑み続ける
送電設備の巡視・点検へのドローン実用化によって、一例としてこれまで1現場5名必要だった点検が、2名での実施が可能となり、さらに所要時間も4時間から40分へと大幅に短縮された。 しかし、まだまだ省力化・効率化できる余地があると考えており、現場で実際にドローン運転をおこなう保守員の意見を収集し、システムのアップデートに日々努めている。
「現在はドローンに搭載されるAI解析機能を強化中です。撮影した画像から、AIが電線の損傷や鉄塔の発錆・ボルト脱落などを自動で検知。人の目で画像チェックをする前に知らせてくれます。」(M)
AIによる補佐と点検員の双方で撮影画像を確認することにより点検の品質・精度が更に向上した。現場の意見がすぐに反映されていると、実際にドローンを活用するSさんは語る。
「現在は各支社に定期点検用の自動飛行ドローンと、ピンポイント点検用の手動飛行ドローンの2種が配備されています。自動飛行モデルにおいて航行ルートを設計するには、操縦者が手動で飛ばして鉄塔の位置を入力する必要がありました。しかし、現場の声を伝えたことで、座標の入力のみで最適なルートを自動計算するシステムが導入されました。より簡単にドローンを飛ばせるようになり、作業できる人財の領域が広がりました。」(S)
一方で、現場では社員の技術力の維持・向上への意識も高まっている。ドローン導入により鉄塔に昇る機会は大幅に減少したが、最終的に異常を解消するのは人だ。人でしか行えない作業はこれからも存在し続ける。
「画像解析においても、ドローンだけで100%異常検知ができるとは思っていません。AIに異常状態を学習させるのも人の力です。撮影画像を見て異常を見落とさない、確かな目を今後も養わなくてはいけません。人と機械、両方の力でより安定した電力供給を実現していきたいです。」(S)
AIの活用は、これから変電所における巡視業務にも取り入れるべく、研究を進めている。 さらに、ドローンによる保守は当社内のみならず、社外へも広がり始めている。
「電力事業以外のロープウェイなどの設備点検にも展開しており、お客さまより継続的にご利用をいただいています。また、電線から鉄塔まで一括点検できるアプリケーションシステムPOWER GRID Checkは、海外の電力会社からも評価され、問い合わせが増えています。」(M)
"誰でも簡単に、各種工程を一貫して作業ができる世界の実現"は開発チームの一貫した目標であった。ソフトウェアを中心に設計したことで、ドローンの機種を問わず航行できることが、領域拡大に一役買っている。 今後はAIの異常検知学習を進め、その性能を上げると同時に、バッテリー容量の増加など機体の進化にも期待しているとMさん、Tさんは語る。
「現場の声を反映し、ドローン機体の性能向上にも合わせていくことでシステムは今後も進化していけます。点検・巡視を容易かつ高度なものにし、電力の安定供給を支えてきたいです。」(M)
人口減少による働き手不足は止まらないが、電気が使える日常を維持するために。スポーツベット入金不要ボーナスPGでは、ドローン、AIの活用に留まらず、新たな技術の研究・開発にも取り組み続けている。特に力を入れているのが、ロボティクス/DX技術である。保守業務の他にも、工事業務への展開へも期待される。現在は3次元モデル活用やロボット・アシストスーツなどを研究中だ。進化し続けるロボティクス技術の活用や、データの利活用をすることで、技術品質の向上・均一化、業務効率化、安全性の向上など、送配電業務の課題を解決し全体最適化がおこなえる。これからも、立ち止まることなく常に先を行く一手を模索し、実用化していくことが欠かせない。 新たな時代に私たちは何ができるのか。一人ひとりの挑戦が、電力の未来を作っていく。
(掲載内容は取材当時のものです。)