2018.12.20(木)
ドローンによる非破壊検査とは？導入のメリットや主な活用場所
みなさんは、ドローンに対してどのような印象をおもちでしょうか？「飛ばして遊ぶ」「レースをする」「カメラで景色を撮る」などというイメージがある方が多いかもしれませんが、「産業機械だ」という答えは少ないのではないでしょうか。
じつは、ドローンは産業の分野でも大きく活躍しているものなのです。
そんなドローンの産業利用で今特に注目を集めているのが、ドローンによる非破壊検査です。非破壊検査とは、大きな構造物内部の劣化状況などを破壊せず外部からの観察のみで検査する方法のことです。
今回は、ドローンの非破壊検査について解説していきます。単純に興味があるという方はもちろん、業務へのドローンの導入を考えている方もぜひご覧ください。
目次
ドローンによる非破壊検査の主な活用場所
ドローンによる非破壊検査は、主に橋や高速道路などの大きな建築物に対しておこなわれていることが多いです。特にインフラ関係の検査では、すでにいくつもの実績を残しています。
ドローンの特徴はその小さな機体と安定した飛行能力です。その能力を活かして、人間では検査をしにくい高いところや狭いところ、あるいは危険なところなどの非破壊検査に使われています。
また、人間には物理的に入り込みにくい場所以外にも、さまざまな制約によって検査しにくい対象があります。たとえば集合住宅の壁面を検査する際に、人間ではプライバシー保護などの観点から問題になることがありますが、ドローンであればそういった問題にも対応可能です。
ドローンによる非破壊検査の方法
非破壊検査には、いくつかの方法があります。目視による検査だけでなく、叩いたときの音で異常を検知する打音検査や、超音波を使って検査する超音波検査などです。
ではドローンによる非破壊検査はどのような方法を使っているのかというと、「赤外線検査法」という方法が取られています。
赤外線検査とは、ドローンに搭載した赤外線カメラによって構造物表面の温度を測ることで、構造物内部の空洞などを発見する方法です。構造物内部の空洞によってできる熱伝導の差が、構造物表面の温度の違いとなって表れるのです。
非破壊検査にドローンを活用するメリット
人間ではなくドローンが非破壊検査をすることには、いくつものメリットがあります。
高いところでも簡単に非破壊検査ができる
高いところを人間が検査しようと思うと、しっかりとした足場を組む必要があります。足場を組むのには時間も費用もかかってしまうため、とてもコストがかかり大変です。
それに対してドローンは飛行能力を有しているため、足場を必要としません。これによって、工期を大幅に短縮できるのです。また、地面の状態が悪かったりあるいは狭く入り組んでいたりといった、足場を組むのが難しい場所でも、ドローンならば非破壊検査が可能になります。
危険が軽減できる
人間が作業する場合、どうしても事故の危険性を完全になくすことはできません。足場からの落下だけでなく、検査している構造物が倒壊するおそれもあります。
しかし、ドローンによる非破壊検査では、ドローンの操縦者は少し離れたところからドローンを操縦することになります。そのため、事故の危険を減らすことができるのです。
また、たとえば毒物を管理している場所など、人間が接近すること自体が危険な場所の検査も、ドローンを使えば遠くから安全におこなえます。
人員の削減ができる
人間ならば大人数でさまざまな作業を分担して検査しなければいけませんが、ドローンによる非破壊検査に必要な人員は、操縦者とその補助員のみです。わずか数名で非破壊検査ができるのはドローンの大きな強みであるといえるでしょう。
非破壊検査に使用される産業用ドローン
現在、インフラ点検の分野ではさまざまな産業用ドローンが非破壊検査をおこなっています。代表的なドローンを3つほど紹介しましょう。
MATRICE 200 (DJI)
DJIとは、ドローン市場において世界最大のシェアを誇るドローンメーカーです。そんなDJIの開発した産業用ドローンがMATRICE 200です。
この機種は非常に高い耐久力をもつため、雨天や氷点下などの悪環境でも飛行することができます。また、大きなプロペラと高性能モーターによって、強風にもある程度耐えられます。屋外での飛行が前提である非破壊検査業務には向いているといえるでしょう。
PF-1 (ACSL)
PF-1の特徴は高い拡張性です。非破壊検査には赤外線カメラを用いますが、PF-1では赤外線カメラ以外にもレーザーセンサーや計測機器といった装備を搭載することができます。
そのため、非破壊検査のみならず測量などもおこなうことができるのです。点検業務などをトータルにサポートできるドローンといえるでしょう。
PG700 (enRoute)
ドローンを非破壊検査に使うときに注意しなければいけないことの1つが、接触事故です。点検・検査をおこなうためには構造物に接近する必要がありますが、ドローンのプロペラが構造物と接触してしまうと、ドローンが墜落してしまうおそれがあります。
そんな接触事故の危険を払拭してくれるのが、このPG700です。PG700は機体周囲を取り囲むプロペラガードを装備しているため、壁面と接触するおそれがとても低いのです。
さらに、PG700は通常のバッテリー飛行だけでなく、有線での飛行もできます。バッテリー使用では常に残り飛行可能時間に気を使わなければいけませんが、有線飛行であればそのような悩みとは無縁です。
検査業務にドローンを導入するためには
ドローンによる非破壊検査は非常に便利です。しかし、ドローンを導入するのは簡単というわけではありません。そこには大きく分けて2つの問題があります。
1つが操縦技術に関する問題です。ドローンの操縦は難しく、特に構造物に接近する必要のある非破壊検査ではかなりの操縦技術が求められます。
もう1つの問題は、法律です。ドローンを屋外で飛ばすことは厳しく制限されているため、国土交通省へとドローン飛行の許可を取らなければドローンによる非破壊検査をおこなうことはできません。
そこでおすすめなのが、ドローンスクールを受講することです。ドローンスクールではドローンの操縦技術はもちろん、ドローン飛行の許可申請のやり方といったことも教えてもらえます。
また、ドローンスクールを受講すると、ドローンの認定資格をもらうことができます。ドローンを用いた業務をするうえで、自分の操縦技術を証明することができる認定資格はとても役に立ってくれることでしょう。
まとめ
産業分野でもドローンはさまざまな活用がされています。ドローンによる非破壊検査は、特に注目を集めている分野です。
人間が非破壊検査をおこなうことに比べると、ドローンによる非破壊検査では足場を組む必要がないなど多くのメリットがあります。事故の危険を減らすことができるという点でも優秀です。
ただし、ドローンを業務に用いる場合には操縦技術や法知識などが必要であることには注意しましょう。ドローンスクールを受講することでそれらを身につけるのがおすすめです。
