Japanese flagKorean flagChinese (Simplified) flagEnglish flag

設備をかすめてドローンが3D飛行!東芝がプラント施設をデジタルツイン化

2019年11月6日

管理人のイエイリです。

煙突やボイラー、配管などが複雑に入り組んだプラント施設は、その多くが高度成長期に建設されたため、50年ほど経過したものも少なくありません。

その維持点検作業は、作業員が簡単に立ち入れない場所があったり、高所のため足場を組む必要があったりと、大変です。

プラント施設の例。東芝傘下のシグマパワー有明が運営する三川発電所のボイラー施設(以下の写真、資料:東芝、東芝エネルギーシステムズ)

プラント施設の例。東芝傘下のシグマパワー有明が運営する三川発電所のボイラー施設(以下の写真、資料:東芝、東芝エネルギーシステムズ)

そこで東芝と東芝エネルギーシステムズは、実物のプラント施設をコンピューター上で3Dモデルに再現する技術を開発しました。

複雑なプラント施設の3Dモデルは、

ナ、ナ、ナ、ナント、

プラント内をドローンが飛行

して連続写真を撮影し、それをコンピューターで処理して作っているのです。(東芝のプレスリリースはこちら

プラント内を飛行するドローン

プラント内を飛行するドローン

コンピューター上に作成されたプラントの3Dモデル

コンピューター上に作成されたプラントの3Dモデル

プラントを3Dモデル化する流れ

プラントを3Dモデル化する流れ

プラント施設には煙突やボイラーなど、複雑な形状の設備がひしめいているので、ドローン(無人機)の飛行に当たっては、これらの設備に接触や衝突しないようにする必要があります。

そこでまず、3Dレーザースキャナーでプラント施設の3D形状を点群計測し、その上で各設備から安全な距離をとった飛行ルートを設定します。

まずは3Dレーザースキャナーでプラント全体を点群計測する

まずは3Dレーザースキャナーでプラント全体を点群計測する

点群データ上でドローンの飛行ルートを作成

点群データ上でドローンの飛行ルートを作成

後は、この飛行ルートに沿ってドローンを自律飛行させながら、プラント各部の詳細な写真を空撮します。その写真データをコンピューターで処理することにより、3Dモデルを作ります。

プラント内でのドローンの飛行

プラント内でのドローンの飛行

ドローンが撮影したプラントの写真

ドローンが撮影したプラントの写真

ドローンが撮影した写真は、3Dモデルとリンクさせて管理できるので、見たい部分写真を3Dモデル上からすぐに探し出せます。

さらに錆などの劣化箇所を

画像解析で自動発見

することもできるので、定期的に点検することで経時変化を把握し、将来の劣化予測を行うこともできそうです。

3Dモデル上にリンクした写真と、劣化箇所(赤色部分)

3Dモデル上にリンクした写真と、劣化箇所(赤色部分)

東芝グループでは、この技術を「サイバーフィジカルシステム」と呼んでいますが、実物の構造物をデジタルモデルとしてコンピューター上に再現して管理する「デジタルツイン(デジタルの双子)」と同じものと言えそうです。

この技術は、2019年11月7日~8日、東京・台場で開催される「OPEN INNOVATION FAIR 2019」で展示されるとのことですので、ご興味のある方はどうぞ!

 
 ←記事に対するご意見、ご感想をどうぞ!


「建設ITワールドマガジン」無料購読受付中!最新設計手法「BIM」「CIM」の最新情報も充実!。現在の購読者数は部です。(携帯用のアドレスは登録できても配信されませんのでご注意ください

関連記事