【NEC】人工衛星とAIで水管橋の異常点検を実施 － 高精度かつ低コストの革新技術
NECは2024年6月から9月の期間に、札幌市水道局と連携し、人工衛星画像とAI技術を活用した異常点検の実証実験を豊平川第2水管橋（全長234メートル）で行いました。従来のドローンや目視による点検に比べ、コストを抑えた高頻度の監視が実現できたとされ、このプロジェクトは内閣府の「スマートインフラマネジメントシステム」プロジェクトから支援を受けて進められています。
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🌍 実証実験の背景：インフラ管理とコスト削減の課題
日本全国の橋梁の多くが老朽化しており、効率的な点検とメンテナンスが求められています。しかし、従来の方法では高コストであるため、効果的な管理が難しい状況にあります。そこでNECは、人工衛星画像とAIを用いる新しいインフラ管理の方法を提案。人工衛星画像を用いることで現地調査の頻度を削減し、安定したコスト管理が可能となります。
🛰️ 使用した人工衛星画像の詳細
NECが活用したのは、無償で利用可能な人工衛星画像で、通常は有償の高解像度画像が必要な点検においても、無料の画像を活用することでコスト削減を実現しました。この衛星画像は12日間隔で取得され、加えて過去8年間分の画像も分析されました。 参考：デジコン Excite
この12日ごとのデータ収集頻度により、高頻度な監視が可能となり、異常が早期に検知できる環境が整いました。
取得間隔：12日
過去データ：8年間の画像を解析
データの種類：無償で利用可能な衛星データ
🤖 AIによる高精度な異常検知
今回の実証では、AI技術により5mmの誤差範囲での変位検出が可能とされています。また、意図的に3mm以上の変位をシミュレーションし、AIが正常に検知できるかを検証。結果として、橋の垂れ下がりや構造の変位をAIが捉え、異常の早期発見につながることが確認されました。
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検出精度：5mm以内の誤差で変位を確認
変位シミュレーション：3mm以上の変位を人工的に発生させ、AIの検知能力を確認
効果：劣化や変位の早期発見が可能に
💰 衛星画像利用による低コスト化と高頻度監視
今回の実証で利用された無償衛星画像は、通常のドローンを使用した点検よりも圧倒的に低コストであり、人工衛星による広域な撮影と頻繁な画像取得により、高頻度での監視が可能となっています。これにより、現地での物理的な調査を減らしながら、リアルタイムでの異常監視が可能となりました。
参考：BIGLOBEニュース
🛠️ NECの技術基盤と政府支援
NECのこの技術は、内閣府が支援する「スマートインフラマネジメントシステム」プロジェクトの一環として開発されました。土木研究所と連携し、橋梁の異常をAIで検知するシステムの実証を通じて、国土全体のインフラ管理に革新をもたらす技術開発が進められています。
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🚀 今後の展望と課題
NECの人工衛星画像とAI技術を組み合わせた点検方法は、低コストで高精度な異常検知を実現し、全国のインフラ点検に大きな可能性を示しています。今後は人工衛星画像の解像度やAI解析技術のさらなる向上が期待され、地上調査と衛星監視の組み合わせによる新しいインフラ管理システムが構築されることでしょう。
まとめ
NECが実証した人工衛星画像とAIによる水管橋の点検技術は、以下の成果を示しました。
コスト削減：無償衛星画像利用によりコストを大幅に削減
高精度検知：AIによる5mm以内の誤差での変位検知を実現
高頻度監視：12日ごとに画像取得を行い、異常の早期発見に貢献
政府支援のもとでの技術開発：内閣府支援プロジェクトで、インフラ管理の革新を推進
NECの革新的な技術が社会インフラの持続可能な管理を可能にすることで、今後も新たな安全性確保と効率化が実現されることが期待されています。
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