水中維持管理部会

No.4

技術名称

遠隔操作無人探査機による水中構造物診断システム

副題

ROVを利用した水中調査ロボットによる大水深構造物の診断技術

技術概要

 水中構造物診断システムは大水深構造物の健全性調査・診断を行う技術

である。水中調査ロボットは水深150mまでの耐水圧性能を有し、ボート上等

からの遠隔操作による無人潜航、設定深度・方位でのスラスタ制御による位置

保持および伸縮ロッドによる傾斜面等への位置保持、計測用カメラ・音響カメラ

による画像取得、調査個所のケレン・肉厚計測・打音検査が可能である。また、

計測データの保存・解析による健全性の診断が可能である。

適用分野

 ■:対象

 □:非対象

水中維持管理
  ■ダム近接目視  □ダム堆積物把握  □河川近接目視等

技術特徴

 水中調査ロボット(Cetus-Ⅴ)は、潜水士による構造物の目視点検および簡

易点検の代替技術である。目視点検の代替えとして、低濁度ではLED照明と

操作用(前面)カメラ、高濁度では音響カメラにより、構造物を俯瞰できるととも

に、LED照明と計測用カメラにより、高解像度で構造物の状態を観測可能であ

る。計測用カメラの画像からは、平行レーザポインタをスケールとしてクラック

等の計測が可能である。

 簡易点検の代替えとして、ケレン装置、打音検査装置、肉厚計測装置を有し

ている。これにより、リアルタイムで確認できるカメラ画像により、簡易検査が

必要と判断されれば、打音検査や肉厚計測を行い、その結果もリアルタイム

で確認することができる。

移動手法

 水中調査ロボット(Cetus-Ⅴ)は、ワンボックスカーなどに載せて陸上搬送す

る。水中への投入は、クレーンまたはウインチにより行う。水中では、ほぼ中立

となるように浮力調整されている。水中部の移動は、前後、左右、鉛直方向を

分担する各2台、計6台のスラスターにより制御する。また、伸縮ロッドを張り出

すことにより、ROVを多様な形状の構造物に押し付けて調査することも可能で

ある。

操作手法

 水中調査ロボット(Cetus-Ⅴ)の操作は、陸上から有線でスラスターをコント

ロールすることにより行うとともに、深度と方位の保持機能を有しており、設定

した深度および方位での自律航行が可能である。例えば、直線的なダム堤体

であれば、ある水深を保持しつつダム堤体に沿った航行を自動で行うことがで

きる。

情報取得

方法

 水中調査ロボット(Cetus-Ⅴ)は、以下の情報取得方法を有している。 以下の

情報取得方法を有している。 以下の情報取得方法を有している。 以下の情報

取得方法を有している。 以下の情報取得方法を有している。 以下の情報取得

方法を有している。 以下の情報取得方法を有している。 以下の情報取得方法

を有している。

① 操作用カメラ(光学) 

② 計測用カメラ(光学)

③ 音響カメラ

④ 打音検査装置

⑤ 肉厚計測装置

また、ケレン、打音検査、肉厚計測の状態を監視する検査装置監視カメラ

(光学)も有している。

取得情報の

整理・分析方法

 本システムの取得情報の整理・分析方法は以下である。

① リアルタイム動画(操作用カメラor計測用カメラor検査装置監視カメラ)

② 任意時点のキャプチャー画像(操作用カメラor計測用カメラor検査装置

       監視カメラ)

③ リアルタイム動画(音響カメラ)

④ 打音検査データ(波形、リアルタイムでの音確認)

⑤ 肉厚計測データ(リアルタイムでの数値確認)

これらが時刻およびROV位置情報と同期され、ROVオペレーターの音声と

ともにハードディスクに保存される。

 現状は後処理として、取得した画像を人が見てつなぎ、構造物の面的画像

などを作成する。

総合評価

[実用検証技術]

検証項目:[1]ダムにおいて、ゲート設備の「腐食、損傷、変形」、堤体等のコン

                        クリート構造物の「損傷等」及び洪水吐き水叩き部の「洗掘等」に

                        ついて潜水士による近接目視の代替または支援ができる技術・

                        システム


検証場所:宮ケ瀬ダム

 

模擬版の外形寸法、クラック、突起、表面剥離を確認計測し、それらの展開

図を作成した。また、水深127m程度での画像取得やケレン清掃についても

確認できた。ROVの防水性等に課題が抽出された。今年度の現場検証で顕

在化した課題への対応により早期の事業化に期待する。

応募者

五洋建設株式会社

共同開発者

連絡先

〒329-2746 栃木県那須塩原市四区町1534-1

電 話: 0287-39-2100 、 FAX:0287-39-2132

担当者: 森屋 陽一

 

【参考図 等】

【静止画】

五洋建設_ROV 01
五洋建設_ROV 01

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五洋建設_20m計測カメラ02
五洋建設_20m計測カメラ02

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五洋建設_音響カメラと光学カメラの比較03
五洋建設_音響カメラと光学カメラの比較03

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【動画】

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