【活用事例】次世代赤外線画像判定支援システムによる保守保全

Property Maintenance 次世代赤外線画像判定支援システムによる保守保全 フリアーシステムズのサーモグラフィはより 安全・高精細・低コストのコンクリート診断に貢献 高速道路に代表されるコンクリート構造物は現代社会において私たちの生活をより豊かにまた便利にする社会インフラシステムの根幹であり、 経済成長の下ではさらにその建設が振興されてゆく。しかし年月の経過とともにその老朽化および劣化が進行し、コンクリート片のはく落などに よって生活の安全性に支障をきたす事態が発生してきている。喫緊の課題となっている社会インフラシステムの老朽化対策として西日本高速道路 エンジニアリング四国株式会社の松田さん、橋本さん、林さんを主要メンバーとするチームはフリアーシステムズの赤外線サーモグラフィを使用 した「Jシステム」を開発し、保守保全業務を遂行している。 の違いがコンクリートの表面温度差として表出 された箇所のみを打音検査することで打音点数 し、その温度差を撮影する赤外線サーモグラ を大幅に削減することができる。また撮影され フィ法が利用されている。 たデータは画像として保存されるので今後の経 「われわれの Jシステムはサーモグラフィで一 年検査にも有効に利用できる。 度に広範囲の面積を撮影して検査、診断ができ さらに、遠望であっても望遠レンズを使用する るので検査時間および工数の大幅な削減に役 ことで地面に立ったままでの撮影が可能で高所 立っています。」と橋本さんは言及されていま での作業が軽減されるため、検査員の安全性も す。点検ハンマーによる全面打音検査では橋梁 大きく改善される。「Jシステムで健全部以外 における広大なコンクリートを一点一点打音す の異常部として要注意、注意、観察の 3段階に る必要があり、数千数万平方メートルのコンク リート面を実施するには非常に時間がかかる。 判定 熱画像 解析画像 そこで Jシステムを利用し、打音前に健全部と 異常部のおおまかな選定を実施し、異常と診断 観察 注意 高速道路の橋梁などの保守保全業務では、鉄筋 腐食によるコンクリート片のはく落対策とし て、従来より点検ハンマーによる全面打音点検 が実施されている。その業務は検査員が実地で 要注意 打音する必要があり、高所作業における安全性 や足場の設置や移動にかかる時間、また検査員 の減少などの諸問題が指摘されている。 コンクリート構造物の内部欠陥を遠望非接触に 色分けして判別します。画像データから温度差 より検出する方法として、欠陥による内部構造 や形状、面積等を独自のアルゴリズムで解析し

て判別します。」 に表面の温度差を撮影するが、その表面では部「今後はさらに点検結果を拡充することで、解 グラフィや冷却型サーモグラフィ、波長、検出 材厚差や色むらによる温度差が発生したり、雨 析に用いる教師データを増やし、ディープラー 器あるいはレンズなどさまざまなハードウェア 水浸透等による遊離石灰、施工時の凹凸や異物 ニングによって健全部異常部の判別だけではな のパラメータの違いによる診断結果の検証でも 付着などがあり、内部欠陥による温度差と区別 く異常の内容まで判別できるように精度を高め あり、すなわちサーモグラフィそのものの研究 するのは容易ではない。このチームでは長年研 ることを追求しています。さらには解析サー でもあった。「最終的にわれわれが選択したの 究を重ね、現在では Jシステムによる診断結果 バーを導入して自動判定システムを構築し、AI はフリアーシステムズのインジウムアンチモン において健全部と診断された箇所における打 の活用を視野に入れています。」 タイプのサーモグラフィでした。」 音検査後の異常確認はゼロであり、要点検箇所 橋梁におけるコンクリート構造物診断は高速道 当初は非冷却型から実証研究を初め、冷却型の の絞込みが可能となっている。また、異常部に 路だけではなく一般道路や鉄道、あるいは建築 QWIPを経て中間波長に感度を持つインジウム おいても浮き、剥離、漏水、異物混入などさま 物でも応用されうる。こういった社会インフラ アンチモンタイプにたどりついた。非冷却型よ ざまな種類の損傷の判別も可能となってきて システムにおける保守保全業務にフリアーシス りも冷却型の方が感度が高く、また同じ冷却型 いる。 テムのサーモグラフィは利用され、社会の発展 であっても長波長帯では天空や対向面の反射の に貢献している。 影響を受け、取得画像データの外乱となって診 判定事例 ( 浮き ) 断結果に影響を及ぼす。現在は検出器がインジ ウムアンチモンタイプで温度分解能 0.02℃、 波長は 3-5µmの A6701scが使用されている。 可視画像 コンクリート構造物の内部欠陥を検出するため 天空反射の影響比較 撮影範囲 熱画像 可視画像 解析画像 熱画像 Insb (1.5~5.1µm) A 温度差 (A-B) 0.2℃ 天空反射 判定事例 ( 異物混入 ) B 影響なし 可視画像 熱画像 QWIP A (8~9µm) 温度差 (A-B) 1.0℃ 天空反射 B 大きい 熱画像 A 熱画像 µ ポロメーター (8~14µm) 温度差 (A-B) 2.0℃ 解析画像 B 天空反射 非常に大きい フリアーシステムズジャパン株式会社 〒 141－ 0021 東京都品川区上大崎 2-13-17 目黒東急ビル 5階 電話 : 03-6721-6648 掲載画像は、実際のカメラの解像度と FAX: 03-6721-7946 異なる場合があります。 e-mail: info@flir.jp 画像は説明目的で使用されています。 www.flir.jp 作成日：2018年 11月