水力発電プロジェクトにおける拡張現実（AR）：リモート支援技術による水圧鉄管（ペンストック）検査の革新

水力発電は最も持続可能なエネルギー源の一つであり、世界の再生可能エネルギー発電量の約30%を占め、世界中の数百万の人々にクリーンで再生可能な電力を供給しています。水力発電事業の拠点となる発電施設は、放水路、タービン、ダム、水圧鉄管といった大規模なインフラで構成されており、その運転、保守、点検には高い精度と正確さが求められます。

水力発電施設に携わる方であれば、こうした巨大な設備の保守・点検に伴う課題はよくご存じのことでしょう。運用、財務、安全面など多岐にわたる課題への対応に加え、厳格化する環境規制の遵守、老朽化し​​たインフラの管理、そして施設を円滑かつ収益性高く稼働させ続けるために何が最優先の課題かを見極​​めることなど、管理すべき事項は山積しています。

最優先事項に注力する中で、水力発電所の点検や設備の保守に関しては、見落とすことのできない極めて重要なシステムが存在します。例えば水圧鉄管などは、施設の信頼性や性能を支える基盤的な役割を担っているからです。

本記事では、水圧鉄管の点検・保守がかつてないほど重要になっている理由と、拡張現実（AR）を活用した遠隔映像支援などの先進的なツールを保守・点検の業務プロセスに導入することで、効率化、安全性の向上、ダウンタイムの削減、そして全体的な運用コストの低減を劇的に実現し、より高い精度・安全性・効率性をもって課題に対処できるようになる仕組みについて解説します。

水圧鉄管点検の課題と現状

水圧鉄管（ペンストック）は、貯水池から水車へと水を導く、鋼鉄製の大型管や導水路のことです。こうした水路を適切に維持管理することは、安定したエネルギー生産の継続、環境資源の保護、そして公共の安全確保のために不可欠です。

水圧鉄管の点検は、極めて困難な作業です。これらの巨大な管路は、人里離れた山間部やダムに沿って設置され、急勾配や完全な垂直構造になっていることが多いためです。点検の実施には綿密な計画が必要であり、技術的な複雑さに加え、気象条件、高所へのアクセス、内部の暗く到達困難な箇所といった物流・環境面での課題が伴います。そのため、専門的な点検・保守用機材や、それらを扱う熟練した人員・ツール一式が不

点検チームは、アクセスの困難な場所に到達するために、ロープやハーネスを装着した専門のクライマーに大きく依存しています。水圧鉄管内の圧力を下げて水を抜く作業が必要となり、その工程に多大な時間を要するため、発電が一時的に停止することになります。また、第三者検査機関との調整が必要な場合もあり、スケジュールの調整や作業の実施がさらに複雑化することもあります。

水圧鉄管の内部点検において、検査員は懐中電灯やボアスコープ（工業用内視鏡）を手に巨大な管内を歩いて目視確認を行い、データを手作業で記録する必要がありました。また、より複雑な問題が生じて専門家による対応が必要な場合には、熟練した専門家を遠隔地へ派遣せざるを得ず、旅費や宿泊費、さらには点検に伴う稼働停止（ダウンタイム）による損失が発生していました。

しかし、最先端の現場の多くでは、水圧鉄管の内外を点検するために、ドローン技術やロボットクローラー、超音波センサー、3Dレーザースキャンなどが導入されています。それでもなお、調査結果を解釈するには多大な準備と現場での専門知識が必要とされ、多くの場合、作業は危険な環境下や厳しい時間的制約の中で行われます。

こうした状況はすべて、作業員を危険な環境や狭くて滑りやすい場所にさらすだけでなく、多大な時間を要してダウンタイムを長期化させ、しばしば一貫性のない結果を招くことになります。

求められるのはテクノロジー主導のアプローチ――水力発電プロジェクトにおける拡張現実（AR）の活用

水力発電業界では、IoTモニタリング、SCADA（監視制御・データ収集）システム、予兆保全アルゴリズムなどを活用し、発電所の運用・保守業務の近代化が進められています。3Dレーザースキャンやドローン、ROV（遠隔操作無人探査機）による点検といった技術が導入されているものの、依然として、機器の目視点検や、現場作業員がこうした高度なツールを適切に操作・運用するための専門的なガイダンスは不​​可欠です。そこで活躍するのが、AR（拡張現実）を活用した遠隔映像支援ソリューションです。

水圧鉄管点検向け「AR Genie リモートアシスト」のご紹介

考えてみてください。業務を丸一日停止させて熟練の検査員を呼び寄せる代わりに、今では技術者自身がARヘッドセットやモバイルデバイスを使って検査を行えるようになりました。「AR Genie Remote Assist」を活用すれば、現場の技術者や担当者が遠隔地にいる専門の検査員とリアルタイムでつながることができます。これにより、専門家は技術者と同じ視界を共有し、手順を追ったきめ細かなガイダンスを提供することが可能になります。

専門家は、ライブ映像のストリーミング中にARアノテーションやマーカーを使って懸念箇所を画面上に直接示したり、点検時に参照すべき資料をリアルタイムで提供したりすることができます。これにより、長時間の操業停止や移動を伴うことなく、どこからでも即座に専門家のサポートを受けることが可能になります。

通常、こうした点検を行うには、ロープアクセス技術を持つ専門の検査員が現場に出向く必要があります。しかし今回は、上級検査員が2,000km離れた遠方の都市にいたため、現場に立ち会うことができず、設備の停止期間の長期化や作業の遅延が生じる恐れがありました。そこで施設側は、現地の技術者を派遣して目視点検を行わせることにしました。しかし、現場の状況や背景を十分に把握していない現地の技術者が、果たして適切な点検を行い、正確な所見を導き出せるのかという点が課題となりました。

同社は代わりに、遠隔地の上級検査官と現場の技術者を視覚的につなぐ遠隔サポート・コラボレーションツールとして「AR Genie リモートアシスト」を導入し、検査プロセスを変革しました。

実際の流れは次のとおりです。

• AR対応のモバイルタブレットを携行した現地の技術者が、安全対策を講じた上で水圧鉄管（ペンストック）に到達し、その周囲の地上から点検を実施しました。
• 2,000km離れた本社にいるシニアの遠隔検査員は、AR Genie Webベース・ポータルからライブ映像によるリモートセッションに参加し、現地の技術者はAR Genie Remote Assistアプリを介して接続しました。
• 安全なライブ映像によるリモートセッションで接続すると、両者は共同で遠隔検査を実施し、錆が発生している箇所、状態が疑わしい溶接部、伸縮継手、塗装が剥離している箇所などを特定しました。

• 検査専門員はARアノテーションツールを使用して、潜在的な漏水が疑われる高リスク箇所や、保護コーティングが損傷している箇所をリアルタイム映像上で強調表示しました。また、ライブチャットを通じてリアルタイムでコメントを入力・共有し、技術者がiPadの画面上で確認できるCAD図面も参照しました。
• 技術者は水圧鉄管の全長に沿って歩きながら検査を進め、重点的なメンテナンスを計画するために優先対応箇所を記録しました。これらの作業はすべてライブセッションとして録画されました。
• このリモート目視検査の過程で、検査員は同時にライブ映像をモニタリングしながら、検査チェックリストをリアルタイムで完了させました。
• 各映像上の指示や視覚的な手がかりを確認しながら、検査員はチェックリストの各項目を体系的に確認し、設定された手順に基づく診断項目に回答し、検査結果を記録しました。これらすべてを現地に直接赴くことなく、遠隔地から実施することができました。
• セッション全体が録画され、スクリーンショットなどの画像やテキストチャットとして取得された証拠・記録もセッション履歴に保存されました。これらの記録は後から確認でき、将来的な検査案件に活用できるナレッジベースとして、新しい検査員や技術者のトレーニングにも利用できます。

専門家がリモートセッション中の技術的なビデオ会議でチームメンバーと協力する必要がある場合は、ライブ映像を見ながらリアルタイムで**「ホワイトボーディング（Whiteboarding）」機能を使用することもできます。この機能を利用すると、リモートセッションのプラットフォーム上でデジタルホワイトボードを共有し、参加者同士で描画、テキスト入力、アノテーション、グラフィックの配置**などを行いながら、視覚的なブレインストーミングや共同作業を進めることができます。これにより、インタラクティブな議論、明確なコミュニケーション、アイデアの創出を支援します。

その結果は？

ここでARは水力発電設備の点検ソリューションとして機能し、移動ゼロ、点検時間の70%短縮、従来比50%のコスト削減、そしてARデータのリアルタイム保存の実現に貢献しました。

その専門家は、現場に足を運ぶことなく、ライブ映像に即座かつ容易に注釈を加えたり、特定の腐食パターンや溶接部で映像を一時停止・拡大したり、さらには記録用として証拠となるスクリーンショットを撮影したりすることができました。

なぜARが水インフラの保守・点検の未来を担うのか

規制遵守要件の増大、水力発電所インフラの老朽化、そしてエネルギー需要の増加に伴い、水力発電業界は発電所の保守ツールや点検手法を変革する必要があります。

ドローンやロボットクローラーなどを使用している場合や、あるいは手作業で点検を行っている場合であっても、拡張現実（AR）は、既存のリアルタイム監視システムの能力を向上させる可能性を秘めています。

「AR Genie リモートアシスト」のようなAR（拡張現実）を活用した遠隔支援ツールは、検査・保守チームが以下のことを行えるよう支援します。

• 地理的に離れた場所にいるメンバー同士で、リアルタイムに連携する。
• 緊急・突発的な問題への対応時間を短縮する。
• ライブ映像によるリモートセッション中に、検査員がリアルタイムで検査チェックリストを確認・記録できるようにする。
• 実際の現場で記録されたセッションを活用して、新しい技術者のトレーニングやスキルアップを行う。
• リアルタイムで専門家によるガイダンスを受ける。
• ダウンタイムを削減し、不要な移動をなくす。

水力発電プロジェクトにおける拡張現実（AR）―最新ツールの強化とリモート検査・サポートの変革

安全規制や規制当局による監査、老朽化し​​たインフラが水力発電所にさらなる負荷を強いる中、スマートな点検手順、保守ツール、および支援技術の導入は不可欠となっています。

狭い鋼管内を移動するクローラーから、ライブ映像を送信するボアスコープに至るまで、遠隔地のエンジニアは情報をリアルタイムで評価・分析し、AR（拡張現実）を活用したライブ映像に基づいて是正措置を講じることができます。サーモグラフィ、レーザースキャン、腐食パターンの解析、あるいは非破壊検査（NDT）といった各種技術をARと統合することで、現場の専門知識とリアルタイムの意思決定との間のギャップを埋め、協調的かつ没入感のある検査・運用プロセスをさらに推進することが可能になります。

水力発電設備の点検業務の未来は、AR（拡張現実）による拡張、遠隔化、そしてスマート化にあります。今こそ、この技術を積極的に取り入れるべき時です。

したがって、もはや問うべきはARを導入すべきかどうかではなく、いかに迅速にこの没入型技術を工場に導入できるか、という点にあります。

詳細については、こちらから無料のライブARデモを予約し、実際に体験してみてください。