ドローン搭載レーダでの非接触・非破壊検査 | JFE商事エレクトロニクス株式会社

ドローン搭載レーダでの非接触・非破壊検査

  • ■共同研究開発者:大阪大学、(株)車輪の再発見、JFE商事エレクトロニクス(株)
  • ■システム概要:ドローン搭載可能な「超広帯域レーダ技術」を使った非接触・非破壊検査
ドローンに搭載可能なレーダ装置(1GHz~1000GHzの任意の周波数と帯域に対応)により、
物質を透過して対象内部を遠隔検査するシステム
現状

ドローンと人工知能(AI)による画像認識技術を活用し
表面の状態を効率よく点検するシステム開発が進む

  • ・老朽化するインフラ
  • ・産業分野おける点検用途のドローン活用フェーズ
  • ・労働人口減少と高齢化
レーダー技術を取り込み表面だけでなく、内部の状態を非接触・非破壊により詳細な状態を検査
【煙突内壁材の肉厚検査の実証実験に成功】
  • ●工場煙突内の内壁点検はこれまで、非接触・非破壊の場合は目視やカメラによる表面観察が主流
  • ●煙突内部の損傷度合を早期に発見する為、内壁の厚みを効率的に把握できる技術が求められている
  • ・実験全体風景
  • ・煙突内のライニング材
・上昇しながらライニング厚を計測するドローン。地上の装置と光ファイバーや金属ケーブルによって光信号やデータをやりとりする
(a)ドローンに搭載した広帯域ミリ波レーダの外観。(b)~(d)煙突内で実際にドローンを操縦し、ドローンを上昇させながら、煙突内壁を検査している様子。(d)では上方に煙突の開口が見えている
ドローンから内壁に電波を照射して、電波はライニング材の表面と裏面でそれぞれ反射され、その差から厚みを推定。
測定結果の例。(a)ある点での電波の反射の様子。
【非接触・非破壊検査の対象(狙い)】
対象 領域 効果・昨日・能力 分野
コンクリート マイクロ波 コンクリート、耐火キャスタブル材等の内部構造の可視化 橋梁、ビル、社会インフラ、煙突、プラント設備等
地下・雪 ミリ波
マイクロ波
埋設物のトレース探査 埋設物、積雪透過、堤防、エネルギーインフラ等
緩み マイクロ波 ボルトの緩みや歪み検出 鉄塔、道路、標識、インフラ検査(外見)
塗装被膜・傷 THz波 塗装被膜膜厚・品位、傷等の検査 船舶・建造物、金属表面
  • ●点検対象に適した電波を選ぶことで、トンネルや船の防さび塗装など様々な点検に応用できる
  • ●各種プラントの高所設備の点検・保守への適用
今回の実証実験の成果は、長寿命化の使命を負う建築物、設備、プラント、インフラの分野において、肉眼では見えなかったリスクの可視化が可能になるほか、点検、修理のための人手不足の課題解消、点検作業の経済性、効率性、安全性を高めることが期待されます。
今後は検査の高速化や測位精度の向上、軽量化(小型化)を図り実用・事業化を取り組みます。