UAI、SEAMORおよびVoyisによる一歩進んだ水中ダム点検
Voyis事例紹介
Patricia Sestari著
2025年6月17日 (この記事は約４分で読み終わります)
水中検査ソリューションのリーダー企業であるUnderwater Acoustics International (UAI)は水力発電ダムの減速池と放水路において、特に土台部分に焦点を当て、潜在的な土台浸食や削れを検出するため、ROVを用いた3D写真測量及び水路測量を実施しました。この調査は、水管理と発電を担う地域インフラの重要構成要素であるダムの構造健全性を確保するための重要インフラ点検の一環でした。このダムは、構造上の弱点がないかどうかを評価する必要があり、クライアントは長期的な安全性や法規制の遵守に関する詳細な情報を求めていました。
本プロジェクトは、ダムの安定性を損なう可能性のある水中基礎部の浸食や損傷を特定する上で極めて重要でした。こうした問題が放置されれば、高額な修復費用が発生する可能性があり、最悪の場合、下流のコミュニティやインフラにリスクをもたらす決壊を引き起こす恐れがあります。また、この点検は米国 Federal Energy Regulatory Commission (FERC)が定める規制要件を満たすためにも不可欠でした。FERCは、安全性と運用基準を維持するため、ダム構造物に対する定期的な詳細な点検を義務付けています。
ダム点検の複雑さへの対応
ダム検査には数多くの課題が伴います。厳しい環境条件に加え、広大で往々にしてアクセス困難な水中領域において正確なデータを取得する複雑さが原因です。岩場地形、強い潮流、視界不良が作業をさらに困難にする一方、米国Federal Energy Regulatory Commission（FERC）が定める規制基準は、水力発電インフラの構造健全性を評価するため、精密かつ極めて詳細なデータを要求します。これにより検査能力へのハードルはさらに高まっています。
コンクリート壁や自然岩盤などの水中構造物を検査するには、従来のツールではしばしば達成できないレベルの視覚的詳細さと空間的精度が求められます。経年による浸食、変形、構造劣化を特定するためには、調査データから正確な 3Dモデルを生成する能力が不可欠となります。しかし、従来のソナーシステム（特に無人水上艇（USV）から展開される場合）では、これらの特徴を捕捉する能力に限界があります。
音響信号は通常、最も近い表面で反射するため、張り出し部分や窪んだ領域に隠れた構造物を検出するのは困難です。さらにソナーの解像度は詳細な構造評価には不十分であり、特に崩壊リスクが最も高いダムの基部では顕著です。
幾何学的制約に加え、濁度は目視検査に重大な課題をもたらします。水中の浮遊堆積物、生物物質、有機性残骸は視認性を低下させ、標準的なビデオカメラや静止画カメラを無効化します。こうした条件は低品質な画像や不完全なデータセットを招き、プロジェクトの遅延や検査結果への信頼性低下を招きます。Voyis Discovery Stereo Cameraは、こうした視覚的・環境的制約を克服するために特別に設計されました。同期LED照明と先進的な光学設計により、濁った環境下でも画像の鮮明度を高め、視認性が著しく低下した状況でも信頼性の高いデータ収集を可能にします。ステレオ画像ペアを撮影することで、本システムは水中構造物の真の形状を正確に再現する高解像度3D点群を生成します。この機能はUAIチームにとって極めて重要であり、彼らはこのデータを用いて精密な測定値を抽出し、FERCの厳格な基準を満たす完全な写真測量モデルを作成しました。
BV認証の精度を備えた Discovery Stereo Cameraは、収集された全データが意思決定や規制順守において信頼できることを保証しました。この認証はシステムの信頼性をさらに裏付け、関係者に結果への確信を与え、水中ダム検査の新たな基準を確立しました。
水力ダムの減速池と放水路における潜在的な基盤浸食や削食を検出するための、Voyis Discovery Stereo Vision Systemによる3D写真測量および水路測量データ取得
高精度測定を伴うVoyis Discovery Stereo Vision Systemによる3D写真測量および水文データ収集
なぜVoyisなのか？
UAIは、ダムの沈水環境と濁った水質による視認性の課題を克服するため、EIVA NaviSuite技術を搭載したVoyis VSLAM搭載のDiscovery Stereo Cameraを採用しました。
ナーシステムは水深測定を提供できますが、ダム構造物の状態を完全に評価するために必要な視覚的な詳細と明瞭さに欠けており、オーバーハングが音響ビームを遮る可能性があるという制限があります。
Voyisの光学システムは、ダムとその周辺の構造健全性を評価できる詳細かつ高精細な視覚データを提供することで、この課題を解決しました。カメラが生成する3Dモデルは極めて正確な空間データを提供し、UAIは物理的に接触した検査を必要とせずに重要な距離や角度を測定できました。さらに、統合されたVSLAMソリューションにより調査全域の完全なエリアカバレッジが確保され、包括的な写真測量モデルの作成を支援しました。リアルタイムのデータカバレッジフィードバックにより運用がさらに効率化され、調査の非効率性が最小限に抑えられ、水力発電所の停止時間が短縮されました。
SEAMOR ROVの機動性と効率性
Voyis Discovery Stereo Vision System を搭載したSeamor Chinook ROV
プロジェクト成功のもう一つの鍵は、SEAMOR Chinook ROVの機動性でした。狭く困難な環境下での機敏性と適応性で知られる同機は、ダムの狭い空間や岩盤の突出部を卓越した航行能力で攻略しました。コンパクト設計と精密な制御システムにより、UAIチームは従来なら到達不可能なダムの難所を検査できました。この機動性は、構造物全体を網羅した検査を保証し、単一かつ効率的なミッションで包括的なデータを取得する上で決定的でした。
成功した成果とクライアントの満足度
困難な条件にもかかわらず、 UAI、Voyis、SEAMORの連携により、クライアントと規制の厳しい要件を満たす完全かつ正確なデータセットが得られました。Discovery Stereo Cameraの高品質な映像と、EIVA NaviSuite搭載のVoyis VSLAMによるリアルタイムフィードバック機能により、ダムの基部をほぼ完璧にカバーし、すべての重要領域を驚くべき詳細さで捉えることが可能となりました。クライアントは結果に非常に満足し、このソリューションの実証された成功に基づき、追加プロジェクトにつながりました。
主なポイント
- シームレスな連携：Voyis、SEAMOR、UAIの共同作業は、複雑な検査課題に取り組む産業連携の強みを提示
- 技術的相乗効果：Voyis Discovery Stereo Cameraの高解像度撮像とVSLAMソリューションをSEAMOR ROVに統合することで、優れた視覚データと運用効率の向上が実現
- 機動性の重要性：SEAMOR ROVが狭く険しい水中環境を航行する能力は、ダムの重要区域へのアクセスに不可欠
- データ品質：視覚データから直接正確な3Dモデルを生成し精密な測定を行う能力は、規制基準への準拠と顧客満足度にとって極めて重要
- 可視性ソリューション：Voyisの技術によりUAIは重大な可視性課題を克服し、ソナーソリューションだけでは不十分な領域において詳細かつ信頼性の高い視覚データを提供