ドローンでできる点検の種類まとめ!メリット・デメリット・今後の課題点も

ドローンでできる点検の種類まとめ!メリット・デメリット・今後の課題点も

近年ニーズが高まっているドローン点検。インフラ施設や建物の老朽化問題や人手不足などを背景に、国もドローン活用を積極的に推進しており、飛行や点検に関する法改正が行われています。今後ますます増えていきそうなドローン点検の種類、メリット・デメリットをご紹介し、疑問や不安についてもQ&A形式で解説します。

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目次

ドローン点検が増えてきた背景

インフラ施設や建物の点検分野でドローンの活用が加速しています。

コストを削減したい、人手不足のため省力化・業務効率化を図りたいなどの理由で、ずいぶん前からドローンを含む新技術への期待は高まっていたものの、法の壁が厚く導入が進んでいませんでした。

しかし近年になって、国が本格的なドローン活用に向けた法改正に取り組み始めたのです。

2019年2月、国土交通省が「定期点検要領」の改定を行って近接目視が原則だった法定点検の一部でドローンの活用が認められ、2021年9月には航空法施行規則が改正されてドローンの飛行規則の一部が緩和されました。

このような背景から、これまでドローン点検に関心はあっても検討できなかった行政や民間企業も、今はドローン点検を導入しやすい時代になってきています。

ドローンでどんな点検ができる?

ドローンは、高所や人が立ち入りにくい場所にある施設や建物の点検に向いています。

設備の規模が大きく危険な場所に立地していることも多いインフラ施設を中心に、建設現場や工場・プラントなど、さまざまな点検にドローンが活用されています。

実際に運用されているドローン点検の種類をご紹介します。

道路

路面、高架橋、のり面などの点検にドローンが使われており、特に重宝するのは高速道路の点検です。

高速道路は通行止めにすることが難しいうえ、高架道路や山間部を走る道路の点検には大変な労力がかかりますが、ドローン点検なら少人数・短時間で効率的に点検することが可能です。

2021年4月、NEXCO東日本(東日本高速道路株式会社)が発表した資料(※)には、「ドローンを活用した交通状況や道路状況の点検」が重点プロジェクトとして掲げられています。

※「NEXCO東日本が目指す新たなモビリティサービスについて」

鉄道

駅舎、架線、橋梁、トンネルなど、鉄道にはドローン点検が有効なフィールドがたくさんあります。

鉄道は高速道路と同じく山間部などにも張りめぐらされているので、点検の難所が多いのも特徴です。

鉄道各社は定期点検のほか、異常があれば即座に係員を派遣して目視確認を行っていますが、その人的・時間的コストは膨大で、ドローン点検による省力化が期待されています。

最新の情報では、名古屋鉄道が2022年4月にドローンで高架橋を点検する様子を公開。高所作業車による点検と比べて作業時間を最大3割削減できる見通しを示しました。

橋梁

橋梁は国土交通省から5年に1度の定期点検が義務付けられていますが、点検作業には橋梁点検車の使用による通行止めや、作業員の危険がともないます。

また、橋梁は道路橋だけでも全国に約72万橋もあり、莫大な点検コストがかかります。

しかしドローン点検なら少人数・低コストで通行止めも不要なので、全国で実施事例が増えてきました。

市内に橋梁が多い千葉県君津市では、2020年度から市職員がドローンの操縦・撮影から診断までを行うドローン橋梁点検の本格運用を開始。5年間で千万単位のコスト削減が見込まれているそうです。

トンネル

トンネルの点検も、天井や壁面など高い場所の点検が難しいことや、通行止めをともなうため迅速に作業を行う必要があり、ドローン点検のメリットが大きいです。

ただし、トンネル内はGPSやGNSSなどの電波が届かないことが多く、機体の位置をシステムで確認できないうえに暗所でもあるため、パイロットには高度な操縦技術が求められます。

それでもトンネル内の工事や点検は重大な事故につながるリスクが高いのでドローン点検の需要は高く、電波が届かない環境下で自律飛行できるドローンの開発が進んできています。

メガソーラー発電施設(太陽光パネル)

メガソーラーは行政(自治体)だけではなく、民間企業の主導でも設置・管理されています。

2017年に改正FIT法が施行され、メガソーラー発電事業者に保守点検が義務付けられたことで、ドローン点検が急速に普及していきました。

大規模なメガソーラーを目視で点検するのは大変な手間がかかりますが、ドローンなら少人数で効率よく点検できますし、赤外線カメラ付きのドローンを使えば目視で確認できない異常を検知することも可能です。

屋根や水上に設置されたメガソーラーでは、さらにドローンの有効性が高くなります。

その他の発電所

火力・風力・水力発電所でもドローン点検への期待が高まっています。

電源開発株式会社とKDDI株式会社は、2021年11日から全国の電力関連設備でドローン点検の実証実験を開始。

2022年1月に開催された第5回インフラメンテナンス大賞では、関西電力の「自律飛行型ドローンを活用した火力発電所煙突内部点検手法の開発」が、経済産業大臣賞を受賞しました。

発電所のドローン点検はコスト面や安全面のメリットが非常に大きい一方で、強風などの影響を受けやすいため、広く普及するためには機体性能の向上が必須となりそうです。

鉄塔・電柱・送電線

鉄塔や電柱、送電線などの点検にもドローンが使われています。

ただし接触すると大事故につながるため、ドローンを飛ばすときには「近接作業打合せ」を行ったうえで、鉄塔・電柱・送電線とドローンの間には30m以上の距離をとらなければなりません。

離れた場所から撮影して点検・診断するには高性能カメラを搭載したドローンが必要ですが、それでも高倍率スコープやヘリコプターを用いた従来の点検方法よりは、大幅にコストを抑えることができます。

また、鉄塔や電柱に昇る必要がなくなり、作業員の安全も確保されます。

工場・プラント

広大な敷地の中に高層建築物や煙突・蒸留塔などが集まる工場・プラントは、ドローン点検が最も役立つ場所のひとつです。

高所に加えて熱やガスによる危険エリアも多い工場・プラントですが、ドローン点検なら安全に点検作業を進められるほか、短時間で点検できるので長期間停止する必要がないというメリットもあります。

2021年8月には国土交通省航空局が「航空局標準マニュアル01(インフラ点検)」(※)の一部を改正。プラント点検におけるドローンの飛行高度や自動飛行に関する規制が緩和され、ますます活用しやすくなりました。

※航空局標準マニュアル01(インフラ点検)|国土交通省航空局

マンション・ビル

建物の外壁や屋根は、紫外線や風雨で劣化して錆やひび割れが起こるので、安全のためには定期的な点検が欠かせません。

しかし、高層建築物の点検には大規模な足場を組むためのコストが膨れ上がるほか、人件費もかさみ、長い工期がかかります。

その問題を解決するために、マンションの定期点検、ビル、ホテル、病院などの12条点検にドローンを使うケースが増えているのです。

赤外線カメラを搭載したドローンを使えば、目視では確認できない壁面内部(タイル裏など)の欠損も温度差で検知できるので、点検の精度が向上します。

屋根

ドローンを使った屋根の点検は広く普及しており、高層建築物だけではなく戸建住宅でも実施されています。

屋根は定期的に点検・メンテナンスするのが望ましい一方で、点検義務のない個人宅などではコストや手間を憂慮して見送られるケースも少なくないのですが、ドローン点検なら低コスト・短時間で済むので人気が高まっています。

人が登らないので屋根が傷まないこと、依頼主が屋根の状態を映像で確認できることもメリットです。

寺院など文化財の屋根点検をドローンで行った事例も全国各地から報告されています。

土木・建築の工事現場

土木・建築の工事現場におけるドローン活用は急増しています。

土木・建築は特に人手不足が深刻な業界で、「スマート土木」「スマート建築」という言葉も出てきているように、IoTやICTの活用に積極的なのです。

ただ撮影して点検するだけではなく、ドローンが取得した映像を3Dモデル化して測量し、事前調査や進捗管理に活用している事例もあります。また、映像や画像は記録としても使えます。

近年はドローン映像をリアルタイムで送るシステムを使って点検・確認を行い、リモートで立会ができる仕組みも開発されています。

床下や下水管

ご紹介したもの以外では、ダム、貯蔵タンク、船舶、観覧車など、やはり高所での実施事例が多い一方で、ドローンは床下や下水管の点検でも使われています。

床下点検では小型のドローンを飛ばしてシロアリの食害や腐食の状態を確認します。下水管点検ではドローン映像を使って全体像を3Dモデル化することで、設備保全計画の高度化にも期待が寄せられています。

床下や下水管は閉鎖空間なので、調査には常に危険がともないます。特に下水管では有毒ガスの発生や酸素欠乏のリスクも高いので、ドローン点検による安全面のメリットは絶大です。

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ドローン点検のメリット

ドローン点検には、従来の点検方法では実現できなかった数々のメリットがあります。

ドローンが世の中に出てきた黎明期には「危険」というイメージが強かったのも事実です。しかし今は、規制緩和が進むと同時に安全性の担保のために必要な法整備も進んでいます。

安全に活用できる環境と社会受容性が整ってきたことで、ドローン点検のメリットに対する関心は右肩上がりに高まっています。

費用削減

高所の点検作業では足場を組んだり、ロープやゴンドラ、特殊車両、ときにはヘリコプターを使ったりすることもあるため、設備費がかさみます。

また、規模の大きな施設や建物の点検では人件費が膨れ上がり、工期も長いため莫大なコストがかかってしまいます。

ドローン点検は設備不要で、稼働するのはパイロットと補助者数名程度。人が点検するよりも効率的かつスピーディに点検できるので、設備費や人件費分の費用を大幅に削減できるのです。

また、鉄道や工場・プラント、電力会社などでは、点検作業のために施設や設備を停止しなければならない期間が減ることで、収益減への影響も最小限に抑えることができます。

省力化・効率化

少子高齢化の現代社会では、どの業界でも人手不足が深刻です。

一方で、近年はインフラ施設や建物の老朽化問題が顕在化。水道管の破裂による断水やトンネル崩落事故などが全国各地で発生しています。

老朽化した施設や建物には定期的な点検とメンテナンスが欠かせませんが、人手不足の深刻化は避けられない状況。その解決策としても、少人数で効率よく実施できるドローン点検が注目されているのです。

短時間で点検できるので、近隣の住民や通行者、施設の利用者などの利便性を損なわないというメリットもあります。

安全性の向上

高所点検の作業員は常に落下のリスクを抱えています。工場・プラントや下水管の点検では、有毒ガスの発生や爆発、酸欠などの危険性とも隣り合わせです。

厚生労働省の「労働災害発生状況の資料」(※)によると、特に建設業は他業種と比べて死傷者数が多く、「墜落・転落」の発生件数は群を抜いています。

離れた場所から操作するドローン点検なら、人が高所に登ったり危険エリアに入ったりする必要がなく、安全に点検作業を行うことが可能です。

「危険な仕事」というイメージがなくなることで、従事する若者が増えることにも期待が寄せられています。

※労働災害発生状況の資料|厚生労働省

災害発生時も迅速・安全に点検できる

災害発生時は安全確保や復旧のために迅速な点検が望まれますが、土砂や建物の崩落で道が分断される、建物の損傷が激しく危ないなどの理由で、なかなか人が近づけない状況も想定されます。

しかしドローンなら迅速に現場に到着して状況を確認し、二次災害を防ぐことができるのです。

災害時のドローン活用は行政や消防からの関心も高く、ドローン関連企業と災害協定を締結自治体も増えてきています。

熊本地震(2016年4月)や令和元年房総半島台風(2019年年9月)でも、被害状況の確認や点検にドローンが使われました。

点検精度の向上

ドローン点検では、目視では確認できない損傷を赤外線カメラで検知する、ドローン映像をAI(人口知能)で解析するなど、科学的な点検が可能です。

高性能カメラや光学ズームを使えば非常に鮮明な画像が撮れるので、より正確な点検・診断ができますし、建物や施設の全体像を3Dモデル化して管理することで設備保全計画の効率化も図れます。

また、労力や時間が減ることで点検頻度を増やせるので、間接的にも点検精度が上がります。

今後AIや画像診断の技術が進歩すれば、さらに高精度のドローン点検が実現するでしょう。

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ドローン点検のデメリットと課題

ドローン点検にはメリットだけではなく、やはりデメリットや課題もあります。

ただ、現状のデメリットと課題は、法整備が進んだり、機体や関連システムの性能が上がったりすることで、そう遠くない将来に解決しそうな内容も含んでいます。

現時点におけるドローン点検のデメリットや課題を、今後の展望と一緒にご紹介します。

飛ばせない場所がある

ドローンには航空法で定められた「飛行禁止空域」があります。空港などの離発着周辺のルート、地表または水面から150m以上の高さの空域、人口集中地区(DID地区)の上空では、ドローンを飛ばすことができません。

夜間・目視外飛行の制限、周囲の人やモノと30m以上の距離を取らなければならないなど細かいルールもあり、ルール外で飛行をする際は国土交通大臣の承認が必要です。

ただ、近年は一部のドローン点検で規制が緩和されるなど、法改正が進んできました。

「小型無人機に係る環境整備に向けた官民協議会」(議長:内閣官房内閣審議官(内閣官房副長官補(内政担当)付))が発表している「空の産業革命に向けたロードマップ」には、2022年度中を目途に「有人地帯における補助者なし目視外飛行(レベル4)を解禁するという指針も示されています。

スケジュールはやや遅れているようですが、実現すればドローンを飛ばせる場所が増え、ドローン点検を導入しやすくなるでしょう。

参考元:空の産業革命に向けたロードマップ2021|小型無人機に係る環境整備に向けた官民協議会

天候や電波状況に左右される

ドローンには雨や風に弱いという弱点もあります。耐水性・耐風性・対塵性にすぐれたドローンも開発されてはいるのですが、価格が非常に高いため、あまり普及していません。

また、ドローンの操作や自動飛行時の位置確認には電波を使うため、電波干渉が大きい場所では飛ばせない、正午や夕方などネットの利用が増える時間帯に混線して通信しにくくなるなどの課題も浮き彫りになってきました。

強度の高いドローンがリーズナブルな価格で流通するようになる、GPSに頼らず安定して自律飛行できるドローンが開発される、ドローンに使える電波帯が増えるなどの進展が期待されています。

触診や打音診断ができない

人がコンクリート構造物などを点検する際には、ハンマーなどで叩いて音の違いから内部亀裂や腐食による空洞を検知する「打音診断」が行われることが多いのですが、ドローン点検では触診や打音診断を行うことができません。

道路やトンネルの点検に使うレーザー打音診断装置や、接触して点検できる飛行型のロボットも開発されているので、ドローンによる打音診断は技術的には可能な段階にあります。

しかし、ドローンを安全に運用するためには「周囲の人やモノと十分な距離を確保する」ことが原則となっており、やはりここにも法規制のハードルがあるのです。

触診・打音診断ができるドローンが開発されても、実運用までには時間がかかるかもしれません。

バッテリー問題

ドローンが継続して飛行できる時間は、高性能のバッテリーを積んだ機体でも最大30~40分が限度。バッテリーの消耗具合は気候や高度の影響を受けるので、実際にはさらに短くなることが多いです。

長時間を要するドローン点検では予備バッテリーを使いながら効率よく作業を進めますが、もっとバッテリーが長持ちするようになれば、一度のフライトで点検できる範囲が拡がり、さらに点検スピードが上がるでしょう。

バッテリー問題はドローンが世の中に出てきた頃から課題視されており、各メーカーが重点的に取り組んでいるので、今後も改善が進むと考えられます。

撮影しにくい場所がある

橋梁の隙間、鉄塔の裏側など、ドローンが入り込めない場所の撮影はどうしても難しくなります。

手のひらサイズの小型ドローンもありますが、機体が軽いので風のあるところでは安定的に飛行できず、屋外施設の点検には向いていません。

今のところ撮影しにくい場所をドローンで点検する際には、カメラを取り付ける場所を工夫する、超望遠レンズや超高精細レンズを搭載するなどの手法が取られています。

今後は、風雨に強い小型ドローンの開発、カメラの性能がさらに向上するなど、技術的な進歩によって改善が期待できます。また、2台のカメラを搭載して3D映像を構築したうえで、内部をカメラに認識させる技術も開発されています。

ドローン点検の疑問と不安を解消!

ドローン点検に興味はあるけれど、わからないことが多くて不安」という方も少なくないでしょう。

そこで、ドローン点検によくある疑問や不安にQ&A形式で解説しました。ぜひ導入前の参考にしてください。

安全性は大丈夫?

「ドローン=危険」というイメージは根強いのですが、ドローンには安全に飛ばすための厳しいルールがあり、機体にも定期的な点検・整備が義務づけられています。

また、多くの場合は事前に電波状況などの環境テストを行い、当日の気象条件も厳しくチェックしたうえでドローンを飛ばします。

国土交通省航空局は2020年10月に「ドローン飛行の安全性確保のための新たな制度について」(※)を示し、国が認証する操縦ライセンス(免許)制度や、国が機体の安全性を認証する制度(機体認証)の創設に言及しました。機体認証制度については、もう事前登録の受付も始まっています。

安全基準やマニュアルの整備が進めば、さらに安心してドローン点検ができるようになるでしょう。

※ドローン飛行の安全性確保のための新たな制度について|国土交通省航空局

ドローン点検は申請が面倒?

ドローンの飛行は国土交通省への申請手続きが煩雑だという話がよく聞かれますが、申請が必要なのは下記のケースに当てはまる場合です。

飛行場所

  • 空港などの離発着周辺のルート
  • 地表または水面から150m以上の高さの空域
  • 人口集中地区(DID地区)の上空

飛行方法

  • 夜間の飛行
  • 目視外の飛行
  • 人またはモノから30m以上の距離を確保できない飛行
  • イベント会場上空の飛行
  • 危険物の輸送
  • 物件投下(農薬散布など)

ドローン点検の場合、飛行場所や高度制限、距離の確保、夜間・目視外あたりがネックになりそうですが、点検業務では一部の規制が緩和されています。

申請が必要なケースでは、飛行日や飛行場所を限定した「個別申請」か、柔軟性の高い「包括申請」を行うことになりますが、外注すれば申請業務も業者が行うのが一般的です。

そもそもドローン点検や測量の業者は包括申請を済ませていることが多いので、依頼者が申請業務を担う必要はありません。

ドローンできちんと点検できる?

光学ズームや高性能カメラを搭載したドローンでは明瞭な映像が入手することができ、赤外線カメラやAIを活用すると人の目では確認できない損傷を見つけることも可能で、3Dモデル化による点検精度の向上も期待できます。

ただ、ドローン点検では触診・打音診断ができないため、ドローン点検はあくまで一次点検として位置付けられていることが多いです。ドローン点検で異常が見つかったら、あらためて人の目と手で再点検・修繕を行うことになります。

とはいえ、ドローンによる一次点検で直接点検すべき場所が絞られることで、費用や労力は大幅に削減されます。

周辺住民からの理解は?

「ドローン=危険」というイメージやプライバシーの問題で、まだドローンの飛行には周辺住民の理解が得られにくい部分があります。周囲に人がいない場所であれば問題ないのですが、人の目にとまる可能性があるときには、少し注意や配慮が必要かもしれません。

自治体などでドローンを活用するときには、住民向けの説明会や広報活動を行って理解を促進しているケースが多いです。

企業や個人がドローン点検をする場合も、可能であれば近隣だけにでも事前に説明をしておくと、後々のトラブルになりにくいでしょう。

自前でドローン点検はできる?

建設会社や測量会社のなか中には、自社でドローンを購入して社内で運用しているところもあります。

中長期的に見れば選択肢のひとつ一つではあるのですが、ドローン点検の運用は機体購入などの初期費用以外にも意外とコストがかかります。

まずパイロットの育成費。パイロットが1人では困るので複数の社員がスクールに通い、後進も育てていかなければなりません。

機体のメンテナンスや修繕にも費用がかかりますし、ドローンの技術は日進月歩なので機体の更新ペースも早いです。

また、操縦・撮影だけではなく点検・診断のスキルも身に付ける必要がある、国土交通省への申請業務も社員が処理しなければならないなど、ハードルは高いと言えます。

業者に依頼したときの費用は?

ドローン点検にかかる費用は、点検対象となる施設や建物の大きさや調査面積によって変わってきますし、明確な金額はあまり公開されていません。基本料金を提示している業者もありますが、変動すると考えていたほうが良いでしょう。

ひとつの目安として、従来ロープ点検を行っていたマンションやオフィスビル、商業施設などの場合は40~50%、ゴンドラ点検を行っていたタワーマンションでは60%ほどの費用削減が見込めます。

ドローン点検の明確な費用を知りたい場合は、実際に見積りを取ってみることをおすすめします。弊社でも、ドローン点検の見積りを出すことが可能です。

業者はどう選ぶ?

ドローンによる空撮を依頼できる業者は近年増えていますが、点検や測量、プロモーション用の動画・静止画撮影など、それぞれに得意分野が異なっています。

ドローンは機体の性能、搭載しているカメラ、その他の周辺システムによって撮影できるシーンが変わるため、点検には点検に適した機材が必要になるのです。

ドローン点検をしたい場合は、やはり点検分野でしっかりと実績がある業者を選ぶのがおすすめ。機材の充実度はもちろん、パイロットや撮影スキルの面でも信頼度が高くなります。

弊社のドローン点検は、タワーマンション、商業施設、オフィスビルなど、様々な建物の点検実績があり、大規模修繕工事の建物診断にも対応しています。特定建築物定期検査(12条点検)については年間1,000件以上の実績があります。

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ドローン点検の依頼はトネクションまで!

低コスト・短期間で精度の高い点検ができるドローン点検の需要は今後ますます拡大し、利用しやすい環境も整ってくると推察されます。

弊社のドローン点検は、マンションやビル、太陽光パネル、発電所、工場・プラントなど、幅広い用途に対応しています。また、点検報告書の申請代行は一級建築士が担当しているほか、調査から建物修繕までをワンストップでご提供いたします。

記事を読んでドローン点検に興味を持った方は、ぜひ以下のお見積フォームから、お気軽にご相談ください。

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この記事の担当スタッフ

建築・消防ラボのお問い合わせ受付/見積もり作成などを担当。消防工事・消防点検・建物工事・建物点検に関する幅広い見積もり依頼を受け付けております。業歴60年のなかで様々な点検/施工実績がございます。社内にいる各種スペシャリストと連携してサービスを運営しております。

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