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配電設備点検にAR×高精度測位を活用:スマホで点検業務の省力化を実現

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万能の測量機LRTKの説明

著者: LRTKチーム

配電設備点検における従来の課題

電力会社の配電設備(電柱・変圧器・開閉器・ケーブルなど)の点検は、安定した電力供給を支える重要な業務です。通常、点検員がエリア内を巡回して電柱や変圧器の外観を目視で確認し、異常がないかチェックする形で行われます。双眼鏡で高所の設備を観察したり、必要に応じて接地抵抗値などを測定する作業も含まれます。しかし、厳しい環境下での高所作業や手作業の記録には限界があり、効率面・精度面でいくつかの課題が指摘されてきました。主な問題として、次のような点が挙げられます。


作業の属人化: 点検作業のノウハウが熟練作業員の経験に頼りがちで、個人の勘や暗黙知に依存しています。ベテランが異動・退職すると品質を維持しづらいという懸念があります。

図面や資料への依存: 現場では紙の図面や設備台帳を参照しながら設備を確認しますが、古い図面では更新情報が反映されておらず現況と食い違う場合もあります。特に改修の多い都市部では図面上の情報と現場の実態が食い違うケースが珍しくなく、作業員の勘に頼らざるを得ない場面も生じていました。

点検記録の煩雑さ: 点検結果の記録は主に手作業で行われ、写真撮影→メモ作成→後日報告書に整理という流れです。写真とメモを照合して位置や内容を紐付けるのは煩雑で、記入ミスや情報伝達漏れのリスクも抱えています。現場メモの紛失や判読ミスが起きる可能性もあり、報告作成に余計な労力を割く原因にもなっていました。

安全確認の手間とリスク: 高所での作業や活線(通電中の線路)周りの点検では、入念な安全確認が不可欠です。複数人で指差喚呼を行いチェックリストを消化するプロセスは現場負担が大きく、設備の誤認などヒューマンエラーが重大事故に繋がるリスクもあります。また、人為ミスを完全になくすことは難しく、常に事故の危険と隣り合わせでした。


こうした課題により、配電設備点検には効率化の余地があるだけでなく、作業品質や安全性のばらつきが生じる恐れがありました。実際、経験不足の担当者による見落としや報告ミスがトラブルにつながりかけた例も皆無ではありません。従来はベテランの知識と手作業に頼らざるを得なかった分野ですが、近年この現場にデジタル技術を取り入れる動きが進んでいます。こうした背景もあり、電力業界では点検・保守業務のDX(デジタルトランスフォーメーション)に向けた取り組みが加速しています。中でも注目されているのが、AR(拡張現実)技術と高精度測位(RTK)の融合による次世代の点検手法です。


AR技術とRTK高精度測位の融合による精密な視覚支援

AR(Augmented Reality、拡張現実)は、カメラ越しに映る現実の映像にCGモデルやテキストなどのデジタル情報を重ねて表示する技術です。一方、RTK(Real Time Kinematic)測位はGNSS(衛星測位)を利用して数センチの誤差まで位置を特定できる高精度測位法です。RTKでは補正信号を送信する基準局が必要ですが、近年は国土地理院の電子基準点網などを利用したネットワーク型RTKサービスが全国で整備されており、移動局となる受信機側は通信経由で補正情報を得られます。専用基地局を現場に設置しなくてもよいため、小型受信機とスマホがあればどこでもセンチ級測位が行える環境が整いつつあります。もっとも、高精度測位には衛星信号を良好に受信できる空が開けた環境が必要です。高層ビル街や樹木が生い茂る場所では測位精度が低下する場合もありますが、日本では通信圏外でも衛星から直接補正情報を得られる準天頂衛星「みちびき」のCLAS(センチメータ級測位補強サービス)も提供されており、こうした技術を組み合わせることで安定したセンチ級測位を実現できます。このARとRTKを組み合わせることで、配電設備の点検作業において位置の高精度さと視覚的わかりやすさを同時に実現できます。


例えば、スマートフォンのカメラを電柱にかざすと、画面上にその電柱に設置された機器の名称や点検項目がタグ表示されるようなイメージです。地下に埋設された配電ケーブルであれば、事前に測定・登録した経路データをARで地面上に可視化し、掘削が必要な作業で「見えないケーブル」を透視することも可能になります。また、過去の点検履歴や設計図に記載された仕様情報などもAR画面に表示できるため、「この変圧器は20XX年製造」「この開閉器は○年前に交換済み」といったデータを現場で即座に参照することが可能です。


ただし、デジタル情報を現実空間に正確に重ね合わせるには、位置合わせの精度が極めて重要です。通常のスマホ内蔵GPSでは数メートル単位のズレが生じるため、AR表示された仮想の設備モデルが実際の位置から大きく外れてしまい実用になりません。また、従来型の一般的なARシステムでは各現場にマーカー(位置合わせ用の印)を設置したり、初めにモデル位置を手動調整したりする必要がありました。配電網のように広範囲に点在する設備を相手に、場所ごとにマーカーを配置・校正する方法は非現実的です。


そこで威力を発揮するのがRTKによるセンチメートル級の測位精度です。スマホにRTK対応の小型GNSS受信機を組み合わせれば、現在地の絶対座標を高精度に取得できます。これをARアプリに取り込むことで、スマホ画面上に表示するデジタル情報を実物とほぼずれなく重ね合わせることが可能になります。言い換えれば、マーカーレスかつ高精度なAR表示が実現し、現場でカメラ越しに見える仮想情報と現物との位置ズレがほぼ解消されます。また、ARで表示される指示に従うだけで確実に正しい設備を操作できるため、開閉器の誤操作などヒューマンエラーによる事故リスクの低減にもつながります。


さらに最近のスマートフォンにはLiDAR(光検出と測距)センサーを搭載したモデルも登場しています。LiDARにより周囲の構造物までの距離や形状を瞬時に取得でき、ARオブジェクトを環境に応じて安定して表示したり、物陰に隠れた際の正確な描写(オクルージョン表現)も可能になります。RTKによる高精度な位置情報とスマホのARプラットフォーム・センサー技術を組み合わせることで、配電設備の点検現場でもこれまでにない精密で直感的な作業支援が実現しつつあります。


スマートフォンによる直感的な点検作業と記録の自動化

AR×高精度測位の技術を活用するにあたって、特別な大型機器や複雑な操作は必要ありません。近年はスマートフォンと連携できる小型RTK-GNSS受信機が登場しており、高精度測位をより手軽に利用できる環境が整いつつあります。現場の点検員はいつも携行しているスマートフォン一台を使って、直感的に情報を取得しながら作業を進め、同時に記録を残すことが可能です。


例えば点検員はスマホを片手に持ち、専用アプリを起動して設備にかざすだけです。するとカメラ映像に重ねて「次に点検すべき箇所」が視覚的に示されます。電柱上部を映せば劣化しやすい箇所(碍子や金具など)に矢印が表示され、点検項目がテキストで指示されます。指示に従って確認・撮影を行えば、写真は自動的に撮影場所の座標や日時と紐づけられて保存されます。どの設備のどの部分を写した写真か、あとから探す手間もありません。


メモや所見の記録もスマホ上で完結します。チェックリストへの入力や、音声によるコメント記録がその場ででき、紙のメモ帳に書いて持ち帰る必要はなくなります。さらにLiDAR搭載スマホであれば、気になる設備個所をスキャンして3次元の点群データを取得することも可能です。例えばポールや金具の歪み具合を点群計測しておけば、オフィスに戻ってから詳細な寸法を解析するといった高度な評価もできます。


このように、スマートフォンとARアプリによって写真撮影・メモ・点群計測がシームレスに実施され、自動でデジタル記録されます。現場作業中に得られたデータは全て日時や高精度な位置情報と結び付いており、点検後に写真の整理や報告書への転記作業で悩まされることが大幅に減ります。実際に、1人1台のスマホだけで測量(位置出し)から点検・記録・ARによる出来形確認まで対応できたという事例も報告されており、専用機材や大人数を必要としない少人数・短時間で完結できる点検ワークフローが現実のものとなりつつあります。


GIS・クラウド連携によるデジタル台帳の更新と遠隔報告

従来は現場で取ったメモや写真を持ち帰ってから台帳システムに手入力で反映していたため、データ更新までタイムラグが生じたり、入力ミスのリスクがありました。AR×RTKを活用した点検では、現場でスマホを用いて収集した点検データを即座にGISやクラウド上のデジタル台帳システムと連携させることができます。


具体的には、スマホで撮影・記録した点検データ(写真、座標、点検結果のコメントなど)をクラウド経由で即時に社内サーバへアップロードし、関係部署と共有できます。これにより、現場で点検した内容がリアルタイムに社内システムに反映され、担当者はオフィスにいながら最新の点検状況を把握できます。


デジタル連携による主な効果は以下の通りです。


報告業務の効率化: 点検情報が自動で電子報告書として取りまとめられ、後日の帳票作成や転記作業を削減します。現地座標つきの写真やコメントがそのまま記録されるため、報告書に位置や状況を追記する手間もかかりません。

リアルタイム共有と遠隔支援: クラウド経由で現場と事務所の情報共有が容易になり、離れた場所からでも点検状況の確認や指示出しが可能です。緊急時には、現場から送られた写真や詳細情報をもとに本社で迅速に対応策を検討するといった連携もスムーズになります。

データの一元管理: 写真・メモ・位置情報などがデジタル台帳に直結して蓄積されるため、紙の記録による情報抜け落ちや伝達遅れを防止できます。担当者交代時も過去データを地図上でたどれるため、引き継ぎ漏れの心配も減ります。

蓄積データの利活用: 蓄積した点検データをGISマップ上で可視化し、異常発生箇所の分布や傾向を分析することが容易になります。例えば、複数年にわたる点検結果を地図上で重ね合わせて比較し、設備不良が多発するエリアを洗い出して重点的に対策するといった予防保全にも役立ちます。


また、遠隔にいる熟練者が現場の送信データを確認し、適切な助言を即座にフィードバックするといった双方向のやり取りも可能となり、現場判断のミス防止や迅速な対応につながります。現場とクラウドが直結した点検システムにより、単に現場作業を効率化するだけでなく、その後の情報共有から経年データの分析まで、配電設備管理のトータルなDX(デジタルトランスフォーメーション)が促進されます。


点検プロセスの標準化・省力化と新人技術者の育成支援

AR×高精度測位を活用した仕組みは、現場の点検プロセスに標準化省力化をもたらします。ベテランの熟練度に頼っていた作業も、デジタルにより「誰がやっても一定の品質で実施できる」形に平準化されます。


例えば、ARアプリ側に設備ごとの点検チェックリストや手順書を組み込んでおけば、現場ではスマホ画面に従って確認作業を進めるだけで必要な点検が漏れなく完了します。ヒューマンエラーを減らしつつ、複数の担当者間で作業内容にばらつきが出ないようにできます。これは品質管理上大きなメリットです。


また、デジタル支援によって点検業務自体の省力化も期待できます。ARによる視覚支援で点検対象を素早く見つけられる、記録作業が自動化され事後処理が不要になる、といった積み重ねが作業時間短縮につながります。結果として、一人の作業員が従来より多くの設備をカバーできるようになり、人手不足の解消策にも寄与します。限られたリソースで多くの設備を管理できれば、点検業務全体のコスト削減や省人化にも直結します。場合によっては、これまで2名1組で行っていた点検を安全を損なわず1名で実施できるケースも出てくるでしょう(遠隔でベテランがモニタリングする体制などを組み合わせることで実現)。現場要員の高齢化が進み将来的な人材不足が懸念される中、DXによる省力化で限られた人員でも質を落とさず設備管理を継続できる体制づくりにつながります。


さらに、若手技術者の教育・育成面でもAR点検支援は力を発揮します。現場でスマホをかざすと設備名や点検ポイントが表示されるため、新人でも何をどうチェックすれば良いかが一目瞭然です。ベテランの「勘」に頼らずとも、システムが知識を補完してくれるので安心感があります。実物を前にしながらガイドを受ける形で学べるため、OJT(オン・ザ・ジョブ・トレーニング)の質も向上します。デジタルネイティブ世代にとってスマホを活用した作業は親しみやすく、習得意欲の向上にもつながるでしょう。


ベテラン技術者にとっても、自身の持つノウハウがデジタルツールに蓄積されて若手の支援に活かされることは歓迎すべきことです。現場ノウハウの属人化を解消しつつ、技術伝承を効率化する手段として、AR×高精度測位の点検支援は世代交代が進む電力業界において大きな意味を持つと言えます。


高精度測位技術「LRTK」による簡易測量とAR点検支援

最後に、こうしたARと高精度測位を現場で手軽に実現する具体的なソリューション例として「LRTK」という最新技術をご紹介します。LRTKは、スマートフォンに装着する小型のRTK-GNSS受信機と専用アプリによって、誰でも簡単にセンチメートル精度の測位とAR可視化を実現する統合システムです。スマホサイズの受信機を背面に装着して使用しますが、重量はわずか数百グラム程度で携帯性にも優れています。受信機からスマホへは無線接続で測位データが転送され、アプリ上でリアルタイムにAR表示や記録処理が行われます。一般的なAR測量ツールの多くが事前のマーカー設置や煩雑な初期校正を必要としますが、LRTKでは端末の電源を入れて数十秒待てばRTKがFix(衛星補足)し、そのまますぐに高精度ARを開始できます。特別なキャリブレーション作業は一切不要で、現場に到着してすぐ使える手軽さが大きな特長です。


さらにLRTKはクラウド連携にも優れており、設計図や点群測量データを現場でダウンロードしてAR表示したり、逆に現地で計測したデータを即座にクラウドへアップロードして共有したりといった操作がシームレスに行えます。インターフェースも直感的で、専門知識のない作業員でも高度な測位・AR機能を使いこなせるよう設計されています。


近年では公共団体によるスマホRTK活用例も登場しており、例えば福井県福井市は災害復旧にスマートフォン測位システム(LRTK Phone)を導入しました。このように、インフラ維持管理の分野でスマートフォン+RTK測位+ARの有用性が実証されつつあると言えるでしょう。実際にLRTKを活用した現場では、スマホ1台に測位・点検・記録・AR表示の機能を集約し、少人数で現場業務を完結させた例が報告されています。高価な測量機材や大規模なチームを必要とせずに現場DXを実現できる点は大きな魅力です。配電設備の保守点検のみならず、埋設ケーブルの探索や災害時の被害状況記録、工事後の出来形管理など幅広い用途で効果を発揮する“万能ツール”と言えるでしょう。


まとめ: ARとRTK高精度測位を組み合わせた点検支援技術によって、配電設備の巡視・点検は飛躍的にスマート化しつつあります。現場作業の効率化や安全性向上、技術伝承の円滑化といったメリットは計り知れません。しかも、特別な装置ではなくスマートフォンという身近な端末でそれを実現できる点も画期的です。海外では既に橋梁や工場設備の点検にAR支援ツールを導入する例も見られます。国内でも送電線巡視へのドローン・AR活用などインフラ点検DXの取り組みが進み始めており、こうした先端技術の活用は新たなスタンダードになりつつあります。自社の設備管理に課題を感じているのであれば、ぜひこのような最新技術の導入を前向きに検討してみてはいかがでしょうか。DX時代の新たな点検スタイルが、現場の省力化と安全性・信頼性向上に大きく寄与することでしょう。スマートフォンと最先端技術を味方につけて、配電設備管理の新しい時代を切り拓いていきましょう。


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