水道管の継手位置を誤差数cmで把握可能に。位置情報の活用で実現する、配管施工管理のデジタル化

2024年3月5日更新

水道管の継手位置を誤差数cmで把握可能に。位置情報の活用で実現する、配管施工管理のデジタル化

現在、建設・インフラ業界では人材の不足・作業員の高齢化が深刻な問題となっています。生活を支える最も重要なインフラである水道についても、施設の老朽化、職員数の減少、施工者の高齢化などさまざまな課題に直面しており、水道施設の維持管理のためには現場の効率化が何よりも必要となります。

この課題解決のために建機レンタルの西尾レントオール社が開発したのが、GNSSから受信した信号をもとに、埋設している水道管の位置を把握・管理できるようにする「HAIKAN-SmartWork」配管施工情報管理システムです。

「HAIKAN-SmartWork」配管施工情報管理システムとは？

「HAIKAN-SmartWork」配管施工情報管理システムは、配管の施工～管理をシステム化することで、水道管施工の可視化、施工品質の均一化、工事管理書類の自動化など現場の効率化を実現するサービスです。

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水道管は地中に埋めるので、パイプ自体やパイプが接合された位置の把握は、施工管理においてとても重要です。一方で、これまでの人手による測量方法（オフセット測量：建物の角や電柱など決められた目的物を複数以上の測定をし、図面に記録する方法）では複数箇所の測量と記録には手間がかかり、経年環境の変化による基準目的物の移動や消滅によっては、情報の正確性に欠けてしまうことがありました。

加えて、計測した位置情報も紙ベースのアナログな方法で管理されることが多かったため、道路工事を進める際は配管位置の特定、破損を防ぐための状況把握にとても時間がかかっています。

「HAIKAN-SmartWork」配管施工情報管理システムでは、パイプを接合し地中に埋めていく際、GNSSから受信した信号をもとに位置情報を正確に把握し、デジタルに記録していきます。このデジタル化された正確な位置情報により、これまで現場での配管確認にかかっていた時間を大幅に効率化することができます。

具体的な手順としては、スマートフォンを使って配水管工事の現場で融着機・埋設位置・そのほかの作業情報を収集し、クラウド上にデータをアップロードして管理する仕組みです。

配水管工事の現場で融着機・埋設位置・そのほかの作業情報を収集する具体的な手順

現場からアップロードされた各情報はクラウド上で現場ごとに一括保管されるので、例えば、遠隔での配管工事進捗状況の確認もリアルタイムで可能になります。

配水管工事の現場で、パイプを接合し地中に埋めていく際の位置情報記録の様子。赤丸部分にアンテナ、青丸部分がGNSS受信機。

「HAIKAN-SmartWork」配管施工情報管理システムの特長の１つは、専用のGNSS位置測位システムを利用することによって、埋設位置を５～10cmの範囲内で緯度・経度・深さの３次元座標情報を取得することができるという点です。

埋設物の位置をcm単位で把握できることから、例えば、マンホール・ガス管などの位置情報と一緒に取得すれば、離隔幅（りかくはば）を把握することもできます。

また、現時点の作業を効率化するのみならず、デジタルデータとして埋設物の位置を蓄積できるので、今後のインフラの維持管理における大きな財産ともなります。

埋設位置をcm単位で把握できる秘密：GNSSからの受信信号を利用したRTK測位

西尾レントオール社は、位置情報の取得のためにソフトバンクの「ichimill」を採用しています。

「ichimill」とは、準天頂衛星「みちびき」などのGNSSから受信した信号をもとにRTK測位（※1）を行い、位置情報を３座標軸（緯度、経度、海抜）で取得、５cm程度の誤差範囲内で位置情報補正できるソフトバンクのサービスです。

（※1）RTK（Real Time Kinematic）測位とは、固定局と移動局の２つの受信機を利用し、リアルタイムに２点間で情報をやりとりすることで、高精度での測位を可能にする手法のこと。

「ichimill」を選んだ理由について、「配管施工情報管理システム」の開発を主導した西尾レントオール株式会社　配管機器営業部　本部　営業部長　大篠氏は次のように語ります。

「『ichimill』のメリットは、端末を誰でも簡単に扱えることです。私たちのシステムに組み込みやすかった点、API連携に対応している点、コストが安価だった点の３点も重要なポイントでした。
また、ichimillのWEB管理システムでどのように表示されるかなどを事前に確認できたので、導入イメージがわきやすかったです。
位置測位については素人なので開発時にたくさん質問をしましたが、その都度スムーズに回答をくれる丁寧なサポートも心強かったですね」（大篠氏）

「ichimill」導入の結果、「HAIKAN-SmartWork」配管施工情報管理システムは、スマートフォンをつかった簡単な操作で、cm単位に水道管の埋設位置や接合位置を記録確認することが可能になりました。

基準点がないため位置測位が困難だった山中での布設配管時でも、「HAIKAN-SmartWork」配管施工情報管理システムでは３座標軸の位置情報として正確に位置情報を管理できる

これからの水道インフラを支えるために

最近では、山間部などのLTE圏外でも「HAIKAN-SmartWork」配管施工情報管理システムを活用できるよう、低軌道衛星ブロードバンドインターネットサービス「Starlink Business」を通信手段として利用する接続試験を実施。
これまで通信環境の都合から利用が難しかった環境においても、「Starlink Business」を通じたWi-Fi接続により、問題なく「HAIKAN-SmartWork」配管施工情報管理システムを利用できることが確認できたといいます。

大篠氏は「今後は当社が提供するシステムで水道管施工のデジタル化を進め、インフラを支える力になりたい」と語ります。

「HAIKAN-SmartWork」配管施工情報管理システムは、施工後、漏水や災害などで破断した場合でも、どのような配管が、どのような状態で埋設されていたか正確なデータとして記録します。そしてこのデータは、蓄積されていくほどにインフラ管理の大きな財産になっていきます。

実際に水道管の施工管理をしている水道局や協会からは、「将来の水道工事の維持管理のため、安価で安定した測位に期待している」との声もあがっているそうです。

水道管施工のデジタル化を通じて、インフラを支える西尾レントオール社。その取り組みを、『ichimill』が支援しています。