(57)【要約】【課題】構造物の検査を効率化することができる検査装置および検査方法を提供することを目的とする。【解決手段】検査装置は、検査対象に対して移動するように駆動する駆動部と、損傷箇所からの気体の流れを可視化する可視化剤を検査対象に対して移動しながら噴霧する噴霧部と、を備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象に対して移動するように駆動する駆動部と、
損傷箇所からの気体の流れを可視化する可視化剤を前記検査対象に対して移動しながら噴霧する噴霧部と、
を備える検査装置。
【請求項２】
前記噴霧部が噴霧した後に前記検査対象を撮影する撮影部と、
前記撮影部が撮影した位置に関する位置情報を取得する位置情報取得部と、を備える請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記検査装置は第１の検査装置と第２の検査装置を備え、
前記第１の検査装置は、損傷箇所からの気体の流れを可視化する可視化剤を前記検査対象に対して移動しながら噴霧し、
前記第２の検査装置は、前記噴霧部が噴霧した後に前記検査対象を撮影する、請求項２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記可視化剤は、ドライミスト、スチーム、ドライアイスによる煙、煙、浸透探傷液、および石鹸液のうち少なくとも１つである、請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の検査装置。
【請求項５】
検査対象に対して移動するように駆動する駆動部と、
損傷箇所からの気体の流れによって前記検査対象内のガス成分およびガス成分濃度のうち少なくとも１つの変化を前記検査対象に対して移動しながら検出する検知部と、
を備える検査装置。
【請求項６】
前記検査対象内に空気を送り込むポンプ、を備え、
前記検査時に前記ポンプによって前記検査対象内に空気を送り込むことで前記検査対象内を負圧にする、請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の検査装置。
【請求項７】
駆動部が、検査対象に対して移動するように駆動するステップと、
噴霧部が、損傷箇所からの気体の流れを可視化する可視化剤を前記検査対象に対して移動しながら噴霧するステップと、
を含む検査方法。
【請求項８】
駆動部が、検査対象に対して移動するように駆動するステップと、
検知部が、損傷箇所からの気体の流れによって前記検査対象内のガス成分およびガス成分濃度のうち少なくとも１つの変化を前記検査対象に対して移動しながら検出するステップと、
を含む検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査装置および検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
火力発電所等ではコスト低減が課題となっている。特に、大規模地上構造物である煙道および煙突の損傷部位の検査には、検査する人の手が届かないため足場の施工などが必要になり、多くの時間と費用を要する。大規模地上構造物の検査では、保守コスト低減のために、より一層効率的な検査方法が望まれている。
【０００３】
大規模地上構造物の検査方法としては、例えば、煙突に音波を入射し、損傷部からの音の漏洩を検知する手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、ドローンを活用して太陽電池パネルを撮影し検査する手法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−４０７２５号公報
【特許文献２】特開２０１７−７８５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は実績が無く、実際に適用するまでに研究開発が必要になり、また特許文献２に記載の技術は撮影を効率化する技術であり、構造物の検査自体を効率化することができない。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、構造物の検査を効率化することができる検査装置および検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る検査装置（２，２−１）は、検査対象に対して移動するように駆動する駆動部（２２）と、損傷箇所からの気体の流れを可視化する可視化剤を前記検査対象に対して移動しながら噴霧する噴霧部（２３）と、を備える。
【０００８】
また、本発明の一態様に係る検査装置において、前記噴霧部が噴霧した後に前記検査対象を撮影する撮影部（２５）と、前記撮影部が撮影した位置に関する位置情報を取得する位置情報取得部（２４）と、を備えるようにしてもよい。
【０００９】
また、本発明の一態様に係る検査装置において、前記検査装置は第１の検査装置（２−１）と第２の検査装置（２−２）を備え、前記第１の検査装置は、損傷箇所からの気体の流れを可視化する可視化剤を前記検査対象に対して移動しながら噴霧し、前記第２の検査装置は、前記噴霧部が噴霧した後に前記検査対象を撮影するようにしてもよい。
【００１０】
また、本発明の一態様に係る検査装置において、前記可視化剤は、ドライミスト、スチーム、ドライアイスによる煙、煙、浸透探傷液、および石鹸液のうち少なくとも１つであるようにしてもよい。
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る検査装置（２Ａ）は、検査対象に対して移動するように駆動する駆動部（２２）と、損傷箇所からの気体の流れによって前記検査対象内のガス成分およびガス成分濃度のうち少なくとも１つの変化を前記検査対象に対して移動しながら検出する検知部（２０１）と、を備える。
【００１２】
また、本発明の一態様に係る検査装置は、前記検査対象内に空気を送り込むポンプ、を備え、前記検査時に前記ポンプによって前記検査対象内に空気を送り込むことで前記検査対象内を負圧にするようにしてもよい。
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る検査方法は、駆動部が、検査対象に対して移動するように駆動するステップと、噴霧部が、損傷箇所からの気体の流れを可視化する可視化剤を前記検査対象に対して移動しながら噴霧するステップと、を含む。
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る検査方法は、駆動部が、検査対象に対して移動するように駆動するステップと、検知部が、損傷箇所からの気体の流れによって前記検査対象内のガス成分およびガス成分濃度のうち少なくとも１つの変化を前記検査対象に対して移動しながら検出するステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、構造物の検査を効率化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】汽力発電所のシステム構成例を示す図である。
【図２】煙道に貫通孔が発生した場合を示す図である。
【図３】煙道の断面図と貫通孔から外気を吸引している様子を示す図である。
【図４】第１実施形態に係る煙道における貫通孔近傍へのトレーサの噴霧例を示す図である。
【図５】第１実施形態に係る検査システムの構成例を示す図である。
【図６】第１実施形態に係る検査装置の構成例を示すブロック図である。
【図７】第１実施形態に係る制御分析装置の構成例のブロック図である。
【図８】第１実施形態に係る制御分析装置の出力例を示す図である。
【図９】第１実施形態に係る検査データの収集と判断手順例のフローチャートである。
【図１０】第１実施形態に係る検査装置が煙道の内側から検査する例を示す図である。
【図１１】第１実施形態に係る被覆で覆われている煙道を内側から検査する例を示す図である。
【図１２】第１実施形態に係る一対の検査装置を用いて検査を行う例を示す図である。
【図１３】第２実施形態に係る煙突を検査する例を示す図である。
【図１４】第２実施形態に係る検査装置の構成例を示すブロック図である。
【図１５】第２実施形態に係る検査データの収集と判断手順例のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１８】
＜第１実施形態＞
第１実施形態では、発電所における煙道を検査する例を説明する。
図１は、汽力発電所のシステム構成例を示す図である。
図１に示すように、汽力発電所のシステム１は、ボイラー１１と、煙道１２（１２〜１〜１２−５）と、脱硝設備１３と、空気予熱器１４と、集塵機１５と、脱硫装置１６と、煙突１７と、ポンプ１８を含んで構成される。
【００１９】
ボイラー１１は、ボイラー出口１１ａとボイラー入口１１ｂを備える。
ボイラー出口１１ａには、煙道１２−１を介して脱硝設備１３が接続されている。脱硝設備１３には、煙道１２−２を介して空気予熱器１４が接続されている。空気予熱器１４には、煙道１２−３を介して集塵機１５が接続されている。集塵機１５には、煙道１２−４を介して脱硫装置１６が接続されている。脱硫装置１６には、煙道１２−５を介して煙突１７が接続さている。
ボイラー入口１１ｂには、空気予熱器１４を介してポンプ１８が接続されている。
【００２０】
汽力発電は、タービンで発生した水蒸気によってタービン発電機を回転させ、タービン発電機によって電力を発電する。
ボイラー１１は、外部から供給される燃料を燃焼させ、その燃焼で得た熱を水に伝えて水蒸気を発生させる。
【００２１】
煙道１２−１〜１２−５は、ボイラー１１から煙突１７まで導く通路である。なお、以下の説明では、煙道１２−１〜１２−５のうち１つを特定しない場合、煙道１２という。煙道１２は、例えば人が立って入れる大きさである。
【００２２】
脱硝設備１３は、ボイラー１１が排出する排気ガスから窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去する。
空気予熱器１４は、排気ガスの余熱を利用して、ポンプ１８からボイラー１１に送る燃焼用空気を予熱する。
【００２３】
集塵機１５は、空気予熱器１４が排出する排気ガスから各種粉体をろ過して集塵する。
脱硫装置１６は、集塵機１５が排出する排気ガスから硫黄酸化物（ＳＯｘ）を除去する。
【００２４】
煙突１７は、脱硫装置１６が排出する気体を大気中に拡散させる。
ポンプ１８は、燃焼用空気を空気予熱器１４を介してボイラー１１に導入する。
なお、図１に示した構成は一例であり、これに限らない。
【００２５】
次に、煙道１２に貫通孔が発生した場合を説明する。
図２は、煙道１２に貫通孔が発生した場合を示す図である。図２において、煙道１２の長手方向をｘ軸方向、煙道１２の短手方向をｙ軸方向、高さ方向をｚ軸方向とする。なお、図２において、煙道１２の一部を示している。
符号１０１は、排気ガスである。符号１０２は、貫通孔である。図２に示す例では、貫通孔１０２が煙道１２のｘｚ平面の側面に発生している。
【００２６】
このような煙道１２の大きさは、人が入れる程度である。また、煙道１２は、地上から数ｍ離れた高さに接地されている。このため、煙道１２の側面に貫通孔が発生しているか否かを検査する場合は、足場を組んで検査する必要があった。
【００２７】
図３は、煙道１２の断面図と貫通孔から外気を吸引している様子を示す図である。
煙道１２は、例えば亜鉛めっき鋼板（トタン板）等で覆われている。ここで、煙道１２内の排気ガスの温度は、約１００〜２００度（脱硝設備など一部は５００度になることもある）である。オンライン（ボイラー１１が燃焼中）状態では、排気ガス１０１の流れによって、煙道内が負圧となる。このため、図３に示すように、煙道１２に貫通孔１０２がある場合、貫通孔１０２から外気１０３を吸引する。
本実施形態では、この外気１０３の吸引の流れを可視化して貫通孔１０２（含むヒビ）の存在位置を検知する。
【００２８】
次に、煙道１２における貫通孔１０２近傍へのトレーサの噴霧例を説明する。
図４は、本実施形態に係る煙道１２における貫通孔１０２近傍へのトレーサの噴霧例を示す図である。図４において、符号２は検査装置であり、符号１０４は可視化用トレーサである。
【００２９】
検査装置２は、例えば飛行体（ドローン等）である。可視化用トレーサ１０４（可視化剤）は、貫通孔１０２から吸入する外気１０３の様子を可視化する媒体であり、例えばスチームや煙等である。また、可視化用トレーサ１０４は、例えば可視光で貫通孔１０２による空気の流れを可視化するものである。すなわち、本実施形態では、貫通孔１０２から吸引された気体の流れを可視化用トレーサ１０４に含まれる粒子が流れる（広がる）状態を撮影、観察することで損傷部を検知することができる。
検査装置２は、煙道１２に沿って移動しながら可視化用トレーサ１０４を煙道１２の周囲に吹き付ける。さらに、検査装置２は、煙道１２に沿って移動しながら撮影を行う。検査装置２は、撮影した画像に基づいて、貫通孔１０２の有無の検出と、貫通孔１０２の位置を検出する。なお、貫通孔１０２の検出方法については後述する。
【００３０】
ここで、図４に示したような煙道１２を外側から検査する場合は、発電所が運用中に行う。このため、煙道１２内の気体は排気ガスであり、運用中のため、ボイラー１１か煙突１７に向かって排気ガスが流れている。なお、検査は運用中では無くオフラインで行うようにしてもよい。この場合は、ポンプ１８から空気を起こり混むことで、煙道１２内に気体の流れが生じている状態で検査を行う。なお、ポンプ１８から空気を煙道１２に送り込むことで、煙道１２内が負圧になり、貫通孔１０２が存在する場合に外気を吸引する状態となる。このように本実施形態では、検査対象の煙道１２内が負圧の状態の際に検査を行う。また、本実施形態では、煙道１２の外側から移動しながら可視化用トレーサ１０４を煙道１２に吹き付けることで、貫通孔１０２（含む亀裂等）による外気の流れを可視化して損傷を検知する。
【００３１】
次に、本実施形態における検査システムの構成例を説明する。
図５は、本実施形態に係る検査システム２００の構成例を示す図である。図５に示すように、検査システム２００は、検査装置２と、制御分析装置３と、データベース４を含んで構成されている。また、制御分析装置３とデータベース４は、ネットワーク５を介して接続されている。検査装置２と制御分析装置３は、無線通信によって互いに接続されている。
なお、図５に示した検査システム２００の構成例は一例であり、これに限らない。
【００３２】
まず、検査装置２の構成例から説明する。
図６は、本実施形態に係る検査装置２の構成例を示すブロック図である。図６に示すように、検査装置２は、記憶部２１と、駆動部２２と、噴霧部２３と、位置情報取得部２４と、撮影部２５と、送信部２６と、受信部２７と、制御部２８と、照明部２９を備える。
【００３３】
記憶部２１は、設備データと、駆動部２２に対する駆動制御情報、噴霧部２３に対する噴霧制御情報等を記憶する。また、記憶部２１は、損傷の有無や修理方法の判定に用いられる第１閾値と第２閾値を記憶する。
【００３４】
駆動部２２は、制御部２８の制御に応じて検査装置２を駆動する。駆動部２２は、水平移動用のプロペラ、垂直移動用のプロペラ、プロペラの駆動回路等を含む。
【００３５】
噴霧部２３は、制御部２８の制御に応じて可視化用トレーサ１０４を噴霧する。噴霧部２３は、可視化用トレーサを収容する収容部も含む。
【００３６】
位置情報取得部２４は、検査装置２の位置情報を取得し、取得した位置情報を制御部２８に出力する。位置情報取得部２４は、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）受信器、加速度センサ、ジャイロセンサ、地軸センサ等で構成されている。
【００３７】
撮影部２５は、制御部２８の制御に応じて画像を撮影し、撮影した画像を制御部２８に出力する。画像は、静止画、連続する静止画、動画のいずれであってもよい。
【００３８】
送信部２６は、制御部２８が出力する検査データを制御分析装置３に送信する。
受信部２７は、制御分析装置３が送信した設備データと駆動制御情報と噴霧制御情報を受信し、受信した設備データと駆動制御情報と噴霧制御情報を制御部２８に出力する。
【００３９】
制御部２８は、撮影部２５が出力する画像に、位置情報取得部２４が出力する位置情報を関連付けて検査データを生成する。制御部２８は、検査データを送信部２６に出力する。制御部２８は、記憶部２１が記憶する駆動部２２に対する制御情報を用いて、駆動部２２を制御する。制御部２８は、記憶部２１が記憶する噴霧部２３に対する制御情報を用いて、噴霧部２３を制御する。制御部２８は、受信部２７が出力する設備データと駆動制御情報と噴霧制御情報を記憶部２１に記憶させる。制御部２８は、照明部２９の照明のオン状態とオフ状態を制御し、照明部２９が照射する明るさを制御する。
【００４０】
照明部２９は、制御部２８の制御に応じて、照明のオン状態とオフ状態が制御され、照射する明るさが制御される。なお、照明部２９は、煙道１２を外側から検査する際、煙道１２の周囲が暗い場合（夜間等）に照明を行う。または、照明部２９は、煙道１２を内側から検査する際に照明を行う。
【００４１】
次に、制御分析装置３の構成例を説明する。
図７は、本実施形態に係る制御分析装置３の構成例のブロック図である。図７に示すように、制御分析装置３は、受信部３１と、記憶部３３と、分析部３４と、修理方法判定部３５と、出力部３６と、取得部３７と、送信部３８を備えている。分析部３４は、損傷検出部３４１と、損傷規模判断部３４２と、マップ作成部３４３を備える。制御分析装置３には、ネットワーク５を介してデータベース４が接続されている。
【００４２】
データベース４は、汽力発電所のシステム１（図１）の設計値、汽力発電所のシステム１を前回点検した際のデータ、汽力発電所のシステム１の設計許容値、修理方法に関する情報および交換部品情報、汽力発電所のシステム１の設備図面、補修履歴情報、設置日の情報等を記憶する。
【００４３】
受信部３１は、検査装置２が送信した検査データを受信し、受信した検査データを記憶部３３に記憶させ、分析部３４に出力する。
【００４４】
記憶部３３は、画像に位置情報を関連付けて記憶する。
【００４５】
分析部３４は、受信部３１が出力する検査データを取得する。分析部３４は、分析結果を修理方法判定部３５に出力する。分析結果には、損傷の有無、損傷箇所、損傷が許容範囲であるか否かを示す情報、および損傷図面データ等が含まれる。
【００４６】
損傷検出部３４１は、整理された検査データと、データベース４が記憶する汽力発電所のシステム１の設計値と、汽力発電所のシステム１を前回点検した際のデータと、汽力発電所のシステム１の設備図面を用いて損傷の有無と損傷箇所を検出する。なお、検出方法については後述する。
【００４７】
損傷規模判断部３４２は、整理された検査データと、損傷検出部３４１が検出した検出結果と、データベース４が記憶する汽力発電所のシステム１の設計許容値と、汽力発電所のシステム１の設備図面を用いて損傷規模が許容範囲であるか否かを判断する。なお、判断方法については後述する。
【００４８】
マップ作成部３４３は、損傷箇所と、損傷規模と、データベース４が記憶する汽力発電所のシステム１の煙道の配置図を用いて損傷箇所を示す損傷箇所図面データを作成する。
【００４９】
修理方法判定部３５は、分析部３４が出力する分析結果を取得する。修理方法判定部３５は、分析結果に基づいて修理を行うか、設備の更新（部品交換）を行うか、修理も設備の交換も行わずに運用を継続するか判定する。修理方法判定部３５は、修理を行うと判定した場合、分析結果と、データベース４が記憶する修理方法に関する情報を用いて修理方法を選定して補修情報を生成する。修理方法判定部３５は、設備の補修または更新（交換）を行うと判定した場合、分析結果と、データベース４が記憶する交換部品情報を用いて設備の部品を補修または交換する情報を生成する。なお、補修情報と設備更新情報には、故障箇所を示す情報が含まれている。修理方法判定部３５は、補修情報または設備更新情報を出力部３６に出力する。
【００５０】
出力部３６は、例えば表示装置、印刷装置、タブレット端末装置等である。出力部３６は、修理方法判定部３５が出力する補修情報または設備更新情報を表示または印刷して提示する。
【００５１】
取得部３７は、ネットワーク５を介してデータベース４から設備データを取得し、取得した設備データを送信部３８に出力する。
送信部３８は、取得部３７が出力する設備データに、検査装置２の制御情報と噴霧制御情報を関連付けて検査装置２に送信する。
【００５２】
次に、制御分析装置３の出力例を説明する。
図８は、本実施形態に係る制御分析装置３の出力例を示す図である。なお、図８に示す例は、ボイラー１１と脱硝設備１３とが３つの部品（煙道Ｎｏ１〜Ｎｏ３）からなる煙道１２−１（図１）によって接続され、煙道Ｎｏ２に破損が生じた例である。
図８に示すように、制御分析装置３は、破損箇所を破損箇所図面データに基づいて表示する。この場合、破損箇所は、ボイラー１１からｘ軸方向にｘ１（ｍ）、煙道１２の底辺からｚ軸方向にｚ１（ｍ）の位置である。また、分析の結果は、破損の大きさが設計許容値以上であり、部品交換（設備更新）が必要であると判定された例でもある。このため、図８に示すように対応方法として「煙道Ｎｏ２の交換」が表示されている。
なお、図８に示した例は一例であり、表示内容はこれに限らない。
【００５３】
次に、検査データの収集と判断手順例を説明する。
図９は、本実施形態に係る検査データの収集と判断手順例のフローチャートである。
【００５４】
（ステップＳ１）検査装置２は、煙道１２の周囲を飛行して噴霧、撮影を行って検査データを収集する。
（ステップＳ２）検査装置２は、収集した検査データを制御分析装置３に送信する。なお、送信するタイミングは例えば１００ｍｓ毎である。
【００５５】
（ステップＳ３）制御分析装置３の受信部３１は、検査装置２が送信した検査データを受信する。
【００５６】
（ステップＳ５）制御分析装置３の分析部３４は、整理された検査データに対して破損有無、破損の大きさ、破損の位置の分析処理を行う。なお、分析部３４は、データベース４が記憶する設備の図面と、検査装置２が収集した検査データに含まれる位置情報を用いて、損傷部位の位置を図面化する。また、分析部３４は、撮影部２５が撮影した画像に対して画像処理を行うことで、損傷の種類（貫通孔か亀裂か等）を分析するようにしてもよい。分析部３４は、例えば可視化された形状に基づいてパターンマッチング処理を行って損傷の種類を判別するようにしてもよい。この場合、データベース４は、損傷の種類ごとの可視化された画像を記憶しておくようにしてもよい。
【００５７】
（ステップＳ６）制御分析装置３の修理方法判定部３５は、損傷の大きさが第１閾値範囲以内であるか否かを判別する。修理方法判定部３５は、損傷の大きさが第１閾値範囲以内であると判別した場合（ステップＳ６；ＹＥＳ）、ステップＳ７の処理に進める。なお、修理方法判定部３５は、損傷が無いと判別された場合もステップＳ７の処理に進める。修理方法判定部３５は、損傷の大きさが第１閾値範囲より大きいと判別した場合（ステップＳ６；ＮＯ）、ステップＳ８の処理に進める。
【００５８】
（ステップＳ７）修理方法判定部３５は、運用を継続する（補償を行わない、設備更新を行わない）と判断する。修理方法判定部３５は、判断結果を出力部３６を介して提示し、処理を終了する。
【００５９】
（ステップＳ８）修理方法判定部３５は、損傷箇所の分析を行う。
（ステップＳ９）修理方法判定部３５は、損傷の大きさが第２閾値範囲以内であるか否かを判別する。なお、第２閾値範囲は、第１閾値範囲より広い。修理方法判定部３５は、損傷の大きさが第２閾値範囲以内であると判別した場合（ステップＳ９；ＹＥＳ）、ステップＳ１１の処理に進める。修理方法判定部３５は、損傷の大きさが第２閾値範囲より大きいと判別した場合（ステップＳ９；ＮＯ）、ステップＳ１０の処理に進める。
【００６０】
（ステップＳ１０）修理方法判定部３５は、設備更新を行うと判断する。修理方法判定部３５は、判断結果を出力部３６を介して提示し、処理を終了する。
【００６１】
（ステップＳ１１）修理方法判定部３５は、補修を行うと判断する。修理方法判定部３５は、判断結果および修理方法を出力部３６を介して提示し、処理を終了する。
【００６２】
（煙道の内側からの検査例）
なお、図４を用いた例では、検査装置２が煙道１２の外側を飛行して噴霧しながら検査データを収集する例を説明したが、これに限らない。
図１０は、本実施形態に係る検査装置２が煙道の内側から検査する例を示す図である。軸、構成は図４と同様である。符号１０１Ａは、排気ガスまたは空気である。
【００６３】
図１０に示したような煙道１２を内側からの検査は、例えば発電所が運用を行っていないオフライン状態の時に行う。このため、煙道１２内の気体はポンプ１８による空気である。この場合は、ポンプ１８から空気を供給して、煙道１２内に気体の流れが生じている状態で検査を行う。または、発電所が運用中のオンライン状態の時検査を行う。この場合、煙道１２内の気体は排気ガスであり、運用中のため、ボイラー１１か煙突１７に向かって排気ガスが流れている。
【００６４】
内側から検査する場合の検査装置２の構成は図６と同様である。また、制御分析装置３の構成は図７と同様である。
また、内側から検査を行う場合、制御分析装置３の制御部２８は照明部２９を制御して、照明を照射しつつ噴霧を行って、検査データを収集する。
検査装置２と制御分析装置３の処理手順は図９と同様である。
【００６５】
このように、煙道１２の内側から検査を行うことで、外気の流れや煙道外面の状況に影響されずに貫通孔を検知することができる。すなわち、本実施形態では、煙道１２の内側から移動しながら可視化用トレーサ１０４を吹き付けることで、貫通孔１０２（含む亀裂等）による外気の流れを可視化して損傷を検知する。
【００６６】
図１１は、本実施形態に係る被覆１２１で覆われている煙道１２Ａを内側から検査する例を示す図である。符号１２１は、煙道１２Ａの外側の例えば一部を覆っている被覆であり、例えば保温板金等である。なお、被覆１２１は、検査装置２と制御分析装置３とが使用する通信の周波数の電波を通す材質や厚さである。また、被覆１２１は、例えばトタン板による保温板金の内側にガラスウールや石膏を構成したものである。
【００６７】
このように煙道１２Ａの外側が被覆１２１で覆われている場合は、貫通孔１０２が被覆１２１を貫通していない。そして、煙道１２Ａは、外気１０６を被覆１２１の隙間から吸引し、吸引された外気を貫通孔１０２から吸引する。
このような場合は、図４に示したように煙道１２の外側から噴霧を行っても排気ガスを可視化できない。このため、検査装置２を煙道１２Ａの内側で飛行させて検査データを収集することが有効である。
【００６８】
このように、煙道内側を検査することで、煙道外面の被覆（保温板金等）に影響されずに貫通孔を検知することができる。
なお、図１０や図１１に示したように煙道１２の内側から検査を行う場合、オンライン状態（運用中）の排気ガスの温度は１００〜２００度程度（脱硝設備など一部は５００度になることもある）である。このため、オンライン状態で検査を行う場合、検査装置２は、これらの温度において性能が保証されているものを使用する。
【００６９】
以上のように、本実施形態では、検査装置２が検査対象に噴霧を行いながら検査データを収集するようにした。そして本実施形態では、制御分析装置３が検査データを分析して損傷の有無、損傷の規模、損傷の箇所、修理方法を判定するようにした。
【００７０】
これにより、本実施形態によれば、噴霧によるトレーサを活用して煙道１２の壁面貫通孔近傍の気体の流れを可視化することができる。そして、本実施形態によれば、発電所の大規模構造物に対して効率的な検査を実現することができ、保守コストを低減することができる。また、本実施形態によれば、効率的な検査により頻繁な検査を実施することが可能となり、煙道等の損傷に起因する予定外停止を防止し、発電所の安定運転に寄与することができる。また、本実施形態によれば、頻繁な検査により損傷が小規模な段階での検知が可能となり、補修に要する期間を削減し、設備稼働率を向上し、発電原価を低減できる。
【００７１】
なお、上述した例では、検査装置２が１つの飛行体（例えばドローン）である例を説明したが、これに限られない。検査装置２は２つ以上であってもよい。
図１２は、本実施形態に係る一対の検査装置を用いて検査を行う例を示す図である。図１２において、第１の検査装置２−１が噴霧を行い、第２の検査装置２−２が撮影を行って検査データを制御分析装置３（図５）に送信する。この場合、第１の検査装置２−１は、撮影部２５と照明部２９を備え無くてもよい。また、第２の検査装置２−２は、噴霧部２３を備えなくてもよい。
【００７２】
図１２に示したように一対の検査装置（第１の検査装置２−１と第２の検査装置２−２）を煙道１２の外側に沿って飛行させる場合、各装置の記憶部２１に予め一対の検査装置が併走するように制御プログラムを記憶させておく。第１の検査装置２−１と第２の検査装置２−２それぞれは、制御プログラムに応じて煙道１２の外側を併走しながら検査データを収集する。
なお、図１２に示した例では第１の検査装置２−１と第２の検査装置２−２がｘ軸方向に併走している例を示したが、第１の検査装置２−１と第２の検査装置２−２はｙ軸方向に併走するようにしてもよい。
【００７３】
なお、上述した例では、検査装置２（または２−１、２−２）がドローンの例を説明したが、これに限らない。検査装置２（または２−１、２−２）は、例えば煙道１２上を走行するタイプの装置であってもよい。この場合、例えば検査装置２は、検査装置２の前方に噴霧し、噴霧した箇所を通過した後に検査装置２の後方を撮影するようにしてもよい。
【００７４】
また、上述した例では、検査装置２が噴霧する気体（可視化剤）の例としてスチームや煙を例に説明したが、これに限らない。噴霧する可視化用トレーサ１０４は、ドライミスト、ドライアイスによる煙、スモークマシン等による煙幕の煙、浸透探傷液、および石鹸液等のうち少なくとも１つであってもよい。噴霧するものは、運用や環境に影響が少ない気体や物質であればよい。なお、煙の発生手段は、スモークマシンに限らず他の手段であってもよい。
また、上述した例では、可視光で空気の流れを可視化する例を説明したが、これに限らない。撮影部２５（図６）は、赤外線帯域や紫外線帯域を撮影可能であれば、可視化用トレーサ１０４は、赤外線帯域や紫外線帯域で可視化するものであってもよい。
【００７５】
また、上述した例では、検査装置２が噴霧した状態を撮影部２５が撮影して検査データを収集する例を説明したが、これに限られない。煙道１２を外側から検査する際、検査装置２は気体の噴霧を行うのみでもよい。この場合、噴霧された状態を作業員が目視で観察することで損傷の有無や損傷箇所をみつけるようにしてもよい。この場合であっても、検査のために足場などの施工が不要になる。
【００７６】
また、上述した例では、検査装置２が可視化剤を噴霧して撮影して検査データを収集する例を説明したが、これに限らない。検査装置２は、可視化剤と撮影の組み合わせの替わりに、音波とマイクロフォンの組み合わせ、振動とマイクロフォンの組み合わせ、温度とサーモカメラの組み合わせ等によって検査データを収集するようにしてもよい。
【００７７】
＜第２実施形態＞
第１実施形態では発電所における地面に水平な煙道を検査する例を説明したが、本実施形態では煙突等、地面に垂直な箇所を検査する例を説明する。
図１３は、本実施形態に係る煙突を検査する例を示す図である。図１３に示すように検査装置２Ａは、煙突１７の内側を飛行しながら検査データを収集する。検査装置２Ａは、噴霧を行わず、検査装置２Ａが備えるセンサによって煙突１７内の排気ガスの状態を検査データとして収集する。符号１０１Ｂは排気ガスまたは空気である。検査は、運用中（オンライン状態）の際に行う。なお、煙突１７のように垂直な検査対象物に対しては、検査装置２Ａを例えばスパイラル状に飛行させて検査を行う。なお、煙突１７は主に円柱であるが、矩形の場合もある。煙突１７の直径は例えば内径で５〜２０ｍである。
【００７８】
なお、煙突１７に貫通孔１０２等の損傷が発生した場合、貫通孔１０２から外気１０３を吸引するため、貫通孔１０２がない位置と比較して濃度が変化する。例えば、オンライン状態の場合の煙突１７内における排気ガス中のＯ２の濃度は約２〜３％であり、外気のＯ２の濃度は約２１％である。
【００７９】
図１４は、本実施形態に係る検査装置２Ａの構成例を示すブロック図である。図１４に示すように、検査装置２Ａは、記憶部２１Ａと、駆動部２２と、位置情報取得部２４と、送信部２６と、受信部２７と、制御部２８Ａと、検知部２０１を備える。
【００８０】
記憶部２１Ａは、設備データと、駆動部２２に対する駆動制御情報等を記憶する。また、記憶部２１Ａは、損傷の有無や修理方法の判定に用いられる第３閾値と第４閾値を記憶する。
【００８１】
検知部２０１は、煙突１７内のガス（例えばＯ２）濃度を検知するセンサである。検知部２０１は検知した検知結果を制御部２８Ａに出力する。
【００８２】
制御部２８Ａは、検知部２０１が出力する検知結果に、位置情報取得部２４が出力する位置情報を関連付けて検査データを生成する。制御部２８Ａは、検査データを送信部２６に出力する。制御部２８Ａは、記憶部２１Ａが記憶する駆動部２２に対する制御情報を用いて、駆動部２２を制御する。制御部２８Ａは、受信部２７が出力する設備データと駆動制御情報を記憶部２１Ａに記憶させる。
【００８３】
なお、本実施形態では、データベース４は、過去の検査時の濃度データ（例えば設置時）を記憶するようにしてもよい。この場合、制御分析装置３は、検査装置２Ａが収集した検査データと、データベース４が記憶する過去のデータを比較して、差が閾値以上の箇所を損傷と判別するようにしてもよい。
【００８４】
次に、検査データの収集と判断手順例を説明する。
図１５は、本実施形態に係る検査データの収集と判断手順例のフローチャートである。なお、第１実施形態の処理（図９）と同じ処理については同じ符号を用いて説明を省略する。
【００８５】
（ステップＳ１０１、Ｓ２）検査装置２Ａは、煙突１７の内側を飛行してガス濃度の検出を行って検査データを収集する。検査装置２Ａは、ステップＳ２の処理を行う。処理後、検査装置２Ａは、ステップＳ１０２の処理に進める。
【００８６】
（ステップＳ１０２）制御分析装置３の分析部３４は、整理された検査データに対して破損有無、破損の大きさ、破損の位置の分析処理を行う。処理後、分析部３４は、ステップＳ１０３の処理に進める。
【００８７】
（ステップＳ１０３）制御分析装置３の修理方法判定部３５は、濃度の変化が第３閾値範囲以内であるか否かを判別する。修理方法判定部３５は、濃度の変化が第３閾値範囲以内であると判別した場合（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）、ステップＳ７の処理に進める。修理方法判定部３５は、濃度の変化が第３閾値範囲より大きいと判別した場合（ステップＳ１０３；ＮＯ）、ステップＳ８の処理に進める。
【００８８】
（ステップＳ７、Ｓ８）制御分析装置３は、ステップＳ７またはＳ８の処理を行う。ステップＳ８の処理後、制御分析装置３は、ステップＳ１０４の処理に進める。
【００８９】
（ステップＳ１０４）修理方法判定部３５は、濃度の変化が第４閾値範囲以内であるか否かを判別する。なお、第４閾値範囲は、第３閾値範囲より広い。修理方法判定部３５は、濃度の変化が第４閾値範囲以内であると判別した場合（ステップＳ１０４；ＹＥＳ）、ステップＳ１１の処理に進める。修理方法判定部３５は、濃度の変化が第４閾値範囲より大きいと判別した場合（ステップＳ１０４；ＮＯ）、ステップＳ１０の処理に進める。
ステップＳ１０４の処理後、制御分析装置３は、ステップＳ１０またはＳ１１の処理を行う。
【００９０】
以上のように、本実施形態では、検査装置２Ａが煙突１７を移動しながら排気ガスの成分および成分の濃度の変化のうち少なくとも１つを検出して検査データを収集するようにした。そして、制御分析装置３（図７）は、検査装置２Ａが収集した検査データに基づいて、損傷の有無、損傷の大きさ、修理方法の判定を行うようにした。
【００９１】
これにより、本実施形態によれば、煙突１７内の排気ガス（例えば酸素Ｏ２濃度）を分析することで、外気を吸引する貫通孔１０２を特定することができる。また、本実施形態によれば、検査装置２Ａの飛行ルートをプログラムすることで、貫通孔１０２をより詳細に調べることができる。
【００９２】
なお、検査装置２Ａは、ガス分析の代わりに、指向性の高いマイクロフォン、音波レーダ等を使用して貫通孔１０２からの音、振動を検知するようにしてもよい。そして、制御分析装置３は、このように収集された検査データに基づいて損傷位置を特定するようにしてもよい。
また、検査装置２Ａは、ガス分析の代わりに第１実施形態と同様に噴霧部と撮影部を備え、トレーサ画像または画像を取得し、貫通孔１０２を検知するようにしてもよい。そして、制御分析装置３は、このように収集された検査データに基づいて損傷位置を特定するようにしてもよい。または、ガス分析に加えて、浸透探傷液等の噴霧と撮影を行って貫通孔１０２を検知するようにしてもよい。
【００９３】
なお、上述した例では、濃度の検出対象の例として酸素Ｏ２を説明したが、これに限らない。運用されている煙道１２や煙突１７に流れている気体に含まれている物質の濃度であればよい。例えば、濃度の変化を検出する対象は窒素酸化物（ＮＯｘ）、アルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）等であってもよい。この場合、検査装置２Ａは、検知部で窒素酸化物（ＮＯｘ）の濃度を検知して検査データを収集するようにしてもよい。または、検査装置２（図４）は、窒素酸化物（ＮＯｘ）を可視化できる物質を噴霧して撮影することで検査データを収集するようにしてもよい。
【００９４】
なお、第２実施形態では、煙突１７に対して分析対象成分の濃度を検査することで損傷を検出する例を説明したが、煙道１２に対しても分析対象成分の濃度を検査することで損傷を検出するようにしてもよい。
【００９５】
また、煙突１７に対してオフライン状態の際にポンプ１８から空気を送り込んで検査する場合、空気の吸引が発生するが、煙突１７内と外気との酸素の濃度に差が発生しない。このようにオフライン状態で検査を行い際は、第１実施形態で説明したように可視化用トレーサ１０４を噴霧して検査を行う。
【００９６】
なお、上述した実施形態では、検査装置２（または２−１，２−２，２Ａ）が検査データを収集して制御分析装置３へ送信し、制御分析装置３が損傷の有無や損傷規模や損傷箇所を分析する例を説明したが、これに限らない。検査装置２（または２−１，２−２，２Ａ）が制御分析装置３の機能を有していてもよく、検査装置２（または２−１，２−２，２Ａ）が収集した検査データに基づいて損傷の有無や損傷規模や損傷箇所を分析するようにしてもよい。
【００９７】
なお、上述した実施形態では、損傷の例として貫通孔を例に説明したが、これに限らない。損傷は、ひび割れ、亀裂等も含む。
【００９８】
なお、本発明における検査装置２（または２−１，２−２，２Ａ）および制御分析装置３の機能の全てまたは一部を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより検査装置２（または２−１，２−２，２Ａ）および制御分析装置３が行う処理の全てまたは一部を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００９９】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【０１００】
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形および置換を加えることができる。
【符号の説明】
【０１０１】
１…汽力発電所のシステム、２，２−１，２−２，２Ａ…検査装置、３…制御分析装置、４…データベース、２１，２１Ａ…記憶部、２２…駆動部、２３…噴霧部、２４…位置情報取得部、２５…撮影部、２６…送信部、２７…受信部、２８，２８Ａ…制御部、２９…照明部、２０１…検知部、３１…受信部、３３…記憶部、３４…分析部、３５…修理方法判定部、３６…出力部、３７…取得部、３８…送信部、３４１…損傷検出部、３４２…損傷規模判断部、３４３…マップ作成部、１２，１２−１，１２−２，１２−３，１２−４，１２−５…煙道、１７…煙突、１８…ポンプ、１０２…貫通孔、１２１…被覆、１３…脱硝設備、１４…空気予熱器、１５…集塵機、１６…脱硫装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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