通信基盤設備

維持管理時代における通信基盤設備の研究開発

維持管理

老朽化

通信基盤設備の安心 ・ 安全かつ経済的運用を実現する維持管理技術
光アクセスネットワークを支える管路，マンホール，とう道などの通信基盤設備は，道路や橋梁などの社会インフラと同様に，急速に進行する老朽化，大規模地震への対応が大きな課題になっています．本特集では，通信基盤設備を安心・安全かつ経済的に維持していくための，設備マネジメ
ント技術，点検診断技術，補修・補強技術，地震対策技術の最新の技術動向について紹介します．

ふみひで

杉野 文秀

まさくら

ひ ろ し ※

/政倉 浩志NTTアクセスサービスシステム研究所

設後50年を超え，また現在，耐震機能から行ってきた点検診断ツールや補修を持たない管路が 8 割も存在するな工法の開発など，いわゆる箱物的な研

道路，橋梁，トンネルなど社会インど，解決すべき課題が山積しています．

究テーマに加え，事業会社が行う維持フラの老朽化が深刻な社会問題になっ

NTTはB2B2Cモデルに代表される新管理のオペレーション全体を見渡し，ています．インフラ設備を保有する国

たなビジネスを展開し，光アクセスそのマネジメントを変革する新しいや地方自治体，企業はその対応を急い

サービスのさらなる発展を推し進めてテーマにも取り組んでいます．膨大なでいますが，膨大なコストと技術者不いますが，通信基盤設備はNTTのサー量の設備が急速に老朽化している現状

足がこの問題の早期解決を阻んでいま

ビスを安定的に支え続ける重要な設備

では，点検，補修の個々の作業の効率す．さらにインフラ設備の老朽化対策

です．

化のみでは対応が追いつきません．こ

通信基盤設備を取り巻く環境と課題には，体系化された知見や標準化されNTTアクセスサービスシステム研のため図 2 に示す維持管理のサイクた技術がなく，インフラ設備の保有者

究所は，長年にわたり通信基盤設備のルに着目し，その流れを抜本的に変革はそれぞれ個別に対策を講じざるを得

研究開発を担ってきた組織として，こする取り組みが必要になります．次にないのが実情です．
こうしたことから，の分野で培った技術や研究ノウハウをこの取り組みの考え方を 3 つの視点

今，国をはじめ社会全体で技術開発に活かし，またNTTの他研究所や社外から述べます．

対する期待が大きく膨らんでいます．の知見，技術を結集しながら，こうし■劣化予測，被災予測による設備また，老朽化に匹敵する社会的課題がた課題の解決を目指しています．

大規模地震への備えです．南海トラフ巨大地震や首都直下地震などの発生が高い確率で予測されていますが，イン通信基盤設備の研究開発の取り組
みの方向性

個別のマネジメント手法
維持管理サイクル全体をマネジメン
トする保全計画は，点検周期，点検項
目，不良判定，補修 ・ 補強のタイミン

フラ設備の被災，とりわけ老朽化した

NTTアクセスサービスシステム研

グなど，設備の管理基準に基づき策定

設備が被災したときの影響は計り知れ究所では，通信基盤設備を安心 ・ 安全されます．しかし，この基準のほとんません．に，かつ経済的に維持していくため，どは，維持管理をあまり意識していな

NTTが保有する管路やマンホール，維持管理技術に注力した研究開発に取かった通信基盤設備の建設期に定めらとう道といった通信基盤設備も例外でり組んでいます．また，生み出した成れ，その多くは世の中一般の構造物にはありません．例えば，図 1 に示すよ

果はNTTのみならず，国内外のイン対する基準を参考にしたものです．まうに，2030年には約 8 割ものマンホー

フラ設備にも広く活用してもらうことた工学的根拠が曖昧な基準さえありま

ルがインフラ設備の寿命といわれる建で，社会が抱える問題の解消に少しです．NTTアクセスサービスシステムも寄与していきたいと考えています．

研究所では，こうした管理基準を，現維持管理技術の研究開発では，従来在の維持管理の時代に適合し，NTT

※

8

す ぎ の

現，NTTインフラネット

NTT技術ジャーナル 2014.8

特 集

マンホール：約68万個

建設後50年以上の設備比率

橋梁添架管路：約3.6万カ所
専用橋：約0.3万カ所

（％）
100
80
60

お客さまビル

40

NTTビル

20
0
2010

2020

2030（年）

2030年には建設後50年以上のマンホールが80％以上

電柱：約1200万本

橋梁添架管路
管路

とう道
マンホール

管路：約62万km（区間長：約11万km）
とう道：約650 km

建設後50年以上の設備比率

NTT管路の耐震機能の有無

（％）
100

有18%

80

無82%

60
40

約11万延km

約51万延km200201020202030

耐震機能を有しない旧規格管路が約80％存在

2040（年）

図1※1985年以前に建設した伸縮機能がない継手の管路

通信基盤設備の現状

保全計画

補修・補強
■現状の課題・補修・補強すべき設備の増加（コスト増加）■現状の課題・全設備一律の管理基準（非効率）■研究開発の取り組み
・局部補強などの補修・補強工法の経済化
・長寿命材料によるメンテナンスフリー化■研究開発の取り組み
・設備実態に合った最適なマネジメント技術の確立
補修・補強

保全計画
（管理基準・手法）（例）設備個々の管理基準
リスクを加味した管理手法

メンテナンスフリー化による維持管理サイクルからの脱却
診断

点検診断■現状の課題・膨大な点検稼働・熟練技術者の激減
・人による点検品質の限界
・点検作業中の事故

設備マネジメントの刷新による維持管理サイクルの効率的運用

点検■研究開発の取り組み
・点検作業の自動化
・設備の健全性診断の確立・スクリーニング，常時モニタリングによる点検の効率化

点検診断の高度化による維持管理サイクルの停滞解消

図2

維持管理サイクルと研究開発の取り組み

NTT技術ジャーナル 2014.89

維持管理時代における通信基盤設備の研究開発

設備にとって最適な基準に見直す設備

設備量の膨大さ，広範さ，道路や橋をと考えています．

マネジメント技術の研究開発を進めて占用していることによる点検のしづら■長寿命化を図る経済的な補修 ・います．

さ，熟練技術者の激減などから，点検補強技術

例えば，全国均一の仕様で建設されが維持管理サイクルを滞らせるもっと古くなった通信基盤設備は，更改せた設備も，老朽化の進行度合い，地震も大きな原因となっています．また笹ずに永続的に使い続けることがNTT

時の被災確率，あるいは万一設備事故

子トンネルの天井板落下事故を契機の基本スタンスです．このためNTTが発生した場合の影響の大きさは個々に，国は占用物件を含めた設備点検のアクセスサービスシステム研究所での設備の設置環境で大きく異なりま厳格化に動いています．こうしたことは，今後ますます増加する補修 ・ 補強

す．そこで，すべての設備を一律に扱から事業会社では，点検の効率化と点をより経済的に行い，かつ設備の長寿う管理基準ではなく，設備個々の状況検品質の向上を，維持管理における最命化を図るため，NTT設備の特殊性に応じたきめ細かな基準に見直し，よ大の課題に位置付けています．

を考慮した補修 ・ 補強技術の研究開発

この解決に向け，NTTアクセスサーを進めています．例えば，通信ケーブ

ビスシステム研究所では，人が目視やルを収容したまま，サービスを中断す

このために必要な技術は，設備個々触診で行っている点検作業を画像，セることなく管路を補修する技術や，必の状態を評価し，劣化や被災を予測す

ンサ，ロボットなどを駆使し，自動化要最小限の局部的補強で済むよう，老る技術です．老朽化のメカニズムの解する技術に取り組んでいます．これに朽化や地震に対する設備の弱点個所，明，地震時の弱点個所の評価，大量により作業の効率化を図ることはもちろ

部位ごとの残存耐力を設備個々に正確蓄積した点検データの解析などによん，熟練技術者に頼らずに点検をよりに把握する手法などに取り組んでいまり，この予測が可能になると考えてい正確に行うことや，人には見えない部

す．さらに補修 ・ 補強時に劣化抑制のます．これにより，設備の点検や補修，分の点検，人では分からない設備の健処置を施し，NTT設備を不老長寿に地震対策を行う優先順位や最適なタイ全性の診断など，より確実な点検を可変え，メンテナンスフリー化を実現すミングを決めることができます．また能にします．また点検の自動化は，車ることで，究極的には維持管理サイク

点検項目や点検内容も設備ごとに精査

道上や高所などの危険個所での作業をルそのものから解放することも目指しすることが可能になります．

軽減でき，作業者の安全を確保する意ていきます．

り効率的に維持管理サイクルを回すことを目指しています．

さらに，設備全体がまだ新しい場合味でも有効な手段になります．しかしまた，現在は管路やマンホールの新は，ライフサイクルコストの考えに基一方で，人の作業を単にそのまま自動規建設はわずかですが，老朽化した道づき，すべての設備をまんべんなく点化するだけでは，効率化の観点での抜路や橋などの補修，更改に伴う支障移検し，軽微な劣化のうちに随時補修す本的解決には至りません．維持管理サ

転工事は，今後増加することが想定さることで，トータルの補修コストを抑イクルをより早く効率的に回すため，れます．こういった新規建設時のコスえる施策が有効です．しかし，現在の「スクリーニング」による点検と，そト削減を図るため，老朽化の心配がなように設備全体の老朽化が進んでいるれに適した点検技術が必要です．膨大

く点検が省ける設備，将来のオール光状況下では，コストのみではなく，設な設備すべてを詳細に点検するのでは化を見据えた光ケーブル限定のシンプ

備事故のリスクを加味した設備管理がなく，設備に取り付けたセンサ情報やルで経済的な設備についても検討して必要です．NTTアクセスサービスシステ

車載カメラの画像情報を分析し，詳細いきます．

ム研究所では，事故が発生する可能性に点検すべき設備をふるい分けることや，発生した場合の影響を考慮した設で，リスクを回避しながら，点検稼働備管理手法の確立を目指しています．

を大幅に削減することができます．こ

通信基盤設備の建設技術は，いわゆ■画像やセンサなどで自動化するうした研究開発を進めながら，将来はる土木技術を中心に発展してきまし

点検診断技術「常時モニタリング」により設備が自た．しかし，本稿で紹介する維持管理

維持管理でもっとも熟練技術者の稼ら情報を発信し，点検を意識しないで技術においては，他分野の技術の応用働を必要とするのが設備の点検です．

点検できる技術にも挑戦していきたいや組合せが必要不可欠になります．例

10

NTT技術ジャーナル 2014.8

今後の展開

特 集

補修・補強技術

設備マネジメント技術
リスク工学

統計学
信頼性工学
劣化度
地震工学

長期防錆補修
材料技術

時

土木技術
（通信基盤設備）間

劣化予測
センシング技術

ロボット技術

危険部分の補強

通信技術
デバイス技術

画像処理技術被災予測

点検診断技術

車載カメラによる画像診断
常時モニタリング

図3

他分野の技術の応用や組合せによる維持管理技術のイメージ

えば図 ₃ に示すように，材料技術，デは異なる産業分野とのコラボレーショバイス技術，画像処理技術，無線等のンをも視野に入れながら，世の中にも通信技術などがそうです．この点で通用する技術，あるいは，この技術をNTT研究所は，通信技術を中心に多活用した新たなサービスやビジネスの彩な分野で先端的研究に取り組んでい開拓も目指していきます．今やNTTることが大きな強みといえます．
現在，設備を含む社会インフラ設備の老朽NTTアクセスサービスシステム研究

化，地震対応は待ったなしの重要課題

所では，NTT環境エネルギー研究所，です．NTT研究所は，この課題に正NTT先端集積デバイス研究所，NTT面から向き合い，事業会社，グループメディアインテリジェンス研究所と連会社の期待にこたえるとともに，社会携した開発を進めています．今後，こにも貢献できるよう，さらなる研究開の研究所間の連携をより強化，拡大し，発に取り組んでいきます．

NTT研究所の強みを最大限活かすことで，革新的技術の創出を目指していきます．また，NTTの研究開発だけではなく，大学等の有識者や同じ課題を抱えるライフライン企業との交流，連携を深め，さらにはインフラ分野と（左から）杉野 文秀/ 政倉 浩志
NTTアクセスサービスシステム研究所は，NTTのサービスを支える永続的で安心 ･ 安
全な地下空間の確保と，ネットワークコストの抜本的削減に資する効率的な設備運営の実現に向けた研究開発を推進していきます．

◆問い合わせ先NTTアクセスサービスシステム研究所
シビルシステムプロジェクト
TEL ₀₂₉-₈₆₈-₆₂₀₂
FAX ₀₂₉-₈₆₈-₆₂₅₉
E-mail asip lab.ntt.co.jp

NTT技術ジャーナル 2014.811