日立システムズは、神戸市水道局と共同で、上水道の配水減圧弁の故障予兆をAIで検知する技術を開発した。
2023年7月に神戸市水道局に導入された「減圧弁水圧監視システム」には、同技術が搭載されている。同システムは、市内60カ所以上の配水減圧弁の水圧データを遠隔で収集し、監視センターで一元管理する。これにより、水圧の異常をリアルタイムで検知し、迅速な対応が可能になる。
従来の水圧監視システムでは検知できなかった故障の予兆を早期に把握できるようになった。さらに、故障前にメンテナンスを行うことで、故障発生を未然に防ぎ、水道事故を減少させ、水道局員のメンテナンス作業を効率化した。さらに、水道事故の発生を抑制し、安定した水供給を維持し、修理費用などのコスト削減にもつながる。
AIで作成した「数値上、正常とされる減圧弁の水圧値」と「実際の減圧弁の水圧値」の比較イメージ
減圧弁故障の予兆検知イメージ
神戸市は、六甲山系の起伏に富んだ地形のため、配水池を配置して自然流下方式で給水を行っている。しかし、地形の影響で局所的に水圧が高くなる地域があり、水道管の破裂を防ぐために配水減圧弁が設置されている。従来、神戸市水道局では、配水減圧弁に設置した水圧計のデータを定期的に職員が現地で回収し、水圧を監視していたが、この方法では減圧弁が実際に故障してからでないと対応できないという課題があった。故障後の修理には原因特定や部品交換などに時間がかかり、職員の負担も大きくなっていた。
2024年1月に発生した減圧弁の故障では、監視システムがしきい値超過を検知した上で、神戸市水道局は早期に故障を把握し、迅速な現地対応を実施した。
AI分析の結果、故障発生の約1カ月前から、毎日0時から6時の時間帯に正常時と比べて水圧値が上昇していたことが判明した。故障した減圧弁を調査したところ、内部にさびの粒子が付着しており、これが原因で水圧が徐々に上昇していたと考えられる。その後、さびの除去とゴム部品の交換を行った結果、正常に動作した。AI分析を活用することで、水圧が徐々に上昇し始めた段階で故障の予兆を検知できることが分かった。
日立システムズは、今回の研究における検証をさらに進め、2025年度からのサービス提供開始を目指している。
