- 管路ソリューション事業
維持管理・更新計画系ソリューション/PIPISION（パイピジョン）
埋設された水道管路を見える化。維持管理・更新計画策定業務のDX支援
PIPISION（パイピジョン）は、管路の維持管理から点検・調査、診断、更新計画策定までの一連の業務をDX支援するシステムの総称です。
管路内に設置したセンシング機器からのデータを取得し、マッピングシステム上に表示することで、管路の状態をリアルタイムで見える化します。管路を仮想的に配水ブロック化（デジタル配水ブロック）することで漏水対策に活用できます。また、AI技術も活用した高精度な管路診断や更新優先順位付け等により管路更新計画策定業務を支援できます。
PIPISIONの特長
1．管路の状態を遠隔監視
管路内に設置したセンシング機器からの水圧や流速等のデータを多点で通信取得し、管網解析結果と組み合わせてマッピングシステム上に表示することで、管路の状態をリアルタイムで遠隔監視できます。
2．デジタル配水ブロック構築による漏水調査の効率化
センシング機器（ウォーターパイプコム）を管路内に複数設置することで、管路を短期間・低コストで仮想的に配水ブロック化できます。各ブロックの流入出量をリアルタイムに把握することで、漏水が多いエリアをスクリーニングし、漏水調査を効率的に行うことができます。
3．高精度かつ定量的に管路を診断し、総合評価
AI技術やクボタが保有する膨大な埋設調査データなどを活用して管路の老朽度や地震時の被害リスクを高精度かつ定量的に予測します。管路を総合評価し、断水リスクを算出することで、適切な更新優先順位付けを行います。
4．効果的な管路更新計画策定を支援
実際の更新工事発注に必要となる一定規模の工事区間を設定する作業を自動化し、業務を大幅に軽減できます。実際の管路更新に近い条件で更新効果の評価が可能となり、効果的な更新計画策定を支援します。
PIPISIONの構成
監視・分析システム
「Pipision GIS」
センシング機器から通信取得したデータや管網解析結果、管路診断結果を閲覧・分析できるマッピングシステム
クラウドサーバー上にデータを持ち、専用のWebサイトからいつでも閲覧可能。
センシング機器
管路内に設置し、水圧、流速、流向等のデータをリアルタイムで通信可能
マッピングシステム「PIPISION GIS」上でデータを閲覧可能
既設管用サドルタイプとソフトシール仕切弁タイプの２つをラインナップ
管路を仮想的にブロック化する「デジタル配水ブロック」構築に活用
管路の末端に設置し、残留塩素濃度を常時測定し、濃度に応じて自動で排水を開始・停止するシステム
排水作業の負担軽減や排水量の削減が可能
測定データの通信機能があり、マッピングシステム「PIPISION GIS」上でデータを閲覧可能
管路更新計画策定支援システム
管路更新計画の策定業務をトータルで支援
管路を「老朽度」「ハザードレジリエンス」「水理・水質」「重要度」の４つの評価項目で診断
４つの評価項目で管路を定量的に総合評価し、断水リスクが最小となる更新優先順位付けが可能
長期予測に基づき、管路更新の効果をシミュレーションし、適切な更新率を設定
工事発注区間の設定作業を自動化し、工事区間毎の更新優先順位付けにより効果的な事業実施計画の策定を支援
PIPISIONで提供するソリューション
デジタル配水ブロック
管路の状態を見える化するDXソリューション
～センシング機器を活用した仮想的な配水ブロック化で漏水を早期発見～
人口減少による料金収入の減少が続く一方で、水道管の耐震化や老朽化対策に必要な費用は増加しており、漏水対策等効率的な管路の維持管理の重要性はますます高まっています。
管路の維持管理手法の一つに「配水管のブロック化」があり、大規模漏水の未然防止、有収率改善などの効果を得ることを目的に大規模事業体を中心に導入が進められていますが、ブロック化構築には大規模な更新工事などを伴い、数十年の期間と多大な費用が掛かることから、導入に踏み切れない事業体も多くあります。
当社では、この課題の解決策として、水道管内の情報を見える化し、遠隔で状態管理するためのセンシング機器「ウォーターパイプコム」を開発し、これを活用した短期間で簡単に仮想的な配水ブロック化構築を可能にする新しい管路の維持管理手法「デジタル配水ブロック」をご提案します。
デジタル配水ブロックの概要
1.ウォーターパイプコムで簡単に配水ブロック化を実現
デジタル配水ブロックとは?
ウォーターパイプコム(センシング機器)を管路に設置し、ブロック内の流入·流出の全水量を把握し仮想的にブロック化。
簡単にブロックを構築可能
不断水施工も可能で、「管路の再構築」や「ブロック化のためのバルブ切替·管路洗浄」などが不要。
早期のブロック構築を実現
本来、更新工事などと合わせて数十年かけて実施するブロック構築を短期間で実現し、早期の効果発現に寄与。
2.住民への影響を最小化
バルブ切替や管路洗浄などによる住民への濁水発生リスクを回避し、安全な水の供給を維持。
3.監視·分析システムPipision GISとの連携
効果的な配水量分析
ウォーターパイプコムの情報をマップ上に表示できるPipision GISと連携することで、リアルタイムで収集したセンサデータからブロックごとの配水量分析を実施。
漏水検知手法として活用
常時監視によりブロックごとの水量変化を捉え、漏水エリアを検知することも可能。
また、異常時などにメールでアラート通知を受信可能。
＜ 画面イメージ ＞
＜ ブロックごとの配水量分析 ＞
配水量や検針水量、消防用水量などからブロックごとの有効率や漏水量を把握(「面」でのスクリーニング)。
ブロック化の検討（センシング機器設置箇所の検討）
当社の管路診断手法（老朽度AI評価・ハザードAI予測など）によるリスク把握と、管路のネットワークを考慮した最小限の機器台数でブロックを構築することで、より効率的かつ効果的に漏水調査が可能となります。
さらに、監視・分析による「面」でのスクリーニングに加えて、老朽度AI評価などを活用した「線」でのスクリーニングを組み合わせることで、更なる効率化に寄与します。
管路更新計画策定支援システム
水道管路の断水リスクを最小化する更新工事の優先順位付けをサポート
～水道管路の効率的な更新計画策定を強力に支援します～
- 水道管の更新と耐震化は急務の課題ですが、多くの水道事業体は財政難や担い手不足といった課題から、思うように管路の更新が進められていない状況にあります。限られたリソースの中で少しでも優先度の高い管路から更新を進めることが求められますが、水道管の多くは地中に埋設されており、管路ごとの正確な老朽度を判断することが難しく優先順位を付けづらいという課題もあります。
- こうした課題に対し、国は急所施設や重要施設につながる管路を優先して耐震化するよう指示するほか、水道事業体の業務を高度化・効率化するDX技術の導入を後押ししはじめています。民間企業に対しても、水道事業体を支援するソリューションの開発が求められています。
- このたび当社は、水道管路の更新において、「断水影響度」という観点に着目し、効果的な優先順位付けをするための2つの技術を業界で初めて開発しました。断水影響度が高い順に水道管路の更新優先順位付けをすることで、水道事業体は限られた予算の中で断水による市民生活への影響を最小限に抑えることが期待できる更新計画の策定が可能になります。
更新計画策定支援システムの構成
管路の更新計画策定にあたっては、適切に管路を診断・評価し、断水リスクが最小となるような更新優先度の算出や、長期予測に基づいた更新率の設定等が重要です。
当社は、一連の業務を高精度かつ効率的に支援するシステムを構築し、これを活用して水道事業体から業務として受託することで、トータルで支援します。
管路の診断
Ⅰ．老朽度AI評価システム
■（公社）水道技術研究センターの水道における新技術事例集（Aqua-LIST）に掲載されました。
■ 国土交通省が策定した「上下水道DX 技術カタログ」に掲載されました。
■ 令和5年度水道協会雑誌有効論文賞を受賞しました。
AIで実現する高精度な管路老朽度評価
管路データ（Shapefile形式）をご提供いただくことで現在～将来の老朽度を評価します。
漏水事故率（件／年／km）で定量的に算出することで未来の漏水リスクを見える化します。
POINT
- 当社保有の腐食調査データ（約6000件）や事故履歴データから老朽度評価方法を開発（東京大学と共同研究）
- 埋設調査なしで高精度に診断可能
- 漏水事故率を定量的に表示(件/年/㎞)
老朽度評価の流れとアウトプット
老朽度評価の精度検証結果
Ⅱ．ハザード被害AI予測システム
地震等の災害リスクに備えるハザードレジリエンス診断
クボタがこれまで蓄積してきた知見と膨大なデータを用いて、地震等の災害に対する危険度を予測。
これにより、被災危険度の高い管路を優先的に耐震化することが可能になります。
POINT
- 地震だけでなく豪雨等の土砂災害に対する被災危険度を予測
- 地震等の災害で被災する管路をピンポイントで予測可能
- 現行法よりも3倍以上予測精度が向上
管路の総合評価
断水エリア予測システム
管路の総合評価結果に基づき断水影響度※を算出。
断水影響度が最小となるような管路の更新優先順位付けが可能になります。
※断水影響度：断水の発生確率、断水戸数の多さと必要な復旧日数を考慮
更新計画策定支援
管路の診断／総合評価の結果を踏まえ、更新計画策定を支援
- 長期的な管路の総合評価に基づく更新効果の予測
- 管路ごとの更新優先順位～更新優先路線の把握
- 適切な更新ペースの提案
- 更新事業費の把握
更新率による予測事故件数の推移例
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年度別更新計画策定のイメージ
水道事業の課題解決に貢献
老朽化・耐震化対策
断水を指標にした総合評価が可能
DX推進・業務効率化
短期間で高精度な更新計画を策定可能
職員不足対策
まとめて業務委託として発注可能
更新予算の確保
料金改定の根拠づけに活用
導入効果
断水リスク低減
将来にわたって断水の影響を低減可能
災害時の復旧コスト削減及び期間短縮
災害による管路被害軽減
工事発注区間の設定
自動工区割システム
工事発注区間の設定業務を効率化
■（公社）水道技術研究センターの水道における新技術事例集（Aqua-LIST）に掲載されました。
■ 国土交通省が策定した「上下水道DX 技術カタログ」に掲載されました。
工事発注区間の設定業務を効率化
- 工事費や管路延長、口径などを考慮し、工事区間を自動作成
- 工事発注区間の設定業務にかかる時間を1/100に短縮可能
- 工事区間ごとの総合評価結果を基に更新優先度を決定
- 更新率などの更新条件を変えて将来の事故件数や耐震化率を予測し、適切な更新条件を提案可能
工事区間単位の優先度を算出
管路の更新優先度を工事区間単位に置き換えることで、適切な事業実施計画案を策定可能
各年度／路線ごとの予算を考慮し、実際の管路更新に近い条件で更新効果の評価が可能
採用実績
クボタのICTを活用した取り組みは、全国の水道事業体で進んでいます。
当社は、業務の効率化やDX推進に取り組まれている事業体から業務を受託し老朽化が進む日本の水道管を耐震管に更新する計画策定を支援することで強靭な水道インフラ構築に貢献してまいります。
これまで診断した管路総延長
約87,000km
※クボタグループの受託業務と試行導入等を含む
AI老朽度診断実績※
53事業体
※令和6年度末実績
自動工区割システム※
7事業体
※令和6年度末実績
採用事業体の声
ご利用に際しての注意事項
株式会社クボタもしくは株式会社管総研に業務委託していただくようにお願いいたします。
| ご準備いただくデータ |
|
|---|---|
| その他 |
|
管路の管内情報（水圧・流速・流向）を
専用センサを用いて、直接センシング
センシングデータは、バルブボックス内の
通信端末からクラウドサーバへ送信
クラウドサーバを介して遠隔で
リアルタイムのデータ確認が可能
ソフトシール仕切弁タイプ
POINT
- 不断水でセンサのメンテナンスが可能
- センサを設置した状態で弁操作が可能
既設管用サドルタイプ
POINT
- 不断水でセンサの設置、メンテナンスが可能
- 既設管の任意の位置に設置が可能
機器の構成
ソフトシール仕切弁タイプ
管路バルブ(φ75～250ソフトシール仕切弁)にセンシング機器を搭載可能(GX形両受のみ)
既設管用サドルタイプ
既設の管路(φ75-300)にサドルを介してセンシング機器の搭載が可能
主な仕様
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 測定項目（精度） |
水圧（1%未満）、流向、流速（0.05～0.4m/s：±0.02m/s、0.4m/s～：±5%）、 水温（1℃未満）※流量は流速と管内径より換算可能 |
| 測定モード |
①定間隔モード：最小1分間隔から任意の時間間隔で測定 ②定時刻モード：任意の指定時間に測定（最大14点/日） |
| 電源／交換周期 |
バッテリー／小容量バッテリー：160日前後、 大容量バッテリー：370日前後、 また、商用電源にも対応可能 |
| 通信 | 携帯電話回線、センシングしたデータをバルブボックス内に設置した通信端末から通信可能 |
- ※長期間の水没は不可
- ※バッテリー寿命は通信状況により変動する
- ※流速センサは半年毎に校正、1年毎に交換
- ※センサの設置に必要なスペースについて：
・土被り1200mm未満の場合：φ3号マンホール（内径600）
・土被り1200mm以上の場合：角型 250×580 または組立1号マンホール（内径600～900）
上記以外のケースは、別途検討が必要
流向・流速センサの外観
ご利用に際しての注意事項
- シェーブデータ、検針データ、水量データ、管路データをご提供願います。
- シェーブデータをいただければ、受領後2週間を目安に設置個所を見積もります。
- 測定誤差は水圧が1%未満、流速は0.05~0.4m/sは±0.02m/s、0.4m/s-は5%になります。
- バッテリー駆動のため操作盤、商用電源といった電気工事は不要です。
残留塩素濃度管理システム
管路末端で残留塩素濃度を自動測定し、濃度に応じて自動で排水を開始・停止するシステムです。本システムにより「排水量の削減」「業務負担の軽減」が可能となります。
特長
- 設定した頻度で残留塩素濃度を測定・記録
- 任意に設定した残留塩素濃度範囲に収まるよう排水を自動制御
- 自動排水により常時排水と比較して排水量を大幅削減、有収率向上
- 法定管理項目である残留塩素濃度の測定データをクラウドサーバー上に送信し、リアルタイムで遠隔監視可能
機能
- 配水管から取り出した水道水の残留塩素濃度を定時刻にセンサで計測
- 残留塩素濃度が設定下限値を下回った際、コントローラから信号を送り電磁弁を開にすることにより排水を開始
- 設定上限値に回復した際、電磁弁を閉にすることにより排水を停止
- 電磁弁の開閉、残留塩素濃度の情報を通信可能
主な仕様
| 項 目 |
内 容 |
|---|---|
| 測定項目 | 残留塩素濃度（電気伝導率、水温も同時測定可能） |
| 測定間隔 | 5分（推奨間隔）※1 |
| 連続稼働時間 | 30日（バッテリー（6V30Aｈ）使用） |
| 外形寸法（ｍｍ） | 残塩濃度センサ:190×130×380 コントローラ:220×130×190（コネクタ等の突起物含まず） |
| 通信機能※2 | KSIS※3との通信機能を内蔵（ドコモ回線を使用） |
- ※1 推奨の間隔以外にも、2、3、10、20、30、60分間隔で設定可能
- ※2 設置環境により通信機能を使用できない場合あり
- ※3 KSIS（KUBOTA Smart Infrastructure System）は、さまざまな水関連製品を長年に渡って製造販売してきた経験・知見と、最新ICTを活用したクボタ独自の水環境ICTソリューションシステムの総称
機器の設置条件
| 設置場所 | 屋内・ケース設置 | 量水器ボックス内（樹脂製蓋） | 屋内・十分な専用スペースあり |
|---|---|---|---|
| 設置方法 | 専用ケースとして設置 （電磁弁はケース外に設置） 
|
量水器ボックス内に設置
|
設置制約なし |
| 適用 | 呼び径20 | 呼び径20 | 呼び径20,30,50 |
量水器ボックス内（平面図）
※ バッテリー・通信機能内蔵
量水器ボックス内（立面図）
注）残塩濃度センサは十分な防水機能がなく、水没の場合は不可
残留塩素濃度管理システムの導入効果
1.残留塩素濃度推移例
2.排水量削減効果例
通信機能による遠隔操作
クボタのクラウドシステム「KSIS」を使用することで、測定データの遠隔操作が可能
注）マッピングシステムは付帯機能であり、管総研が提供するWATERS、WATERS-Cloudを導入している場合のイメージです。
ご利用に際して
- 業務委託として対応させていただき、機器類の販売は行いません。
- 機器類の設置から調整、校正及びデータ整理まで一式対応いたします。
- 金額や対応可能時期につきましては、お問い合わせください。
