JP7217246B2 - モニタリング装置および健全度モニタリングシステム - Google Patents
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Description
ここで、環境ノイズ等によるスペクトルの変化は不規則的で一定でないため、度数としては低くなる。一方、固有振動によるスペクトルの変化は規則的で一定であるため、度数として高くなる。そのため、振動周波数のスペクトルの度数分布に基づいて、卓越振動数を算出することにより、環境ノイズ等の影響を小さくできる。したがって、卓越振動数を精度良く算出でき、橋脚、橋脚の基礎および基礎の地盤の少なくとも1つの健全度を適正に評価することができる。
この構成では、卓越振動数算出部は、度数分布の平均値の振動周波数を卓越振動数として算出するので、卓越振動数を精度良く算出できる。
この構成では、卓越振動数算出部は、度数分布の中央値の振動周波数を卓越振動数として算出するので、卓越振動数を精度良く算出できる。
この構成では、卓越振動数算出部は、度数分布の最頻値の振動周波数を卓越振動数として算出するので、卓越振動数を精度良く算出できる。
この構成では、出力部は、記憶部に記憶された卓越振動数を、外部に適宜出力する。すなわち、モニタリング装置からは、常時微動を測定した生データではなく、算出結果である卓越振動数が出力されるため、データの送信量が小さくなる。そのため、データ送信にかかる時間を短縮できる。
この構成では、太陽光パネルが発電した電力を利用して、加速度センサ等を動作させることができる。また、太陽光パネルで発電された電力のうち余剰の電力は蓄電池に送られ、夜間など太陽光パネルで発電できない場合には、切換部によって蓄電池から電力を加速度センサ等に出力するようにできる。そのため、乾電池等のバッテリを不要とできたり、使用頻度を小さくできたりするため、バッテリ交換の手間やそのコストを低減できる。
本発明では、前述と同様の効果を得ることができる。
本発明では、前述と同様の効果を得ることができる。
さらに、健全度評価装置が度数分布集計部および卓越振動数算出部を備えるので、これらをモニタリング装置が備える場合に比べて、モニタリング装置の構成を簡素化できる。
本発明では、前述と同様の効果を得ることができる。
さらに、本発明では、健全度評価装置は、橋脚の卓越振動数と、橋脚、橋脚の基礎および基礎の地盤の少なくとも1つの健全度とを教師データとして学習する学習部と、卓越振動数と、学習部による学習結果とに基づいて、橋脚、橋脚の基礎および基礎の地盤の少なくとも1つの健全度を評価する評価部と、を備える。これにより、卓越振動数に基づいた健全度の推定精度を高めることができるので、橋脚、橋脚の基礎、および、基礎の地盤の少なくとも1つの健全度をより正確に評価することができる。
本発明では、前述と同様の効果を得ることができる。
さらに、本発明では、健全度評価装置は、橋脚の卓越振動数と、橋脚、橋脚の基礎および基礎の地盤の少なくとも1つの健全度とを教師データとして学習する学習部と、卓越振動数と、学習部による学習結果とに基づいて、橋脚、橋脚の基礎および基礎の地盤の少なくとも1つの健全度を評価する評価部と、を備える。これにより、卓越振動数に基づいた健全度の推定精度を高めることができるので、橋脚、橋脚の基礎、および、基礎の地盤の少なくとも1つの健全度をより正確に評価することができる。
本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、第1実施形態の健全度モニタリングシステム1の概略構成を示す模式図である。
図1に示すように、本実施形態に係る健全度モニタリングシステム1は、河川Rに掛けられた橋梁Bについて、その橋脚BPの健全度をモニタリングするものである。
橋脚BPは、橋桁BGを支持し、橋桁BGには、人や車両が通行するための道路や線路が設けられる。
モニタリング装置100は、計測ユニット110および太陽光パネル120を備えている。計測ユニット110は、橋脚BPの常時微動を測定するために、橋脚BPの上側部分の任意位置に設置される。太陽光パネル120は、太陽光を受光できる位置に設置されていればよく、例えば、橋桁BG上の街灯用ポールLP等に設置される。
健全度評価装置200は、例えば橋梁点検者が持ち運び可能である携帯機器(例えばスマートフォンやタブレット端末等)として構成される。
図2は、モニタリング装置100の概略構成を示すブロック図である。
図2に示すように、計測ユニット110は、加速度センサ111、制御部112、記憶部113、通信部114、蓄電池115、バックアップ電池116および切換部117を備えている。本実施形態では、これらは1つのケースに収納されることでユニット化されている。すなわち、計測ユニット110は、各機能が一体化されたスマートセンサである。
蓄電池115は、太陽光パネル120で発電された電力のうち余剰の電力を蓄電可能な二次電池である。
バックアップ電池116は、例えば、ボタン電池や乾電池等の一次電池である。
切換部117は、太陽光パネル120、蓄電池115およびバックアップ電池116のいずれか1つの電源に選択的に接続されると共に、加速度センサ111、制御部112、記憶部113および通信部114に接続されている。
なお、図2では、各ブロックを繋ぐ電力線を模式的に示している。また、太陽光パネル120、蓄電池115およびバックアップ電池116の各電源と切換部117との間には、直流電圧を安定化させるためのDC-DCコンバータ(図示略)等が接続されている。
例えば、切換部117は、太陽光パネル120が十分に発電している場合には、接続先として太陽光パネル120を選択する。また、夜間など太陽光パネル120によって発電できない場合、切換部117は、接続先を蓄電池115に切り換える。また、加速度センサ111および制御部112等の消費電力に対して、太陽光パネル120および蓄電池115からの電力供給が不足する場合、切換部117は、接続先をバックアップ電池116に切り換える。
このような切換部117としては、供給能力のある方に優先的に切り換える電子スイッチ(ダイオードスイッチ)を用いることができる。
加速度センサ111としては、例えばMEMS加速度計など、微小振動を検出可能な精度の高い3軸加速度計が用いられる。MEMS加速度計を用いることで、安価かつ省電力で駆動することができる。
なお、加速度センサ111として、3軸加速度計が用いられることに限られるものではなく、例えば、1軸加速度計が用いられてもよい。
制御部112は、スペクトル解析部1121、度数分布集計部1122および卓越振動数算出部1123を有する。
スペクトル解析部1121は、加速度センサ111の測定データに基づいて、橋脚BPの振動周波数のスペクトルを解析する。
度数分布集計部1122は、スペクトル解析部1121の解析結果に基づいて、所定期間において、所定周波数帯の中で最も振幅が大きい振動周波数の度数分布を集計する。
卓越振動数算出部1123は、度数分布集計部1122による集計結果に基づいて、橋脚BPの卓越振動数Nを算出する。
なお、スペクトル解析部1121、度数分布集計部1122および卓越振動数算出部1123の詳細については後述する。
通信部114は、無線通信手段を備える出力部として、無線通信(例えば、Blue tooth(登録商標)やWi-Fi(登録商標)等)を媒介する通信インタフェースであり、例えば健全度評価装置200からの要求に応え、それまでに記憶部113に記憶された卓越振動数Nを含むデータを出力する。なお、通信部114は、本発明の出力部の一例である。
図3は、健全度評価装置200の概略構成を示すブロック図である。
図3に示すように、健全度評価装置200は、通信部210、制御部220およびデータベース230を備える。
通信部210は、無線通信を媒介する通信インタフェースであり、モニタリング装置100から卓越振動数Nを含む解析データを取得する。なお、通信部210は、本発明の取得部の一例である。
評価部2201は、卓越振動数Nを健全度の指標として、予め設定された基準値Dと比較することにより、橋脚BPの健全度を評価する。
データベース230は、橋梁Bの橋脚BPについて、過去に解析された卓越振動数Nや、過去実績に裏付けられた健全度評価用の基準値Dなどを記憶している。
次に、本実施形態の健全度モニタリング方法について、図4のフローチャートに基づいて説明する。
図4に示すように、先ず、ステップS1として、加速度センサ111は、所定頻度としての1日に1回、タイマー等で設定された測定時間に、橋脚BPの常時微動を測定して、その測定データを取得する。1回の測定は、例えば車両の通行が少ない深夜帯に、所定の間隔(例えば30分)をおいた複数回(例えば5回)の計測が行われ、1回の計測時間は例えば十数秒間である。すなわち、所定の間隔をおいた複数回の計測によって、加速度センサ111による1回の常時微動の測定が構成される。
なお、加速度センサ111の測定頻度は、1日に1回に限定されるものではなく、例えば、12時間に1回でもよく、任意に設定できる。
図5は、スペクトル解析部1121によるスペクトル解析結果の一例を示す図である。
図5に示すように、スペクトル解析部1121は、測定時間における加速度の時間変化の波形を既知の手法で解析して、振動周波数ごとの振動の大きさを振幅として示すことにより、橋脚BPの振動周波数のスペクトルを解析する。
図6は、度数分布集計部1122による度数分布の集計結果の一例を示す図である。
図6に示すように、度数分布集計部1122は、階級値ごとに振動周波数の度数を集計する。本実施形態では、各階級の幅は0.05Hzとされている。例えば、図5に示す一例では、最も振幅の大きい振動周波数が3.41Hzであり、3.375以上3.425未満であるため、階級値3.40Hzに度数として集計される。
ここで、本実施形態では、度数分布集計部1122は、所定期間としての1ヵ月間において、所定周波数帯としての2.50Hz~5.00Hzの周波数の中で、最も振幅が大きい振動周波数の度数分布を集計する。
なお、所定期間は、1ヵ月間に限定されるものではなく、例えば、2週間であってもよく、任意に設定することができる。また、所定周波数帯としては、2.50Hz~5.00Hzに限定されるものではなく、例えば、0.00Hz~10.00Hzであってもよく、橋脚BPの特性に応じて任意に設定することができる。
なお、モニタリング装置100の通信部114と健全度評価装置200の通信部210とは、上記のように構成されるものに限られるものではない。例えば、モニタリング装置100の通信部114と健全度評価装置200の通信部210とは、インターネット回線等を介して、通信可能に構成されていてもよい。このように構成することで、橋梁点検者が健全度評価装置200を携帯してモニタリング装置100との無線通信可能範囲に入らなくても、卓越振動数Nを含むデータをモニタリング装置100から取得することができる。
図7は、橋脚BPの卓越振動数Nと土被り量実測値HMとの関係の一例を示す図である。
データベース230には、事前の調査により得られた、図7に示す卓越振動数Nと土被り量実測値HMとの関係があらかじめ記憶されている。そして、評価部2201は、図7に示す卓越振動数Nと土被り量実測値HMとの関係から土被り量推定値HEを算出し、当該土被り量推定値HEをデータベース230に記憶させる。
図8に示すように、本実施形態では、約2年間のモニタリング期間において、土被り量の実測を4回実施したが、そのいずれの土被り量実測値HMも、卓越振動数Nから推定した土被り量推定値HEと同等の値であった。すなわち、算出した卓越振動数Nから高い精度で橋脚BPの土被り量を推定できることが明らかとなった。
そして、評価部2201は、データベース230に記憶された基準値Dと、土被り量推定値HEとを比較して、橋脚BPの健全度を評価する。すなわち、評価部2201は、土被り量推定値HEが基準値Dよりも大きければ、健全と評価する。一方、評価部2201は、土被り量推定値HEが基準値Dを下回った場合、異常と評価する。そして、評価部2201は、異常と評価した場合、図示略の警報装置などにより、アラーム音や警告表示等の警報を発する。これに応じて、衝撃振動試験等による詳細な点検や補修を行うことができる。
(1)本実施形態では、スペクトル解析部1121が橋脚BPの振動周波数のスペクトルを解析する。そして、当該解析結果に基づいて、所定期間である1ヵ月間において、所定周波数帯である2.50Hz~5.00Hzの中で最も振幅が大きい振動周波数の度数分布を度数分布集計部1122が集計する。そして、卓越振動数算出部1123は、振動周波数の度数分布に基づいて、橋脚BPの卓越振動数Nを算出する。つまり、卓越振動数算出部1123は、橋脚BPの振動周波数のスペクトルから卓越振動数Nを直接算出するのではなく、振動周波数のスペクトルが統計的に集計された度数分布に基づいて、卓越振動数Nを算出する。
ここで、環境ノイズ等によるスペクトルの変化は不規則的で一定でないため、度数としては低くなる。一方、固有振動によるスペクトルの変化は規則的で一定であるため、度数として高くなる。そのため、振動周波数のスペクトルの度数分布に基づいて、卓越振動数Nを算出することにより、環境ノイズ等の影響を小さくできる。したがって、卓越振動数Nを精度良く算出でき、橋脚BPの健全度を適正に評価することができる。
次に、本発明の第2実施形態について図面に基づいて説明する。
第2実施形態では、健全度評価装置200Aに、度数分布集計部2202Aおよび卓越振動数算出部2203Aが設けられる点で第1実施形態と異なる。なお、第2実施形態において、第1実施形態と同一または同様の構成には同一符号を付し、説明を省略する。
図9は、モニタリング装置100Aの概略構成を示すブロック図である。
図9に示すように、モニタリング装置100Aは、制御部112A、記憶部113Aおよび通信部114Aを備える。
そして、制御部112Aは、スペクトル解析部1121Aを備える。
そして、通信部114Aは、記憶部113Aに記憶された解析結果を、健全度評価装置200Aに出力する。
図10は、健全度評価装置200Aの概略構成を示すブロック図である。
図10に示すように、健全度評価装置200Aは、通信部210A、制御部220Aおよびデータベース230Aを備える。そして、制御部220Aは、評価部2201A、度数分布集計部2202Aおよび卓越振動数算出部2203Aを備える。
通信部210Aは、無線通信を媒介する通信インタフェースとして構成され、モニタリング装置100Aからスペクトル解析部1121Aによる解析結果を取得する。
卓越振動数算出部2203Aは、度数分布集計部2202Aによる集計結果に基づいて、橋脚BPの卓越振動数Nを算出する。
なお、度数分布集計部2202Aおよび卓越振動数算出部2203Aの構成は、前述した第1実施形態の度数分布集計部1122および卓越振動数算出部1123の構成と同様である。
(5)本実施形態では、健全度評価装置200Aは、度数分布集計部2202Aおよび卓越振動数算出部2203Aを備える。これにより、前述した第1実施形態のように、モニタリング装置100が度数分布集計部1122および卓越振動数算出部1123を備える場合に比べて、モニタリング装置100Aの構成を簡素化できる。
次に、本発明の第3実施形態について図面に基づいて説明する。
第3実施形態では、健全度評価装置200Bに学習部2204Bが設けられる点で第1、2実施形態と異なる。なお、第3実施形態において、第1、2実施形態と同一または同様の構成には同一符号を付し、説明を省略する。
図11は、健全度評価装置200Bの概略構成を示すブロック図である。
図11に示すように、健全度評価装置200Bは、通信部210B、制御部220Bおよびデータベース230Bを備える。そして、制御部220Bは、評価部2201Bおよび学習部2204Bを備える。なお、通信部210Bは、前述した第1実施形態の通信部210の構成と同様である。
学習部2204Bは、所謂ニューラルネットワークに基づいて、教師有りの機械学習を行う。本実施形態では、学習部2204Bは、例えば、音響測深法により測量した橋脚BPの土被り量実測値HM(健全度)と、通信部210Bを介して取得した卓越振動数Nとを教師データとして機械学習を行う。
具体的には、学習部2204Bを構成するニューラルネットワークは、それぞれ複数のニューロンから構成される入力層、中間層、および、出力層を有する。そして、入力層に入力された卓越振動数Nに基づいて出力層から出力される土被り量推定値HEが土被り量実測値HMに近づくように、機械学習を行う。なお、図7に示すように、卓越振動数Nと土被り量実測値HMとは相関関係が認められる。
また、学習部2204Bにて学習した学習済みモデルは、データベース230Bに記憶される。なお、学習部2204Bによる学習済みモデルは、評価部2201Bによる健全度の評価に先立ってデータベース230Bに記憶されるが、さらに、評価部2201Bによる評価を行いながら、学習済みモデルを随時更新してもよい。
評価部2201Bは、通信部210Bを介して取得した卓越振動数Nと、学習部2204Bによる学習結果(学習済みモデル)とに基づいて、橋脚BPの健全度を評価する。
具体的には、評価部2201Bは、通信部210Bを介して卓越振動数Nを取得する。そして、評価部2201Bは、取得した卓越振動数Nを、データベース230Bに記憶された学習済みモデルに入力することで土被り量推定値HEを取得する。その後、評価部2201Bは、データベース230Bに記憶された基準値Dと、土被り量推定値HEとを比較して、橋脚BPの健全度を評価する。
(6)本実施形態では、健全度評価装置200Bは、橋脚BPの卓越振動数Nおよび土被り量実測値HMを教師データとして学習する学習部2204Bと、学習部2204Bによる学習結果に基づいて橋脚BPの健全度を評価する評価部2201Bとを備える。これにより、卓越振動数Nに基づいた土被り量推定値HEの推定精度を高めることができるので、橋脚BPの健全度をより正確に評価することができる。
次に、本発明の第4実施形態について図面に基づいて説明する。
第4実施形態では、前述した第3実施形態と同様に、健全度評価装置200Cに学習部2204Cが設けられる点で第1、2実施形態と異なる。なお、第4実施形態において、第1~3実施形態と同一または同様の構成には同一符号を付し、説明を省略する。
図12は、健全度評価装置200Cの概略構成を示すブロック図である。
図12に示すように、健全度評価装置200Cは、通信部210C、制御部220Cおよびデータベース230Cを備える。そして、制御部220Cは、評価部2201C、度数分布集計部2202C、卓越振動数算出部2203C、および、学習部2204Cを備える。なお、通信部210C、度数分布集計部2202C、および、卓越振動数算出部2203Cは、それぞれ前述した第2実施形態の通信部210A、度数分布集計部2202A、および、卓越振動数算出部2203Aの構成と同様である。
学習部2204Cは、前述した第3実施形態の学習部2204Bと同様に、所謂ニューラルネットワークに基づいて、教師有りの機械学習を行う。本実施形態では、学習部2204Cは、音響測深法により測量した橋脚BPの土被り量実測値HM(健全度)と、卓越振動数算出部2203Cにより算出した卓越振動数Nとを教師データとして機械学習を行う。そして、学習部2204Cにて学習した学習済みモデルは、データベース230Cに記憶される。
評価部2201Cは、卓越振動数算出部2203Cにて算出した卓越振動数Nと、学習部2204Cによる学習結果(学習済みモデル)とに基づいて、橋脚BPの健全度を評価する。
具体的には、評価部2201Cは、卓越振動数算出部2203Cにて算出した卓越振動数Nを取得する。そして、評価部2201Cは、取得した卓越振動数Nを、データベース230Cに記憶された学習済みモデルに入力することで土被り量推定値HEを取得する。その後、評価部2201Cは、データベース230Cに記憶された基準値Dと、土被り量推定値HEとを比較して、橋脚BPの健全度を評価する。
(7)本実施形態では、前述した第3実施形態と同様に、健全度評価装置200Cは、橋脚BPの卓越振動数Nおよび土被り量実測値HMを教師データとして学習する学習部2204Cと、学習部2204Cによる学習結果に基づいて橋脚BPの健全度を評価する評価部2201Cとを備える。そのため、前述した第3実施形態と同様に、橋脚BPの健全度をより正確に評価することができる。
なお、本発明は前述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記各実施形態では、モニタリング装置100,100Aは、河川Rに掛けられた橋梁Bの橋脚BPの健全度を測定可能に構成されていたが、これに限定されるものではない。例えば、モニタリング装置100,100Aは、橋脚BPの基礎Fや基礎Fの地盤Gの健全度を測定可能に構成されていてもよく、橋脚BP、基礎Fおよび地盤Gの少なくとも1つの健全度を測定可能に構成されていればよい。すなわち、健全度モニタリングシステム1は、橋脚BP、基礎Fおよび地盤Gの少なくとも1つの健全度をモニタリング可能に構成されていればよい。
また、健全度評価装置200,200A,200B,200Cは、モニタリング装置100,100Aに組み込まれて構成されてもよい。すなわち、モニタリング装置100,100A間でデータの送受信を行うように構成されていてもよい。
また、電力供給部130,130Aは、太陽光パネル120,120Aおよび蓄電池115,115Aのいずれか一方から構成されるものであってもよい。
さらに、電力供給部130,130Aは、モニタリング装置100,100Aの外部から電力を受電可能に構成されていてもよい。この場合、電力供給部130,130Aは、太陽光パネル120,120A、蓄電池115,115A、バックアップ電池116,116Aおよび切換部117,117Aを備えていなくてもよい。
同様に、健全度評価装置200,200A,200B,200Cの通信部210,210A,210B,210Cは、有線通信を媒介するインタフェースとして構成されていてもよい。
Claims (10)
- 橋脚に設置され、前記橋脚、前記橋脚の基礎および前記基礎の地盤の少なくとも1つの健全度を測定するモニタリング装置であって、
前記橋脚の常時微動を所定頻度で測定する加速度センサと、
前記加速度センサの測定データに基づいて、前記橋脚の振動周波数のスペクトルを解析するスペクトル解析部と、
前記スペクトル解析部による解析結果に基づいて、所定期間において、所定周波数帯の中で最も振幅が大きい振動周波数の度数分布を集計する度数分布集計部と、
前記度数分布集計部による集計結果に基づいて、前記橋脚の卓越振動数を算出する卓越振動数算出部と、を備える
ことを特徴とするモニタリング装置。 - 請求項1に記載のモニタリング装置において、
前記卓越振動数算出部は、前記度数分布の平均値の振動周波数を前記卓越振動数として算出する
ことを特徴とするモニタリング装置。 - 請求項1に記載のモニタリング装置において、
前記卓越振動数算出部は、前記度数分布の中央値の振動周波数を前記卓越振動数として算出する
ことを特徴とするモニタリング装置。 - 請求項1に記載のモニタリング装置において、
前記卓越振動数算出部は、前記度数分布の最頻値の振動周波数を前記卓越振動数として算出する
ことを特徴とするモニタリング装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のモニタリング装置において、
前記卓越振動数算出部により算出された前記卓越振動数を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記卓越振動数を出力する出力部と、を備える
ことを特徴とするモニタリング装置。 - 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のモニタリング装置において
電力を供給する電力供給部を備え、
前記電力供給部は、
電力を発電する太陽光パネルと、
前記太陽光パネルが発電した電力を蓄電する蓄電池と、
前記蓄電池からの電力供給と前記太陽光パネルからの電力供給とを切り換える切換部とを備える
ことを特徴とするモニタリング装置。 - 橋脚、前記橋脚の基礎および前記基礎の地盤の少なくとも1つの健全度をモニタリングする健全度モニタリングシステムであって、
前記橋脚に設置されるモニタリング装置と、
前記モニタリング装置と通信可能に構成された健全度評価装置とを備え、
前記モニタリング装置は、
前記橋脚の常時微動を所定頻度で測定する加速度センサと、
前記加速度センサの測定データに基づいて、前記橋脚の振動周波数のスペクトルを解析するスペクトル解析部と、
前記スペクトル解析部による解析結果に基づいて、所定期間において、所定周波数帯の中で最も振幅が大きい振動周波数の度数分布を集計する度数分布集計部と、
前記度数分布集計部による集計結果に基づいて、前記橋脚の卓越振動数を算出する卓越振動数算出部と、
前記卓越振動数算出部により算出された前記卓越振動数を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記卓越振動数を出力する出力部と、を備え、
前記健全度評価装置は、
前記モニタリング装置から出力された前記卓越振動数を取得する取得部と、
前記取得部により取得した前記卓越振動数に基づいて、前記橋脚、前記橋脚の基礎および前記基礎の地盤の少なくとも1つの健全度を評価する評価部と、を備える
ことを特徴とする健全度モニタリングシステム。 - 橋脚、前記橋脚の基礎および前記基礎の地盤の少なくとも1つの健全度をモニタリングする健全度モニタリングシステムであって、
前記橋脚に設置されるモニタリング装置と、
前記モニタリング装置と通信可能に構成された健全度評価装置とを備え、
前記モニタリング装置は、
前記橋脚の常時微動を所定頻度で測定する加速度センサと、
前記加速度センサの測定データに基づいて、前記橋脚の振動周波数のスペクトルを解析するスペクトル解析部と、
前記スペクトル解析部による解析結果を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記解析結果を出力する出力部とを備え、
前記健全度評価装置は、
前記モニタリング装置から出力された前記解析結果を取得する取得部と、
前記取得部により取得した前記解析結果に基づいて、所定期間において、所定周波数帯の中で最も振幅が大きい振動周波数の度数分布を集計する度数分布集計部と、
前記度数分布集計部による集計結果に基づいて、前記橋脚の卓越振動数を算出する卓越振動数算出部と、
前記卓越振動数算出部により算出した前記卓越振動数に基づいて、前記橋脚、前記橋脚の基礎および前記基礎の地盤の少なくとも1つの健全度を評価する評価部と、を備える
ことを特徴とする健全度モニタリングシステム。 - 橋脚、前記橋脚の基礎および前記基礎の地盤の少なくとも1つの健全度をモニタリングする健全度モニタリングシステムであって、
前記橋脚に設置されるモニタリング装置と、
前記モニタリング装置と通信可能に構成された健全度評価装置とを備え、
前記モニタリング装置は、
前記橋脚の常時微動を所定頻度で測定する加速度センサと、
前記加速度センサの測定データに基づいて、前記橋脚の振動周波数のスペクトルを解析するスペクトル解析部と、
前記スペクトル解析部による解析結果に基づいて、所定期間において、所定周波数帯の中で最も振幅が大きい振動周波数の度数分布を集計する度数分布集計部と、
前記度数分布集計部による集計結果に基づいて、前記橋脚の卓越振動数を算出する卓越振動数算出部と、
前記卓越振動数算出部により算出された前記卓越振動数を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記卓越振動数を出力する出力部と、を備え、
前記健全度評価装置は、
前記橋脚の卓越振動数と、前記橋脚、前記橋脚の基礎および前記基礎の地盤の少なくとも1つの健全度と、を教師データとして学習する学習部と、
前記モニタリング装置から出力された前記卓越振動数を取得する取得部と、
前記取得部により取得した前記卓越振動数と、前記学習部による学習結果とに基づいて、前記橋脚、前記橋脚の基礎および前記基礎の地盤の少なくとも1つの健全度を評価する評価部と、を備える
ことを特徴とする健全度モニタリングシステム。 - 橋脚、前記橋脚の基礎および前記基礎の地盤の少なくとも1つの健全度をモニタリングする健全度モニタリングシステムであって、
前記橋脚に設置されるモニタリング装置と、
前記モニタリング装置と通信可能に構成された健全度評価装置とを備え、
前記モニタリング装置は、
前記橋脚の常時微動を所定頻度で測定する加速度センサと、
前記加速度センサの測定データに基づいて、前記橋脚の振動周波数のスペクトルを解析するスペクトル解析部と、
前記スペクトル解析部による解析結果を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記解析結果を出力する出力部とを備え、
前記健全度評価装置は、
前記モニタリング装置から出力された前記解析結果を取得する取得部と、
前記取得部により取得した前記解析結果に基づいて、所定期間において、所定周波数帯の中で最も振幅が大きい振動周波数の度数分布を集計する度数分布集計部と、
前記度数分布集計部による集計結果に基づいて、前記橋脚の卓越振動数を算出する卓越振動数算出部と、
前記橋脚の卓越振動数と、前記橋脚、前記橋脚の基礎および前記基礎の地盤の少なくとも1つの健全度と、を教師データとして学習する学習部と、
前記卓越振動数算出部により算出した前記卓越振動数と、前記学習部による学習結果とに基づいて、前記橋脚、前記橋脚の基礎および前記基礎の地盤の少なくとも1つの健全度を評価する評価部と、を備える
ことを特徴とする健全度モニタリングシステム。
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