CN104660670A - 振动信息收集方法和振动信息收集装置 - Google Patents

振动信息收集方法和振动信息收集装置 Download PDF

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CN104660670A
CN104660670A CN201410666134.7A CN201410666134A CN104660670A CN 104660670 A CN104660670 A CN 104660670A CN 201410666134 A CN201410666134 A CN 201410666134A CN 104660670 A CN104660670 A CN 104660670A
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CN201410666134.7A
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冈本弘志
仓田智之
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Abstract

本发明涉及一种振动信息收集方法和振动信息收集装置,所述振动信息收集方法的特征在于,具备:对与建造物的振动的信息有关的输出数据进行收集的输出数据收集工序、和从收集到的所述输出数据中选择平均值、最大值、以及最小值中的至少一个值的输出数据选择工序。

Description

振动信息收集方法和振动信息收集装置
技术领域
本发明涉及一种振动信息收集方法和振动信息收集装置。
背景技术
近年来,对于地震的防灾意识或对于建造物的安全性的关心正在提高。因此,作为检测建造物等的振动的装置,而使用搭载有传感器等的检测装置。
在专利文献1中,通过被配置于各处的自动售货机而形成有网络。在各自动售货机上设有烈度检测部,当地震发生之时,能够将由各自动售货机所收集的烈度数据等的信息通过网络而进行阅览。
然而,在专利文献1中,由于自动售货机常时对信息进行收集,因此收集后的信息量非常庞大。另外,由于该自动售货机将收集后的信息保存于存储部内,因庞大的信息而使存储部的记录容量被压迫,从而存在新的信息的收集发生障碍的问题。此外,为了对自动售货机收集后的信息进行阅览,在从终端通过网络而与自动售货机连接的情况下,产生了如下的课题,即,从信息量的增多而在网络上因过载所引起的通信障碍。
专利文献1:日本特开2000-149104号公报
发明内容
本发明为解决上述的课题的至少一部分而完成的发明,并能够作为以下的方式或应用例来实现。
应用例1
本应用例所涉及的振动信息收集方法的特征在于,接收从对建造物的振动进行测量的测量装置被输出的输出数据,根据判断条件来选择所述输出数据,并将所选择的所述输出数据发送至服务器。此外,在另一种方式中,所述振动信息收集方法的特征在于,具备:输出数据收集工序,对与建造物的振动的信息有关的输出数据进行收集;输出数据选择工序,从收集到的所述输出数据中选择平均值、最大值、以及最小值中的至少一个值。
这种被用于振动信息收集方法中的振动处理装置,对从测量建造物的振动的测量装置被输出的输出数据进行接收,并根据已被设定的判断条件,能够从输出数据中选择必要的输出数据作为选择数据。由此,获得与输出数据相比数据量减少了的选择数据,从而能够抑制因对选择数据进行记录的存储部的压迫和将选择数据发送到服务器时的通信线路等的负荷的增大所引起的通信障碍。
应用例2
上述应用例所涉及的振动信息收集方法的特征在于,所述判断条件为选择所述出力数据的平均值、最大值、以及最小值中的至少一个值。
应用例3
上述应用例所涉及的振动信息收集方法的特征在于,所述判断条件为,在所述出力数据为阈值以下的情况下,选择所述输出数据的平均值。
应用例4
上述应用例所涉及的振动信息收集方法的特征在于,所述判断条件为,在所述输出数据超过所述阈值的情况下,选择所述输出数据的最大值、以及最小值中的至少一个值。
通过这种振动信息收集方法,对于从测量装置向振动处理装置进行输出的输出数据,能够根据判断条件,而选择如下值中的任意一个值作为选择数据,所述值为,输出数据的平均值、输出数据的最大值以及输出数据的最小值中的至少一个值。输出数据的平均值作为选择数据而被选择的情况为,判断出输出数据处于预定的阈值以下的范围内时。输出数据的最大值以及输出数据的最小值中的至少一个作为选择数据而被选择的情况为,判断出输出数据在超过预定的阈值的范围内时。由此,获得与输出数据相比数据量减少了的选择数据,从而能够抑制对选择数据进行记录的存储部的压迫和因将选择数据发送到服务器时的通信线路等的负荷的增大所引起的通信障碍。
应用例5
本应用例所涉及的振动信息收集装置的特征在于,具备:接收部,其从在建造物上配置的对振动进行测量的测量装置被输出的输出数据进行接收;选择部,其根据判断条件来选择所述输出数据;发送部,其将所选择的所述输出数据发送至服务器。
这种振动信息收集装置的振动处理装置具备接收从对建造物的振动进行测量的测量装置被输出的输出数据的接收部、根据已设定的判断条件从接收到的输出数据中对选择数据进行选择的选择部、和将选择数据发送至服务器的发送部。由此,通过选择部而能够获得与输出数据相比数据量减少了的选择数据,从而能够抑制对选择数据进行记录的存储部的压迫和因将选择数据发送到服务器时的通信线路等的负荷的增大所引起的通信障碍。
应用例6
上述应用例所涉及的振动信息收集装置的特征在于,所述测量装置被设于建造物上。
根据这种振动信息收集装置,在建造物的预定的位置处设有对振动进行测量的测量装置。由于掌握建造物的振动状况等,并对从测量装置被输出的输出数据进行分析,因此能够使用在建造物的结构健康检测(SHM:Structural Health Monitoring,结构健康检测)上,从而能够可靠地对建造物的健全性和性能进行监视。
应用例7
上述应用例所涉及的振动信息收集装置的特征在于,所述振动处理装置定期地将所述输出数据以外的信息发送至所述服务器,并在该发送时,将所述选择后的输出数据发送至所述服务器。
根据本应用例的振动信息收集装置,除了定期的所述输出数据以外的信息的发送时间外,振动处理装置也可以将选择数据发送到服务器上。由于选择数据除了定時联络等的数据通信时间外还发送到服务器上,因此能够抑制在发送时间上占用的时间。
应用例8
上述应用例所涉及的振动信息收集装置的特征在于,在所述选择出的输出数据中,包含所述测量装置的固有信息。
根据本应用例的振动信息收集装装置,由于在选择数据中包含测量装置的固有信息,因此振动处理装置能够根据固有信息而取得测量装置的位置信息等。在服务器上配置有与测量装置的固有信息有关的的数据库,由于可以查询选择数据所包含的测量装置的固有信息和被存储于数据库中的固有信息,因此能够实施测量装置的位置信息或状态的控制。
应用例9
本应用例所涉及的固定设备的特征在于,具备将来自所述振动信息收集装置的输出发送至服务器上的无线通信部。
根据这种固定设备,振动信息收集装置利用固定设备的无线通信部,能够实施与测量装置、以及服务器之间的、使用了无线通信的振动信息的发送接收。由此,能够省略设有振动信息收集装置的建造物内的有线的铺设作业,以及避免由事故引起的断线等问题。
附图说明
图1(a)、图1(b)为表示第一实施方式中的振动信息收集装置的结构例的图。
图2为表示第一实施方式中的测量装置或振动处理装置的结构例的图。
图3(a)、图3(b)、图3(c)为表示第一实施方式中的选择数据的排列的一个示例的图。
图4为表示第一实施方式中的服务器的结构的图。
图5为表示第一实施方式中的振动信息收集装置处理的一个示例的流程图。
图6为表示第一实施方式中的测量装置的处理的一个示例的流程图。
图7为表示第一实施方式中的振动处理装置的处理的一个示例的流程图。
图8为表示第一实施方式中的服务器的处理的一个示例的流程图。
图9为表示第二实施方式中的振动信息收集装置的结构例的图。
图10为表示第二实施方式中的振动信息收集装置的处理的一个示例的流程图。
图11为表示第二实施方式中的测量装置的处理的一个示例的流程图。
图12为表示第二实施方式中的服务器的处理的一个示例的流程图。
图13为表示第三实施方式中的振动信息收集装置的结构例的图。
图14为表示第三实施方式中的输出数据的一个示例的图。
图15(a)为表示振动传感器的结构例的俯视图,图15(b)为表示物理量检测装置的结构例的剖视图。
图16为表示搭载有测量装置或振动处理装置的作为电子设备的便携式电话的立体图。
图17为表示搭载有测量装置或振动处理装置的自动售货机的立体图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外,在以下的各附图中,为了增大各层或各部件的辨识程度,而使各层或各部件的尺寸与实际不同。此外,实施方式为一个示例,也可以将结构要素(各部)的一部分省略,或添加结构要素。
第一实施方式
[振动信息收集装置的概要]
图1为表示本实施方式的振动信息收集装置的结构例的图。
参照图1(a)、以及图1(b),对本实施方式所涉及的振动信息收集装置1的结构进行说明。
本实施方式的振动信息收集装置1由振动处理装置100、多个测量装置300、服务器400以及通信线路N1构成。
多个测量装置300通过多跳无线网络等实施通信,并能够传送和接收数据。
振动处理装置100通过由振动处理装置100以及测量装置300对振动进行常时测量,并收集被输出的数据(输出数据),从而将在输出数据上实施了预定的处理而得到的数据(选择数据)经由通信线路N1而发送到服务器400上。
振动处理装置100和测量装置300具有相同的结构,并且被配置于后述的建造物10或建造物12上。测量装置300的任意一个能够根据经由通信线路N1的来自服务器400的指令接收或测量装置300的设定,从而作为振动处理装置100而发挥功能。
例如,在振动处理装置100产生不良状况的情况下,能够实施由多跳无线网络的通信,将任意一个的测量装置300作为替代振动处理装置100的部件而发挥功能。
通信线路N1利用无线通信、专用线网、局域网、互联网等来实现。
由于使用无线通信(通信线路N1、多跳无线网络),因此能够省略在建造物内配置振动处理装置100以及测量装置300时的有线铺设作业以及避免因事故或灾害等引起的断线等的问题回避。
另外,虽然在本实施方式中利用多跳无线网络,但也可以根据其他的无线通信方式而改变网络。
在本实施方式的振动信息收集装置1中,如图1(a)所示,将多个测量装置300以及振动处理装置100被配置在建造物10的多个位置处。此处,建造物10为高层建筑物或超高层建筑物。
多个测量装置300以及振动处理装置100常时对建造物10的振动进行测量,并将由测量而被输出的输出数据收集于振动处理装置100中。振动处理装置100从被收集后输出数据中对选择数据进行选择。而且,振动处理装置100将该选择数据经由通信线路N1而发送到服务器400上。由于在服务器400中对接收后的选择数据实施预定的处理,因此能够获得配置有多个测量装置300的建造物10的振动的分布。
测量装置300可以被配置于建造物10的各层,并根据各层的不同而具有疏密程度。例如,可以在高层的楼层中使测量装置300的配置密度较高,在除此之外的楼层中,使测量装置300的配置密度较低。由此,能够对因地震而发生的振动给建造物10带来的影响进行分析。
此外,在振动信息收集装置2中,如图1(b)所示,多个测量装置300以预定的间隔而被配置于多个建造物12上。此处,建造物12为自动售货机、消防栓、交通信号灯、电力线杆、电报线杆、煤气表等的固定设备。
测量装置300可以不以平均的密度而被配置,可以根据位置的不同而具有疏密程度。例如,可以在包括市区的周边地区内,使测量装置300的配置密度较高,而在除此之外的地点使测量装置300的配置密度较低。
由此,由于对测量装置300测量后的振动进行分析,因此能够实施地震发生时的振动的分析。由于对振动进行分析,因此能够在测量装置300被配置的地点取得烈度等的地震信息。由于根据地震信息,将等震线描绘在地图上(图示省略)而取得烈度的分布,因此能够有助于掌握灾害时的避难路线。另外,等震线是指将取得相同的烈度后的测量装置300以圈状连结的线段。
参照图2,对本实施方式的测量装置300以及振动处理装置100的结构进行说明。图2为表示本实施方式的测量装置或振动处理装置的结构例的图。
[测量装置的结构]
测量装置300以包含如下结构要素而被构成,即,处理部(CPU:CentralProcessing Unit,中央处理器)310、振动传感器302、操作部350、显示部352、存储部354、记录介质356、发电部358、电源部360、时钟362、摄像部364、声音输入输出部366、位置测量部368、通信部380。
本实施方式的测量装置300为一个示例,也可以作为省略结构要素(各部)的一部分或者添加结构要素的结构。
振动传感器302对设有测量装置300的位置处的振动进行测量。
另外,在本实施方式中,振动传感器302使用三轴的振动传感器,从而能够对作为相互正交的三个轴的x轴、y轴、z轴方向的振动进行检测。
操作部350为由操作键或按钮开关等构成的输入装置,并将操作信号输出至处理部310。
显示部352为由LCD(Liquid Crystal Display:液晶显示屏)等构成的显示装置,并根据从处理部310被输入的显示信号来显示各种信息。
存储部354对处理部310用于实施各种计算处理或控制处理的程序或数据等进行存储。此外,存储部354作为处理部310的工作区而被使用,并且也被用于对从操作部350被输入的数据、从记录介质356被读取的程序或数据、处理部310根据各种程序而执行后的运算结果等暂时进行存储。
记录介质356由光盘(CD、DVD)、光磁盘(NO)、磁盘、硬盘、磁带、存储器(ROM、闪存等)等构成。
发电部358根据从处理部310被输入的发电信号而将光、热、风以及振动的至少一个转换为电能,从而实施发电。
电源部360为能够充电的蓄电池(Battery),其根据从处理部310被输入的电源信号而实施电源的管理。
时钟362根据由电波时钟(省略图示)等接收后的时刻信息而实施正确的时刻的测量。
摄像部364为照相机,其根据从处理部310被输入的摄像信号而实施测量装置300的周围的状况的摄影。此外,也可以将摄影后的图像等保存于存储部354、记录介质356内。
声音输入输出部366为话筒(micro)及扬声器,其根据从处理部310被输入的声音输入输出信号而实施来自话筒声音的收集和来自扬声器的声音的输出。此外,也可以将从话筒收集后的声音保存于存储部354、记录介质356。另外,被保存于存储部354和记录介质356中的声音数据可以作为来自扬声器的声音而输出。
位置测量部368具备如下定位系统的任意一个,从而实施测量装置300的位置的测量,即,GPS等的定位系统、使用从无线局域网等的Wi-Fi接入点被发送的电波信息来实施位置的识别的定位系统、或使用从便携式电话等的基站被发送的电波信息来实施位置的识别的定位系统,。
通信部380由发送部382以及接收部384构成,并根据从处理部310被输入的通信信号,而实施振动处理装置100以及其他的测量装置300之间的无线通信。在本实施方式中,虽然利用无线通信来进行通信,但是也可以利用有线通信。
此外,在作为具备了无线通信部的固定设备的建造物12(参照图1)上配置有测量装置300的情况下,能够利用在固定设备上所具备的无线通信部来实施通信。
处理部310由收集部320、选择部324、电源控制部326、发电控制部328、通信控制部330、显示控制部332、摄像控制部334、声音输入输出控制部336构成,并根据被存储于存储部354或记录介质356中的程序来实施各种的计算或控制处理。
具体而言,处理部310获取振动传感器302进行测量后的振动数据,并保存于收集部320、存储部354、或记录介质356等中。另外,能够在后述的选择部324中对获取、保存的振动数据等进行选择。
此外,处理部310也可以实施如下的处理,即,对应于来自操作部350的操作信号的各种处理、在显示部352上显示各种信息的处理和经由通信部380将振动数据等发送到其他的通信部(省略图示)上的处理。
此处,振动数据是指通过振动传感器302,而对某个固定的期间内的振动进行测量所取得的数据。
收集部320取得振动传感器302的测量的振动数据等并进行保存。此外,将取得后的振动数据或开始时钟362测量的振动的测量的时刻保存于收集部320、存储部354、记录介质356中的任意一个。另外,收集部320具备判断功能,从而实施测量时间是否超过预定的时间的判断处理。此外,收集部320实施取得后的振动数据的运算。
选择部324将收集部320取得的振动数据进行转换,从而生成输出数据。
另外,在输出数据中附加有作为用于识别测量装置300的固有信息的ID(Identification)号。即使将输出数据发送到其他的通信部(省略图示),也能够根据ID号而区分输出数据。ID号作为测量装置300的位置信息而被记录于服务器400中。例如、在用ID号登录的位置与、用位置测量部368测量的位置出现差异的情况下,考虑到由于振动的影响而使测量装置300移动,则能够推测出振动的大小。
电源控制部326实施使测量装置300工作的电源的控制。虽然在通常情况下,从外部实施电源的供给,但是在供给中断的情况下,电源控制部326切换到电源部360,从而维持测量装置300的工作。此外,实施取得例如电源部360的电池剩余量的信息的处理。
发电控制部328在电源部360的电池剩余量较少的情况下,实施发电部358的发电机的控制,从而实施电源部360的蓄电池的充电。
通信控制部330实施如下的处理,即,对通信部380与通过无线通信连接的振动处理装置100和其他的测量装置300之间实施的通信进行控制的处理。
显示控制部332实施对显示部352的显示进行控制的处理。
摄像控制部334实施对摄像部364的摄像进行控制的处理。
声音输入输出控制部336实施对声音输入输出部366的声音的输入输出进行控制的处理。
[振动处理装置的结构]
由于振动处理装置100与上述的测量装置300具有相同的结构,因此根据需要进行适当的说明而省略详细的说明。
振动处理装置100以包含处理部110、操作部150、显示部152、存储部154、记录介质156、发电部158、电源部160、时钟162、摄像部164、声音输入输出部166、位置测量部168、通信部180而构成。
振动传感器102对设有振动处理装置100的位置处的振动进行测量。
由于振动传感器102与上述的振动传感器302相同,因此省略详细的说明。
操作部150为由操作键或按钮开关等构成的输入装置,并将操作信号输出到处理部110。
显示部152为由LCD等构成的显示装置,根据从处理部110被输入的显示信号来显示各种信息。
存储部154存储有处理部110用于实施的各种计算处理或控制处理的程序或数据等。另外,存储部154作为处理部110的工作区而被使用,也被用于对从操作部150被输入的数据、从记录介质156被读取的程序或数据、处理部110根据各种程序而执行后的运算结果等暂时进行存储。
由于记录介质156与上述的记录介质356相同而省略详细的说明。
发电部158根据从处理部110被输入的发电信号而将光、热、风以及振动的至少一个转换为电能,从而实施发电。
电源部160为能够充电的蓄电池,其根据从处理部110被输入的电源信号而实施电源的管理。
时钟162与上述的时钟362相同而省略详细的说明。
摄像部164为照相机,其根据从处理部110被输入的摄像信号而实施振动处理装置100的周围的状况的摄影。此外,也可以将摄影后的图像等保存于存储部154、记录介质156内。
声音输入输出部166为话筒及扬声器,其根据从处理部110被输入的声音输入输出信号而实施来自话筒声音的收集和来自扬声器的声音的输出。此外,也可以将从话筒收集到的声音保存于存储部154、记录介质156。另外,可以将被保存于存储部154和记录介质156中的声音数据作为声音而从扬声器输出。
位置测量部168具备如下定位系统的任意一个,从而实施测量装置100的位置的测量,即,GPS等的定位系统、使用从无线局域网等的Wi-Fi接入点被发送的电波信息来实施位置的识别的定位系统、或使用从便携式电话等的基站被发送的电波信息来实施位置的识别的定位系统。
通信部180由发送部182以及接收部184构成,并根据从处理部110被输入的通信信号,经由测量装置300以及通信线路N1而实施与服务器400之间的无线通信。在本实施方式中,虽然利用无线通信来进行通信,但是也可以利用有线通信。
此外,在作为具备了无线通信部的固定设备的建造物12(参照图1)上配置有测量装置100的情况下,能够利用在固定设备的无线通信部来实施通信。
处理部110由收集部120、选择部124、电源控制部126、发电控制部128、通信控制部130、显示控制部132、摄像控制部134、声音输入输出控制部136构成,并根据被存储于存储部154或记录介质156中的程序来实施各种计算或控制处理。
具体而言,处理部110取得振动传感器102进行测量后的振动数据或取得经由通信部180接收的测量装置300的输出数据,并保存于收集部120、存储部154、或记录介质156等中。另外,能够在后述的选择部124中对获取、保存的这些输出数据等进行选择。
此外,处理部110也可以实施如下的处理,即,对应于来自操作部150的操作信号的各种处理、在显示部152上显示各种信息的处理和经由通信部180将数据等发送到其他的通信部(省略图示)上的处理。
此处,振动数据是指通过振动传感器102,而对某个固定的期间内的振动进行测量所取得的数据。
收集部120通过通信部180而取得测量装置300输出的输出数据。此外,将取得后的输出数据或时钟162测量的时刻保存于存储部154和记录介质156中的任意一个。另外,收集部120具备判断功能,从而实施对振动进行测量的测量时间是否超过预定的时间的判断处理。此外,收集部320实施取得后的振动数据的运算。
选择部124从收集部120取得的输出数据中对选择数据进行选择。关于选择数据的内容,将在后文叙述。
电源控制部126实施使振动处理装置100工作的电源的控制。虽然在通常情况下,从外部实施电源的供给,但是在供给中断的情况下,电源控制部126切换到电源部160,从而维持振动处理装置100的工作。此外,实施取得例如电源部160的电池剩余量的信息的处理。
发电控制部128在电源部160的电池剩余量较少的情况下,实施发电部158的发电机的控制,从而实施电源部160的蓄电池的充电。
通信控制部130实施如下的处理,即,对通信部180与通过无线通信而连接的测量装置300与服务器400之间实施的通信进行控制的处理。
显示控制部132实施对显示部152的显示进行控制的处理。
摄像控制部134实施对摄像部164的摄像进行控制的处理。
声音输入输出控制部136实施对声音输入输出部166的声音的输入输出进行控制的处理。
在此,对选择部124从输出数据选择的选择数据进行说明。
图3表示由选择部124所选择的选择数据的排列的一个示例,(a)为表示选择数据整体的图,(b)为表示选择数据的标题部的图,(c)为表示选择数据的数据部的图。
如图3(a)所示,选择数据的整体K1以包含标题部K11以及数据部K12而构成。
如图3(b)所示,标题部K11以包含ID号K110、定位模式K111、日期K112、时刻K113、纬度K114、经度K116和高度K118而构成。
ID号K110为用于识别测量装置300的固有信息。详细而言,由于在选择数据上附加作为测量装置300的固有信息的ID号,因此能够区分多个测量装置300的选择数据。
定位模式K111为测量装置300的位置测量部368用于位置的测量的方法。详细而言,“G”为GPS等的定位系统,“L”为无线LAN(局域网)等的定位系统,“S”通过利用了便携式电话等的基站的定位系统来表示测量位置的方法,“N”表示不能定位的状态。
日期K112表示测量装置300的位置测量部368测量位置时的日期。
时刻K113表示测量装置300的位置测量部368测量位置时的时刻。
纬度K114表示以位置测量部368所测量的纬度。
经度K116表示以位置测量部368所测量的经度。
高度K118表示以位置测量部368或高度计(省略图示)等所测量的高度。
另外,在未附加位置信息的情况下,也可以省略定位模式K111、纬度K114、经度K116和高度K118。
如图3(c)所示,数据部K12由具有x轴K120、x数据K121、y轴K130、y数据K131、z轴K140、z数据K141而构成。“x轴”、“y轴”、“z轴”表示各个轴方向的坐标轴。x数据、y数据、z数据表示在振动处理装置100的选择部124中对输出数据进行判断,从而被选择的选择数据。选择数据对输出数据的平均值、与输出数据的最大值以及输出数据的最小值的中的至少一个中、的任意一个进行选择。
另外,在选择数据中,输出数据的平均值被附加有“AVE”,输出数据的最大值被附加有“MAX”,输出数据的最小值被附加有“MIN”。
在此,关于图3的选择数据,而使用具体的选择数据进行说明。
下述为由选择部124从输出数据所选择的选择数据的一个示例。
“001,G,20120808,220514.00,N35.681382,E139.766084,10.00m,x,MAX,0.0100,y,MAX,0.0150,MIN,0.0002,z,AVE,0.0010”
标题部K11如上所述以包含ID号K110、定位模式K111、日期K112、时刻K113、位置信息(纬度K114、经度K116、高度K118)而构成。
选择数据的“001”表示ID号,且表示“001”的ID号(ID号K110)。
选择数据的“G”表示定位模式,且表示以GPS等的定位系统所定位的定位模式(定位模式K111)。
选择数据的“20120808”表示日期,且表示2012年8月8日(日期K112)。
选择数据的“220514.00”表示时刻,且表示22时05分14.00秒(时刻K113)。
选择数据的“N35.681382”表示纬度,且表示北纬35.681382度(纬度K114)。
选择数据的“E139.766084”表示经度,且表示东经139.766084度(经度K116)。
选择数据的“10.00m”表示高度,且表示10.00米。(高度K118)。
数据部K12为由上所述的x轴K120、x数据K121、y轴K130、y数据K131、z轴K140和z数据K141构成的振动数据。
选择数据的“x,MAX,0.0100”表示x轴的输出数据的最大值0.0100(x轴K120、x数据K121)。
选择数据的“y,MAX,0.0150,MIN,0.0002”表示y轴的输出数据的最大值0.0150以及y轴的输出数据的最小值0.0002(y轴K130、y数据K131)。
选择数据的“z,AVE0.0010”表示z轴的输出数据的平均值0.0010(z轴K140、z数据K141)。
由于服务器400接收该选择数据,并将测量装置300的ID号、振动数据、日期、时刻、位置信息显示在后述的显示部452(参照图4)的地图数据中,因此能够推测振动的分布等。
[服务器的结构]
图4为表示本实施方式的服务器的结构的图。
服务器400由包含处理部410、操作部450、显示部452、存储部454、记录介质456、通信部480构成。另外,本实施方式的服务器400为一个示例,可以采用省略结构要素(各部)的一部分或添加结构要素的结构。
操作部450为由操作键或按钮开关等构成的输入装置,并将操作信号输出至处理部410。
显示部452为由LCD等构成的显示装置,并根据从处理部410被输入的显示信号来显示各种信息。
存储部454对处理部410用于实施各种计算处理或控制处理的程序或数据等进行存储。此外,存储部454作为处理部410的工作区而被使用,并且也被用于对从操作部450被输入的数据、从记录介质456被读取的程序或数据、处理部410根据各种程序而执行后的运算结果等暂时进行存储。存储部454存储的数据中包括地图数据(地图信息)。
记录介质456由光盘(CD、DVD)、光磁盘(NO)、磁盘、硬盘、磁带、存储器(ROM、闪存等)等构成。
通信部480由发送部482以及接收部484构成,并根据从处理部410被输入的通信信号,而实施其与振动处理装置100之间的无线通信。在本实施方式中,虽然利用无线通信来进行通信,但是也可以利用有线通信。
处理部410由收集部420、运算部424、通信控制部430、显示控制部432构成,并根据被存储于存储部454或记录介质456中的程序来实施各种的计算或控制处理。但是,本实施方式的处理部410也可以省略或变更其一部分,也可以采用追加其他的结构(要素)。
具体而言,处理部410经由通信部480实施从振动处理装置100接收输出数据或选择数据的各种计算处理。此外,处理部110实施对应于来自操作部450的操作信号的各种处理和使各种信息显示于显示部452的处理等。
收集部420经由通信部480而从振动处理装置100取得输出数据或选择数据,并实施将所述数据保存于存储部454或记录介质456中的处理。
运算部424对收集部420取得的输出数据或选择数据实施频率滤波器处理等,并实施对最大加速度、SI(Spectrum Intensity:谱强度)值、烈度等进行计算的处理。此外,输出数据或选择数据,以及计算后的最大加速度、SI值、烈度等还能够被显示于上述的显示部452上。
通信控制部430实施如下的处理,即,对与通信部480通过无线通信连接的振动处理装置100和其他的通信部(省略图示)以及其他的服务器(省略图示)等之间实施的通信进行控制的处理。
显示控制部432实施对显示部452的显示进行控制的处理。也可以显示被存储于存储部454中的地图数据。此外,由于将从振动处理装置100收集了的选择数据在运算部424中进行运算,因此能够在地图数据上显示烈度等的分布。
[振动信息收集装置的处理]
图5为表示本实施方式中的振动信息收集装置的处理的一个示例的流程图。
如图5所示,首先,实施测量装置300的处理(步骤S10)。关于该步骤S10的测量装置300的处理的详细内容,将在后文叙述。
接下来,实施振动处理装置100的处理(步骤S12)。关于该步骤S12的振动处理装置100的处理的详细内容,将在后文叙述。
接下来,实施服务器400的处理(步骤14)。关于该步骤S14的服务器400的处理的详细内容,将在后文叙述。
接下来,对是否结束振动信息收集装置的处理进行判断(步骤S16),在未结束振动信息收集装置的处理(步骤S16的否)的情况下,转移到步骤S10,并反复实施该处理。在结束振动信息收集装置的处理(步骤S16的是)的情况下,振动信息收集装置的处理结束。
[测量装置的处理]
图6为表示测量装置300的处理(如图5所示的步骤S10)的一个示例的流程图。以下,参照图2,对图6进行说明。
如图6所述,首先,振动传感器302开始振动的测量(步骤S100)。
接下来,测量装置300的时钟362对开始测量的时刻进行测量(步骤S102)。
接下来,处理部310的收集部320将振动传感器302测量的振动数据和时钟362所测量的测量开始后的时刻的数据保存于收集部320、存储部354、记录介质356中的任意一个上(步骤S104)。
接下来,处理部310的收集部320对在步骤S102中所测量的、从开始测量后的时刻起的经过时间、换言之测量振动时的测量时间是否超过了预定的时间进行判断(步骤S106)。
在测量时间在预定的时间以下的情况下(步骤S106的否),振动传感器302继续测量,并转移到步骤S104。
另一方面,在测量时间超过了预定的时间的情况下(步骤S106的是),振动传感器302停止测量(步骤S108)。
接下来,处理部310的选择部324生成输出数据,所述输出数据包括被附加于测量装置300上的ID号、在步骤S104中被保存的振动数据、以及开始测量后的时刻等(步骤S110)。
接下来,处理部310的通信控制部330将在步骤S110中所生成的输出数据经由通信部380而发送到振动处理装置100(步骤S112),从而结束处理。
[振动处理装置的处理]
图7为表示振动处理装置100的处理(图5所示的步骤S12)的一个示例的流程图。
振动处理装置100的处理部110的收集部120对通信部180的接收部184是否接收了从测量装置300被发送的输出数据进行判断(步骤S200)。在接收部184未接收输出数据的情况下(步骤S200的否),反复进行判断。换言之,接收部184直至从测量装置300接收输出数据为止而进行待机。当接收部184对输出数据的接收进行检测时(步骤S200的是),首先实施输出数据的取得(步骤S202)。
接下来,处理部110的收集部120将输出数据保存于收集部120、存储部154、记录介质156的任意一个中(步骤S204)。
接下来,处理部110的收集部120将输出数据的振动数据的部分在坐标成分(x轴成分、y轴成分、z轴成分)上进行分割(步骤S206)。
接下来,处理部110的选择部124将被分割的输出数据的振动数据的部分分割为每坐标成分数据(x轴成分、y轴成分、z轴成分)(步骤S208)。
在坐标成分为x轴成分的成分数据的情况下(步骤S208的x),处理部110的选择部124对x轴成分的成分数据是否在预定的阈值以下进行判断(步骤S210)。
在坐标成分为x轴成分的成分数据在阈值以下的情况下(步骤S210的是),处理部110的选择部124对x轴成分的成分数据的平均值进行计算,从而选择该成分数据的平均值(步骤S212)。接下来,转移到步骤S228。
另一方面,在坐标成分为x轴成分的成分数据超过阈值的情况下(步骤S210的否)、处理部110的选择部124对x轴成分的成分数据的最大值和成分数据的最小值之间的至少一个进行选择(步骤S214)。接下来、转移到步骤S228。
此外,在坐标成分为y轴成分的成分数据的情况下(步骤S208的y),处理部110的选择部124对y轴成分的成分数据是否在预定的阈值以下进行判断(步骤S216)。
坐标成分在y轴成分的成分数据小于阈值的情况下(步骤S216的Y),处理部110的选择部124对y轴成分的成分数据的平均值进行计算,从而选择该输出数据的平均值(步骤S218)。接下来,转移到步骤S228。
另一方面,在坐标成分为y轴成分的成分数据超过阈值的情况下(步骤S216的否),处理部110的选择部124对y轴成分的成分数据的最大值和成分数据的最小值之间的至少一个进行选择(步骤S220)。接下来,转移到步骤S228。
此外,在坐标成分为z轴成分的成分数据的情况下(步骤S208的z),处理部110的选择部124对z轴成分的成分数据是否在阈值以下进行判断(步骤S222)。
在坐标成分为z轴成分的成分数据在阈值以下的情况下(步骤S222的是),处理部110的选择部124对z轴成分的成分数据的平均值进行计算,从而选择该成分数据的平均值(步骤S224)。接下来,转移到步骤S228。
另一方面,在坐标成分为z轴成分的成分数据超过阈值的情况下(步骤S222的否),处理部110的选择部124对z轴成分的成分数据的最大值和成分数据的最小值之间的至少一个进行选择(步骤S226)。接下来,转移到步骤S228。
处理部110的选择部124使用在上述步骤中被选择的坐标成分(x轴成分、y轴成分、z轴成分)的成分数据,而生成包括ID号以及开始测量后的时刻等的选择数据(步骤S228)。
处理部110的收集部120将生成后的选择数据保存于存储部154、记录介质156的任意一个(步骤S230)。
接下来,处理部110的通信控制部130将坐标成分(x轴成分、y轴成分、z轴成分)的选择数据发送到服务器400(步骤S232),并结束处理。
[服务器的处理]
图8为表示服务器400的处理(图5所示的步骤S14)的一个示例的流程图。以下,参照图4,对图8进行说明。
服务器400的处理部410的收集部420对通信部480的接收部484是否接收了从振动处理装置100经由通信线路N1而被发送的选择数据进行判断(步骤S300)。
在接收部484未接收选择数据的情况下(步骤S300的否),反复进行判断。换言之,接收部484直至从振动处理装置100接收选择数据为止而进行待机。当接收部484检测到选择数据的接收时(步骤S300的是),首先实施选择数据的取得(步骤S302)。
接下来,处理部410的收集部420将选择数据保存于收集部420、存储部454、记录介质456的任意一个(步骤S304)。
接下来,处理部410的运算部424对选择数据进行分析(步骤S306)。
接下来,处理部410的显示控制部432将在步骤S306中被分析的选择数据显示在显示部452上(步骤S308),从而结束处理。
由于将选择数据显示在显示部452上,因此能够使用户确认设有测量装置300的位置的振动信息。
通过这种处理,振动处理装置100能够在测量装置300上进行测量,接收被输出的输出数据,并且根据预定的判断条件,生成从已接收的输出数据中所选择的选择数据,从而经由通信线路N1发送到服务器400。例如,由于服务器400的用户根据被发送的选择数据而将测量装置300的状况显示在显示部452的地图数据上,因此能够对振动的分布等进行推测。
如上所述,根据第一实施方式所涉及的振动处理装置100,能够取得以下的效果。
根据第一实施方式,振动处理装置100接收在测量装置300所测量的输出数据。对于接收到的输出数据,能够根据预定的判断条件而选择如下值中的任意一个值作为选择数据,从而减少数据量,所述值为,输出数据的平均值、或输出数据的最大值和输出数据的最小值之中的至少一个值,。
此外,根据第一实施方式,振动处理装置100接收来自多个测量装置300的输出数据,从而通过多个输出数据而生成选择数据,由于在经由通信线路N1发送到服务器400的情况下,选择数据的数据量与输出数据相比较少,因此能够抑制通信线路N1的负荷、积累服务器400的选择数据的存储部454的压迫和因选择数据的发送时的通信线路N1等的负荷的增大所引起的通信障碍。
此外,由于通过服务器400对选择数据进行分析,因此能够取得配置有测量装置300的地点的烈度等的地震信息。例如,由于根据地震信息将等震线描绘在地图上而取得烈度的分布,因此能够有助于掌握避难路线。
此外,将选择数据从振动处理装置100发送到服务器400的时机,例如,在振动处理装置100被搭载于自动售货机的情况下,实施下述的处理。在选择数据的成分(x轴成分、y轴成分、z轴成分)的任意一个超过阈值的情况下,以与将自动售货机的贩卖数据发送到服务器400时不同步的时机而实施。在选择数据的成分在阈值以下的情况下,也可以在自动售货机发送贩卖数据的时机进行发送。由此,在选择数据的成分的任意一个超过阈值的情况下,由于要求紧急,因此必须立刻将选择数据发送到服务器400,并进行分析。在选择数据的成分在阈值以下的情况下,由于在自动售货机的贩卖数据的发送时(定时联络)发送选择数据,因此能够抑制因通信线路N1等的负荷的增大引起的通信障碍。
第二实施方式
[振动信息收集装置的结构]
图9为表示第二实施方式中的振动信息收集装置3的结构例的图。
参照图9,对本实施方式所涉及的振动信息收集装置3的结构进行说明。
本实施方式的振动信息收集装置3以包含多个测量装置300、服务器400以及通信线路N1而被构成。测量装置300对振动数据进行常时测量并从被输出的数据(输出数据)将超过了阈值的数据发送到服务器400。
本实施方式中的测量装置300、服务器400以及通信线路N1的结构与第一实施方式相同,另外,由于测量装置300也可以被配置于建造物10或多个建造物12的任意一个上,因此省略其说明。
多个测量装置300通过多跳无线网络实施通信,并能够发送或接收数据。
测量装置300将从振动数据生成的输出数据经由通信线路N1发送到服务器400。服务器400的用户例如能够在已接收的输出数据中实施运算处理等,并对测量装置300测量的振动的状况进行推测。
[振动信息收集装置的处理]
图10为表示本实施方式中的振动信息收集装置3的处理的一个示例的流程图。
如图10所示,首先,实施测量装置300的处理(步骤S10a)。关于该步骤S10a的测量装置300的处理的详细内容,将在后文叙述。
接下来,实施服务器400的处理(步骤S14a)。关于该步骤S14a的服务器400的处理的详细内容,将在后文叙述。
接下来,对是否结束振动信息收集装置的处理进行判断(步骤S16a),在未结束振动信息收集装置的处理(步骤S16a的否)的情况下,转移到步骤S10a,并反复实施该处理。在结束振动信息收集装置的处理(步骤S16a的Y)的情况下,结束振动信息收集装置的处理。
[测量装置的处理]
图11为表示第二实施方式中的测量装置300的处理(如图10所示的步骤S10a)的一个示例的流程图。以下,参照图2,对图11进行说明。
如图11所示,首先,振动传感器302开始振动的测量(步骤S100a)。
接下来,测量装置300的时钟362对测量开始后的时刻进行测量(步骤S102a)。
接下来,处理部310的收集部320将振动传感器302测量的振动数据和时钟362所测量的测量开始后的时刻的数据保存于收集部320、存储部354、记录介质356中的任意一个上(步骤S104a)。
接下来,处理部310的收集部320对在步骤S100a中测量的振动数据是否超过预定的阈值进行判断(步骤S106a)。
在振动数据在阈值以下的情况下(步骤S106a的否),振动传感器302继续测量,并转移到步骤S104a。
另一方面,在振动数据超过阈值的情况下(步骤S106a的是),对在步骤S102a测量了的从开始测量后的时刻起的经过时间、换言之测量振动的测量时间是否超过了预定的时间进行判断(步骤S108a)。
在测量时间在预定的时间以下的情况下(步骤S108a的否),振动传感器302继续测量,并转移到步骤S104a。
另一方面,在测量时间超过了预定的时间的情况下(步骤S108a的是),振动传感器302停止测量(步骤S110a)。
接下来,处理部310的选择部324生成包括被附加于测量装置300上的ID号、在步骤S104a中被保存的振动数据、以及开始测量后的时刻等的输出数据(步骤S112a)。
接下来,处理部310的通信控制部330将在步骤S112a中所生成的输出数据经由通信部380而发送到服务器400(步骤S114a),从而结束处理。
[服务器的处理]
图12为表示服务器400的处理(如图10所示的步骤S14a)的一个示例的流程图。以下,参照图4对图12进行说明。
服务器400的处理部410的收集部420对通信部480的接收部484是否接收了从测量装置300经由通信线路N1而被发送的输出数据进行判断(步骤S300a)。
在接收部484未接收输出数据的情况下(步骤S300的否),反复进行判断。换言之,接收部484直至从测量装置300接收输出数据为止而进行待机。当接收部484检测到输出数据的接收时(步骤S300a的是),首先实施输出数据的取得(步骤S302a)。
接下来,处理部410的收集部420将输出数据保存于收集部420、存储部454、记录介质456的任意一个中(步骤S304a)。
接下来,处理部410的运算部424对输出数据进行分析(步骤S306a)。
接下来,处理部410的显示控制部432将在步骤S306a中被分析的输出数据显示在显示部452上(步骤S308a),进而结束处理。
由于将输出数据显示在显示部452上,因此服务器400的用户能够确认设有测量装置300的位置的振动信息。
根据这种处理,在测量装置300所测量的振动数据超过阈值的情况下,测量装置300能够生成输出数据,并经由通信线路N1发送到服务器400。
服务器400的用户例如能够在已接收的输出数据中对实施运算处理等,并对测量装置300测量的振动的状况进行推测。
如上所述,根据第二实施方式所涉及的振动处理装置3,除了第一实施方式中的效果之外,还能够取得以下的效果。
根据第二实施方式,振动信息收集装置3在多个位置上配置测量装置300,由于分别与服务器400连接,因此,例如,在地震发生时,即使有几个测量装置300无法与服务器400连接,但被连接的测量装置300能够生成输出数据,并分别经由通信线路N1而将振动数据发送到服务器400。由此,在地震发生时,立刻将输出数据发送到服务器400,并根据地震信息将等震線描绘在地图上,由于取得烈度的分布而能够有助于掌握灾害时的避难路线。
此外,振动信息收集装置3由于测量装置300将振动数据超过阈值时的输出数据选择性地进行发送,因此与常时测量振动的振动信息收集装置相比,能够使发送的数据量减少。由于发送的数据量减少,因此能够抑制因通信线路N1的负荷、服务器400的存储部454的压迫、输出数据的发送时的通信线路N1等的负荷的增大引起的通信障碍。
第三实施方式
[振动信息收集装置的结构]
图13为表示本实施方式的振动信息收集装置的结构例的图。
参照图13,对本实施方式所涉及的振动信息收集装置4的结构进行说明。
本实施方式的振动信息收集装置4以包括振动处理装置100、多个测量装置300、服务器400、建造物F1、综合区F2以及通信线路N1而被构成。
被配置于建造物F1上的振动处理装置100以及测量装置300对振动进行常时测量并输出多个输出数据。根据预定的阈值而被设定于综合区F2中的、测量装置300以及振动处理装置100的输出数据生成综合数据,通过振动处理装置100的处理部将从综合数据中所选择的选择数据发送到服务器400。
由于本实施方式的振动处理装置100、测量装置300、服务器400、以及通信线路N1的结构与第一实施方式相同,因此,省略其说明。
振动处理装置100和多个测量装置300能够通过多跳无线网络而实施通信并能够发送或接收数据。
在本实施方式的振动信息收集装置4中,如图13所示,将多个测量装置300以及振动处理装置100配置在建造物F1的多个位置处。此处的建造物F1为高层建筑物或超高层建筑物。
综合区F2对振动处理装置100以及多个测量装置300输出的各自的输出数据的差异进行运算,并设定有输出了差异在被用户等设定的预定的阈值以下的输出数据的振动处理装置100以及测量装置300。
被配置于建造物F1上的振动处理装置100以及多个测量装置300的收集部120、320从振动传感器102、302取得振动数据,并根据ID号、振动数据等生成输出数据。
振动处理装置100以及多个测量装置300使用通信部180、380来实施与各个振动处理装置100以及测量装置300之间的输出数据的发送或接收。
振动处理装置100以及多个测量装置300将输出了被运算的输出数据的差异成为预定的阈值以下的输出数据的振动处理装置100以及测量装置300设定在综合区F2中。
被设定在综合区F2中的振动处理装置100以及测量装置300对输出数据进行平均,并选择输出了与平均后的值近似的输出数据的振动处理装置100或测量装置300。被选择的振动处理装置100或测量装置300根据输出数据等生成综合数据。
将已生成的综合数据发送到振动处理装置100的处理部110。振动处理装置100根据综合数据生成选择数据并经由通信线路N1将选择数据发送到服务器400。
服务器400的用户例如能够对已接收的选择数据实施运算处理等,并能够对测量装置300以及振动处理装置100的状况进行推测。
另外,综合数据的详细的内容将在后文叙述。
此外,虽然没有进行详细描述,但振动数据、输出数据被保存在振动处理装置100、测量装置300的收集部(120、320)、存储部(154、354)、以及记录介质(156、356)上,选择数据被保存在振动处理装置100、服务器400的收集部(120、420)、存储部(154、454)、以及记录介质(156、456)上。
如图13所示,本实施方式的振动信息收集装置4在振动处理装置100以及多个测量装置300上分配有ID号A1~A6、ID号B1~B6、ID号C1~C6,并且被配置于建造物F1上。
由于在建造物F1上配置振动处理装置100以及多个测量装置300,因此能够详细地测量建造物F1的振动。例如,在振动处理装置100以及多个测量装置300上,对因地震而发生的振动将使建造物F1遭受怎样的影响进行测量,并能够在建造物F1的结构的分析中使用取得的结果。
以下,对本实施方式的振动信息收集装置4进行详细的说明。
另外,振动处理装置100在发挥与测量装置300相同的功能的情况下以测量装置300作为示例而进行说明。
被配置于建造物F1上的测量装置300(ID号A1~A6、ID号B1~B6、ID号C1~C6)的振动传感器302对振动进行测量,收集部320从振动传感器取得振动数据并根据ID号、振动数据等生成输出数据。
测量装置300使用通信部380而与其他的测量装置300实施输出数据的发送或接收。各自的测量装置300的收集部320对输出的输出数据和接收的其他输出数据之间的差异实施运算。运算的结果为,在已输出的输出数据和已接收的其他的输出数据之间的差异在阈值以下的情况下,将输出了在阈值以下的输出数据的测量装置300设定在综合区F2(图13的网线部)中。另外,在本实施方式中,将测量装置300(ID号A3、A4、A5、B3、B4、B5、C3、C4、C5)设定在综合区F2中。
被设定于综合区F2中的各自的测量装置300根据被设定的所有的测量装置300的输出数据对平均后的值进行计算,并选择输出了近似于该平均后的值的输出数据的测量装置300。在本实施方式中,选择测量装置300(ID号B4)。
被选择的测量装置300(ID号B4)根据输出数据等生成综合数据,并发送到振动处理装置100(ID号C1)。振动处理装置100(ID号C1)根据接收的综合数据而生成选择数据并发送到服务器400。
此处,作为从综合区F2的测量装置300被输出的综合数据的一个示例,使用图14进行说明。
如图14所示,从综合区F2的测量装置300被输出的综合数据以包含从综合区F2所选择的ID号M10、x数据M11、y数据M12、z数据M13、以及综合区F2的测量装置300的ID号M21~M28而被构成。
ID号M10为在综合区F2所选择的测量装置300的ID号。
x数据M11、y数据M12、z数据M13为在综合区F2所选择的测量装置300(ID号M10)的输出数据。
ID号M21~M28为被包含于上述的综合区F2中的测量装置300的ID号(ID号M10的测量装置300除外)。
由此,综合数据表示代表综合区F2的测量装置300(ID号M10)和输出数据(x数据M11、Y数据M12、z数据M13),其他的ID号M21~M28表示输出与代表的输出数据的差异较小的输出数据的测量装置300。也就是说,综合数据表示综合区F2的被平均化的多个输出数据和被设定于综合区F2的ID号。
由此,能够减少代表的测量装置300的输出数据以外的数据。
此外,被包含于综合区F2中的多个测量装置300的输出数据例如在经过预定的时间而在阈值以下的情况下,使用相同的输出数据,并将作为综合区F2的综合数据发送到振动处理装置100。
如用具体的示例进行说明,被包含于综合区F2中的测量装置300每间隔1分钟实施振动,并取得测量的输出数据。在该输出数据在60分钟内在阈值以下的情况下,测量装置300使用输出数据,并作为综合区F2的综合数据将60分钟内相同的综合数据发送到振动处理装置100。
由此,由于测量装置300将相同的综合数据发送到振动处理装置100,因此能够减少保存于振动处理装置100的存储部154(图示省略)的综合数据。
如上所述,根据第三实施方式所涉及的振动信息收集装置4,除了在第一实施方式中的效果之外,还能够获得以下的效果。
根据第三实施方式,振动处理装置100从建造物F1的综合区F2对被选择了的测量装置300的综合数据进行接收,从而生成选择数据。进而经由通信线路N1发送到服务器400。服务器400的用户例如能够对已接收的选择数据中实施运算处理等,并对测量装置300以及振动处理装置100的状况进行推测。
此外,由于振动信息收集装置4通过将与综合区F2的测量装置300输出的输出数据的平均值近似的输出数据作为综合数据进行发送,因此,与常时测量振动时的振动信息收集装置相比,能够减少发送的数据量。由于发送的数据量减少,因此能够抑制因通信线路N1的负荷、服务器400的存储部454的压迫和因选择数据的发送时的通信线路N1等的负荷的增大引起的通信障碍。
振动传感器
图15(a)为表示本实施方式所涉及的振动传感器102(振动传感器302)的结构的俯视图。图15(b)为表示物理量检测装置的结构的剖视图,表示沿着图15(a)中的I-I线的截面。而且,在图15中,作为相互正交的三个轴而图示有x轴、y轴、z轴。另外、为了方便说明,在俯视图中省略盖体202的图示。
如图15所示,振动传感器102(振动传感器302)具备物理量检测传感器218,物理量检测传感器218具有壳体200、元件基体221以及压敏元件220的。
首先,壳体200由壳体基座201以及盖体202构成。壳体基座201从z轴方向俯视观察时,为呈四边形的形状的平板。
该壳体基座201具有用于固定物理量检测传感器218的元件基体221的段部203,它们是沿着x轴而被设置于y轴方向的一侧的端部上的段部203a、分别被设置于y轴方向的另一侧的端部处的两个角部附近的段部203b、203c。
此外,壳体基座201具有由贯穿平板的孔、以及用于堵塞孔的密封材料构成的密封部204、用于与设有段部203a,203b,203C的面处于相反侧的面上所形成的外部的振荡电路等连接的外部端子207。
该壳体基座201由烧结了陶瓷生材的氧化铝烧结体形成。虽然陶瓷的氧化铝烧结体作为壳体用较为适合,但其为难以加工的材料。但是,在这种情况下,由于壳体基座201为平板状,因此与形成平板以外的形状的情况相比,能够易于形成。另外,壳体基座201也能够使用水晶、玻璃以及硅等的材料而形成。
盖体202具有在内部側上被形成为凹状的收纳部206,其引导壳体基座201的段部203a、203b、203C,固定在以覆盖压敏元件220的方式而被配置的的壳体基座201上。
该盖体202能够使用与壳体基座201相同的材料或铁镍钴合金、不锈钢等的金属等,在此,收纳部206的形成使用比陶瓷更容易处理的铁镍钴合金。而且,当盖体202通过环形垫片205与壳体基座201接合时,能够对收纳部206进行减压从而在气密状态等进行密封。
此处,收纳部206的密封在壳体基座201和盖体202之间的接合后,从密封部204的孔将收纳部206内的空气抽出从而进行减压,将孔用钎焊材料(密封材料)堵塞的方法来实施。由此,物理量检测传感器218被密封于减压了的气密状态的收纳部206内。另外,在收纳部206的内部也可以填充有氮气、氦气、氩气等的惰性气体。
将物理量检测传感器218具有被固定于壳体基座201上的元件基体221和被固定于元件基体221上的例如用于检测振动等的物理量的压敏元件220。元件基体221由从水晶板蚀刻等而形成的,为沿着x-y平面而设置的板状的形态。该元件基体221具有在俯视观察时大致呈四边形的环状的固定部(基部)211(211a~211f)、被配置于固定部211的内部侧(环状内)的可动部212(212a~212c)和与固定部211和可动部212连接的接合部213。
固定部211具有沿着x轴以及y轴而呈环状的框部211a、从沿着x轴一侧的框部211a的中央沿着y轴向外部侧突出的元件载置部211b、从沿着y轴的一侧的框部211a分支且沿着框部211a的外周而延伸到元件载置部211b的附近的臂部211c、从沿着y轴另一侧的框部211a分支且沿着框部211a的外周而延伸到元件载置部211b的附近的臂部211d、从沿着x轴的另一侧的框部211a的一端分支且沿着框部211a的外周而延伸至臂部211d的分支附近的臂部211e、从沿着x轴的另一侧的框部211a的另一端分支且沿着框部211a的外周而延伸到臂部211c的分支附近的臂部211f。
臂部211c、211d、211e、211f为用于将元件基体221固定在壳体基座201上的部位,臂部211c的顶端部通过支承部217(217a)(图15)而被固定于段部203a上,臂部211d的顶端部通过支承部217(217b)而被固定于段部203a上,臂部211e的顶端部通过支承部217(217c)而被固定于段部203b上,臂部211f的顶端部通过支承部217(217d)而被固定于段部203c上。支承部217在这种情况下作为粘合剂,通过臂部211c、211d、211e、211f,将固定部211的整体以设置了预定的间隙状态下而被固定于段部203。
可动部212通过框部211a而被包围,从而通过接合部213而连接在形成有元件载置部211b的框部211a上。也就是说,可动部212为通过接合部213而被悬臂支承于框部211a上的状态。而且,可动部212具有在与接合部213的相反方向上沿着y轴而延伸出的元件载置部212a、和被设于元件载置部212a的两侧且沿着y轴而分别延伸出的质量体载置部212b。另外,在此,将可动部212处的压敏元件220所载置侧的一面称为主面212c。
而且,在可动部212的质量体载置部212b上设有发挥重锤作用的质量体215。质量体215(215a~215d)具有,被设于一方的质量体载置部212b的主面212c侧的质量体215a、在俯视观察时以与质量体215a重叠的方式而被设于与主面212c相反侧的面上的质量体215c、被设于另一方的质量体载置部212b的主面212C侧上的质量体215b、在俯视观察时以与质量体215b重叠的方式而被设于与主面212c相反侧的面上的质量体215d。这种质量体215通过接合部216而被固定于可动部212上,接合部216在这种情况下作为被设于质量体215的重心位置处的粘合剂,而对质量体215与可动部212在间隔有预定的间隙的状态下进行固定。
此外,压敏元件220具有用粘合剂223而被固定于固定部211的元件载置部211b上的基部221a、用粘合剂223而被固定于可动部212的元件载置部212a上的基部221b、位于基部221a和基部221b之间并用于对物理量进行检测的振动梁部222(222a、222b)。即,压敏元件220与固定部(基部)211和可动部212连接,并以跨过接合部213的方式而被配置。在这种情况下,振动梁部222的形状为棱柱状,当在分别被设于振动梁部222a、222b上的激振电极(省略图示)上施加驱动信号(交流电源)时,以沿着x轴相互分离或接近的方式而屈曲振动。激振电极由于施加有驱动信号,通过未图示的配线而与外部端子电连接。
该压敏元件220通过利用光刻技术以及蚀刻技术并以预定的角度对从水晶的原石等被切割的水晶基板进行图案形成的方式而被形成。如用作为与元件基体221相同性质材料的水晶形成这种将压敏元件220,则优选为能够减小压敏元件220与元件基体221之间的线膨胀系数之差。这即使在用水晶以外的材料来形成压敏元件220以及元件基体221的情况下也是完全符合的。
接下来,对物理量检测传感器218的动作进行说明。如图15(b)所示,当在物理量检测传感器218上,例如在+z方向(与主面212c交叉的方向)上施加振动等的物理量时,在可动部212上发生-z方向的力的作用,可动部212以接合部213作为支点而向-z方向移位。由此,在压敏元件220上沿着y轴施加有使基部221a和基部221b相互分离的方向的力,而在压敏元件220的振动梁部222上产生拉伸应力。因此,作为振动梁部222的振动的频率的共振频率升高。
另一方面,当在物理量检测传感器218上,例如,在-z方向(与主面212c交叉的方向)上例如施加振动等的物理量时,在可动部212上发生+z方向的力的作用,可动部212以接合部213作为支点而向+z方向移位。由此,在压敏元件220上沿着y轴施加有使基部221a和基部221b相互靠近方向的力,而在压敏元件220的振动梁部222上产生压缩应力。因此,振动梁部222的共振频率降低。
实施例
接下来,参照图16及图17,对应用了本发明的一个实施方式所涉及的振动信息收集装置2的实施例进行说明。
图16为表示作为搭载有振动处理装置100(测量装置300)的电子设备的便携式电话的立体图,图17为表示作为搭载有振动处理装置100(测量装置300)的自动售货机的立体图。
[电子设备]
如图16所示,作为电子设备的便携式电话600搭载有本实施方式所涉及的振动处理装置100或测量装置300。
图16所示的便携式电话600为作为一个示例的智能手机,并搭载有操作按钮601、显示单元602、照相机机构603,从而作为电话机以及照相机而发挥功能。由于该便携式电话600搭载有振动处理装置100(测量装置300),例如在发生了地震的情况下对振动等进行测量,并将测量后的振动信息利用便携式电话的无线通信部(省略图示)而发送到服务器等(省略图示),因此能够迅速地将振动信息汇总在服务器上。
由于该便携式电话600搭载有振动处理装置100(测量装置300),因此能够取得测量后的振动数据。由于将这种便携式电话600配置在例如范围较宽或高密度的区域,因此能够实现测量振动的精度的提高。
[自动售货机]
如图17所示,自动售货机700搭载有振动处理装置100或测量装置300。
在自动售货机700中,通过振动处理装置100(测量装置300)对振动进行测量,而掌握配置有自动售货机700的地点的振动状况等,从而能够准确地实施根据地震的烈度等的测量。此外,由于将自动售货机700例如配置在建造物等的多个位置处,并对建造物的振动进行测量,从而对测量结果进行分析,因此能够使用于结构健康检测(SHM:Structural HealthMonitoring结构健康检测)中,从而能够可靠地对建造物的健全性和性能进行监视。
例如将掌握贩卖信息的POS(Point of Sales:销售点)系统(省略图示)导入这种自动售货机700中,并能够利用POS系统的通信线路或自动售货机700所具备的无线通信部(省略图示)等,从而将振动处理装置100(测量装置300)的输出数据或选择数据发送到服务器400(省略图示)等。此外,由于自动售货机被配置的台数较多(约500万台(日本国内)/2014年日本自动售货机工业会调查),例如,由于在自动售货机700上搭载有振动处理装置100(测量装置300),因此能够对范围较宽及密度较高的振动进行测量。
此外,振动处理装置100(测量装置300)除了被搭载于所述的电子设备或自动售货机上之外,还能够搭载于具备无线通信部的消防栓、交通信号灯、电力线杆、电报线杆、煤气表等的固定设备中,并能够应用于广泛的领域中。
由于测量装置300(振动处理装置100)被搭载于所述的自动售货机上,因此当地震等的灾害发生时,经由通信线路N1(参照图1),通过来自服务器400的远程操作,能够以在显示部152(显示部352)(参照图2)上信息的显示或从声音输入输出部166(声音输入输出部366)输出的声音数据的方式提醒。只要是销售饮料的自动售货机,作为所谓紧急时饮料提供自动售货机,则能够免费地提供饮料。
在自动售货机上搭载有温度湿度計(省略图示),由于与测量后的温度及湿度的预定的相关,因此当成为中暑易于发病的条件时,促进其将与中暑等的预防相关的提醒显示在显示部152(显示部352)上,或由声音输入输出部166(声音输入输出部366)而利用声音数据。此外,经由通信线路N1,通过来自服务器400的远程操作,能够将气象局发表的“高温注意信息”或环境省发表的“炎热指数”显示在显示部152(显示部352)上,或由声音输入输出部166(声音输入输出部366)利用声音数据而促进人们对炎热的注意。
符号说明
1、2、3、4…振动信息收集装置;10、12、F1…建造物;100…振动处理装置;102、302…振动传感器;110、310…处理部;120、320…收集部;124、324…选择部;126、326…电源控制部;128、328…发电控制部;130、330…通信控制部;132、332…显示控制部;134、334…摄像控制部;136、336…声音输入输出控制部;150、350…操作部;152、352…显示部;154、354…存储部;156、356…记录介质;158、358…发电部;160、360…电源部;162、362…时钟;164、364…摄像部;166、366…声音输入输出部;168、368…位置测量部;180、380…通信部;182、382…发送部;184、384…接收部;200…壳体;201…壳体基座;202…盖体;211…固定部;212…可动部;213…接合部;215…质量体;217…支承部;218…物理量检测传感器;220…压敏元件;221…元件基体;222…振动梁部;300…测量装置;400…服务器;410…处理部;420…收集部;424…运算部;430…通信控制部;432…显示控制部;450…操作部;452…显示部;454…存储部;456…记录介质;480…通信部;482…发送部;484…接收部;600…便携式电话;700…自动售货机;F2…综合区;N1…通信线路。

Claims (11)

1.一种振动信息收集方法,其特征在于,具备:
输出数据收集工序,对与建造物的振动的信息有关的输出数据进行收集;
输出数据选择工序,从收集到的所述输出数据中选择平均值、最大值、以及最小值中的至少一个值。
2.如权利要求1所述的振动信息收集方法,其特征在于,
在所述输出数据选择工序中,当收集到的所述输出数据在阈值以下时,对所述输出数据的平均值进行计算,并选择计算出的所述平均值。
3.如权利要求1所述的振动信息收集方法,其特征在于,
在所述输出数据选择工序中,当收集到的所述输出数据超过所述阈值时,选择所述输出数据的最大值以及最小值中的任意一个值。
4.如权利要求1所述的振动信息收集方法,其特征在于,
所述输出数据包括由多个检测轴所测量出的数据,
对于所述多个检测轴的每一个检测轴,实施所述输出数据选择工序。
5.如权利要求1所述的所述的振动信息收集方法,其特征在于,
包括将选择出的所述输出数据发送至服务器的工序。
6.如权利要求5所述的振动信息收集方法,其特征在于,
包括将所述输出数据以外的信息发送至所述服务器的工序,
在所述发送的时机下,将所述选择出的输出数据发送至所述服务器。
7.如权利要求5所述的振动信息收集方法,其特征在于,
发送至所述服务器的所述输出数据中包含附给所述测量装置的识别信息。
8.如权利要求1所述的振动信息收集方法,其特征在于,
所述建造物为建筑物,在所述建筑物上配置有测量振动的测量装置,在所述振动信息收集方法中,对来自所述测量装置的输出数据进行收集。
9.一种振动信息收集装置,其特征在于,具备:
接收部,其对与建造物的振动的信息有关的输出数据进行收集;
选择部,其根据判断条件而选择所述输出数据的平均值、最大值、以及最小值中的至少一个值。
10.如权利要求9所述的振动信息收集装置,其特征在于,
包括测量装置,所述测量装置被设于建造物上,并对所述建造物的振动进行测量。
11.如权利要求9所述的振动信息收集装置,其特征在于,
具备发送部,所述发送部将所选择出的所述输出数据发送至服务器。
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Application publication date: 20150527

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