JP2009103631A - Fatigue crack detector and fatigue crack detecting system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fatigue crack detector and a fatigue crack detecting system, capable of enhancing the quality of inspection, as to the inspection of fatigue cracks executed at visual inspection. <P>SOLUTION: This fatigue crack detector 10 has a detecting wire 11, fixed to a crack portion that exists in a specimen W by an adhesive, an electric power source 15 for energizing the detecting wire 11, and an IC tag 13 for storing preset identification information in a storage part 22, and for controlling radio transmission of the identification information, carried out via a transceiving part 24 by a control part 21; and the control part 21 stores the disconnection information, obtained by energization interruption of the detecting wire 11 in the storage part 22, and the IC tag 13 radio-transmits the disconnection information and the identification information. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、橋梁などの構造物について行う目視点検の精度を向上させる疲労亀裂検出装置および疲労亀裂検出システムに関する。   The present invention relates to a fatigue crack detection device and a fatigue crack detection system that improve the accuracy of visual inspection performed on structures such as bridges.

橋梁などの構造物は、長期に渡り繰り返し振動を受け金属疲労による亀裂が発生することがあるため、安全管理の観点から早期発見と対策が必要である。しかし、目視による検査では細かい亀裂の見逃しが生じてしまうため、下記特許文献１には亀裂の発生とその場所を早期に発見する疲労亀裂検出システムが提案されている。   Structures such as bridges are subject to repeated vibration over a long period of time and may crack due to metal fatigue, so early detection and countermeasures are necessary from the viewpoint of safety management. However, since a fine crack is overlooked by visual inspection, Patent Document 1 below proposes a fatigue crack detection system for early detection of the occurrence and location of a crack.

図７は、従来の疲労亀裂検出システムが適用された橋の全体図である。疲労亀裂検出システム１００は、被検出物である橋梁１０１の亀裂を検出するためのシステムであって、橋梁２００の表面に沿って並べられた２本の亀裂センサとしての破断検知線（以下、単に「検知線」とい）１１０と、亀裂場所特定装置１２０とを備えている。検知線１１０は、並行に並べられた２本が橋梁２００の亀裂想定箇所を通って一筆書状に配線され、橋梁２００の表面に接着される。   FIG. 7 is an overall view of a bridge to which a conventional fatigue crack detection system is applied. The fatigue crack detection system 100 is a system for detecting a crack in the bridge 101 that is an object to be detected, and is a fracture detection line (hereinafter simply referred to as two crack sensors) arranged along the surface of the bridge 200. 110) and a crack location identifying device 120. Two detection lines 110 arranged in parallel are wired in a one-stroke form through the assumed crack portion of the bridge 200 and bonded to the surface of the bridge 200.

例えば、鉄道車両３００が橋梁２００を何度も通過することで亀裂が発生すると、その亀裂部分に接着されている検知線１１０も断線する。そこで、疲労亀裂検査では、検知線１０に接続された亀裂場所特定装置１２０からマイクロパルスが間欠的に発信される。検知線１１０が断線している箇所ではマイクロパルスが反射するため、再び検知線１１０を伝わるマイクロパルスを受信し、測定対象物までの往復時間を計測することで、発信点から断線位置までの距離を計測して亀裂発生箇所が特定される。
特開２００５−１５６５５２号公報 For example, when a crack is generated by the railway vehicle 300 passing through the bridge 200 many times, the detection line 110 bonded to the crack portion is also disconnected. Therefore, in the fatigue crack inspection, micro pulses are intermittently transmitted from the crack location identifying device 120 connected to the detection line 10. Since the micro pulse is reflected at the position where the detection line 110 is disconnected, the micro pulse transmitted through the detection line 110 is received again, and the round trip time to the object to be measured is measured. The crack occurrence location is specified by measuring.
JP 2005-156552 A

ところで、橋梁など構造物に対する検査は、前述した疲労亀裂が特に重要ではあるが、検査項目はそれだけではなく、ペンキの剥がれ、床板や橋台のクラックなどについても確認する必要がある。こうした検査項目は、前記特許文献１で示すようなシステムが構築されていないため、目視による検査が行われている。従って、疲労亀裂検出システムが設置されることの効果は大きいものの、橋梁など構造物について定期的に行う目視点検を無くすことはできなかった。   By the way, in the inspection of structures such as bridges, the above-mentioned fatigue cracks are particularly important, but it is necessary to check not only that but also the peeling of paint, cracks in floor boards and abutments. These inspection items are not visually inspected because a system as shown in Patent Document 1 is not constructed. Therefore, although the effect of installing the fatigue crack detection system is great, it has been impossible to eliminate the periodic visual inspection of structures such as bridges.

一方で、疲労亀裂検出システムを使用せず、点検作業者が目視によって疲労亀裂を確認するとしたならば、作業者の熟練度や人手不足などの人的要因によって点検ミスが起こりやすくなることが考えられる。また、疲労亀裂の発生箇所が、容易に目視点検できるような箇所にないような場合もある。そして、見逃しによって疲労亀裂の発見が遅れると、復旧のための工事を早急に行わなければならず、通行止めが必要になって交通への影響が大きい。
更に、社会資本の老朽化に伴い、安全確認の観点から、橋梁のような構造物の維持管理の重要性が高まっている。こうした中で、少子高齢化により、点検に従事する作業者の高齢化や減少がますます進むものと思われる。また、点検精度の向上とともに、点検作業を効率化し、維持管理費の低減が求められている。 On the other hand, if the inspection worker confirms the fatigue crack by visual inspection without using the fatigue crack detection system, it is likely that inspection errors are likely to occur due to human factors such as the skill level of the operator and the lack of manpower. It is done. In some cases, fatigue cracks may not be present at locations that can be easily visually inspected. If the discovery of fatigue cracks is delayed due to oversight, construction for restoration must be carried out immediately, and traffic closure is necessary, which greatly affects traffic.
Furthermore, with the aging of social capital, the importance of maintaining and managing structures such as bridges is increasing from the viewpoint of safety confirmation. Under such circumstances, the aging and decrease in the number of workers engaged in inspections are expected to increase due to the declining birthrate and aging population. In addition, improvement of inspection accuracy, efficiency of inspection work, and reduction of maintenance costs are required.

そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、目視点検のなかで行う疲労亀裂の点検について点検品質を上げる疲労亀裂検出装置および疲労亀裂検出システムを提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a fatigue crack detection device and a fatigue crack detection system that improve the inspection quality for the inspection of fatigue cracks to be performed during visual inspection in order to solve such problems.

本発明に係る疲労亀裂検出装置は、被検査対象物に存在する亀裂想定箇所に対して接着剤によって固定される検知線と、前記検知線に通電する電源と、予め設定されている識別情報を記憶部に記憶し、送受信部を介して行う前記識別情報の無線送信を制御部によって制御するＩＣタグとを有し、前記ＩＣタグは、その制御部が前記検知線の通電遮断によって得られる断線情報を記憶部に記憶し、前記断線情報と識別情報とを無線送信するようにしたものであることを特徴とする。
また、本発明に係る疲労亀裂検出装置は、前記ＩＣタグが、前記検知線が切断された場合に、切断信号を自己保持する回路を有し、疲労亀裂を判別するものであることが好ましい。 The fatigue crack detection device according to the present invention includes a detection line fixed by an adhesive to an assumed crack location in an object to be inspected, a power supply for energizing the detection line, and preset identification information. An IC tag stored in the storage unit and controlled by the control unit by wireless transmission of the identification information performed via the transmission / reception unit, and the IC tag is obtained by disconnecting the detection line from energization Information is stored in a storage unit, and the disconnection information and the identification information are wirelessly transmitted.
In the fatigue crack detection device according to the present invention, it is preferable that the IC tag has a circuit that self-holds a cutting signal when the detection line is cut and discriminates a fatigue crack.

また、本発明に係る疲労亀裂検出装置は、前記制御部が、前記検知線の通電遮断を検出した後に、通電遮断状態で保持した前記自己保持回路を解除し、通電の有無を前記断線情報として前記記憶部に記憶するようにしたものであることが好ましい。
また、本発明に係る疲労亀裂検出装置は、前記断線情報を、断線と電気的ノイズに判別する判別回路を有するものであることが好ましい。
また、本発明に係る疲労亀裂検出装置は、前記電源が、前記被検査対象物を移動体が通過する際に衝撃を受ける箇所に配置された圧電素子と、衝撃を受けた前記圧電素子から発生した電力を充電する充電器とを有するものであることが好ましい。
また、本発明に係る疲労亀裂検出装置は、前記検知線の断線時に前記制御部によって発光で断線情報を示す表示部を有するものであることが好ましい。 Further, in the fatigue crack detection device according to the present invention, after the control unit detects the energization interruption of the detection line, the self-holding circuit held in the energization interruption state is released, and the presence / absence of energization is used as the disconnection information. It is preferable that the information is stored in the storage unit.
Moreover, it is preferable that the fatigue crack detection apparatus according to the present invention includes a determination circuit that determines the disconnection information as disconnection and electrical noise.
Further, the fatigue crack detection apparatus according to the present invention is generated from the piezoelectric element disposed at a location where the power source receives an impact when the moving body passes through the inspection object, and the piezoelectric element that has received the impact. It is preferable to have a charger for charging the generated electric power.
Moreover, it is preferable that the fatigue crack detection apparatus according to the present invention includes a display unit that displays disconnection information by light emission by the control unit when the detection line is disconnected.

本発明に係る疲労亀裂検出システムは、被検査対象物に存在する複数の亀裂想定箇所に対し、それぞれの亀裂想定箇所ごとに前記請求項１乃至請求項５のいずれかに記載する前記疲労亀裂検出装置が設置され、前記識別情報を入力することにより、複数存在する前記疲労亀裂検出装置の一と無線送信を可能とし、その疲労亀裂検出装置から受信した前記断線情報を記憶部に記憶するようにした可搬式情報収集装置を有するものであることを特徴とする。
また、本発明に係る疲労亀裂検出システムは、前記可搬式情報収集装置と接続して前記断線情報を記憶部に格納し、その断線情報に基づいて管理表を作成する演算処理装置を有するものであることが好ましい。 The fatigue crack detection system according to the present invention is the fatigue crack detection according to any one of claims 1 to 5 for each assumed crack location for a plurality of assumed crack locations present in the inspection object. By installing the apparatus and inputting the identification information, it is possible to wirelessly transmit with one of the plurality of the fatigue crack detection apparatuses, and the disconnection information received from the fatigue crack detection apparatus is stored in the storage unit The portable information collecting device is provided.
The fatigue crack detection system according to the present invention includes an arithmetic processing unit that is connected to the portable information collection device, stores the disconnection information in a storage unit, and creates a management table based on the disconnection information. Preferably there is.

本発明によれば、ＩＣタグにより、検知線の通電遮断によって得られる断線情報を記憶部に記憶し、ＰＤＡなどの情報収集装置により断線情報を識別情報とともに無線送信することができるので、手間をかけることなく疲労亀裂に関する断線情報を収集することができ、この情報収集作業を従来から行われている目視点検作業の一部に組み込むことが可能である。そのため、目視による疲労亀裂の見落としを無くし、点検品質を上げることができる。また、点検の向上とともに点検作業を効率化し、維持管理費の低減が可能となる。   According to the present invention, it is possible to store the disconnection information obtained by cutting off the energization of the detection line in the storage unit by the IC tag and wirelessly transmit the disconnection information together with the identification information by an information collecting device such as a PDA. It is possible to collect disconnection information regarding fatigue cracks without applying it, and it is possible to incorporate this information collection work into a part of conventional visual inspection work. As a result, the visual inspection of fatigue cracks can be eliminated and the inspection quality can be improved. In addition, the inspection work can be made efficient and the maintenance work costs can be reduced.

次に、本発明に係る疲労亀裂検出装置および疲労亀裂検出システムの一実施形態について図面を参照しながら以下に説明する。図１は、本実施形態の疲労亀裂検出システムについて概念的に示した図である。特に、橋梁１について複数の疲労亀裂検出装置１０（１０ａ〜１０ｄ）を設置した状態を示している。本実施形態の疲労亀裂検出システムでは、従来例のように検知線を橋梁側面に長い距離に渡って張り巡らせるようにしたものではなく、橋梁１の複数の亀裂想定箇所にそれぞれ独立した疲労亀裂検出装置１０ａ〜１０ｄを設置するようにして構成したものである。橋梁１などの構造物では、亀裂が発生する箇所が想定できるため、その亀裂想定箇所に疲労亀裂検出装置１０ａ〜１０ｄが取り付けられる。   Next, an embodiment of a fatigue crack detection apparatus and a fatigue crack detection system according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram conceptually showing the fatigue crack detection system of this embodiment. In particular, a state in which a plurality of fatigue crack detection devices 10 (10a to 10d) are installed on the bridge 1 is shown. In the fatigue crack detection system of the present embodiment, the detection line is not extended over a long distance on the side of the bridge as in the conventional example, but the fatigue crack detection independent of each of a plurality of assumed cracks of the bridge 1 is performed. The apparatus 10a-10d is configured to be installed. In a structure such as the bridge 1, a place where a crack is generated can be assumed, and thus the fatigue crack detection devices 10 a to 10 d are attached to the assumed crack place.

次に、図２は、疲労亀裂検出装置１０の具体的な設置状態を示した図である。橋梁１は、幅方向に複数並べられた主桁２が長手方向に配置され、隣り合う主桁２同士が横桁３によって連結されている。図２は、そうした主桁２のウェブ（腹板）２０１に対して横桁３が直交方向から突き当てられるようにして接続された箇所を示している。主桁２は、ウェブ２０１と、上下のフランジ２０２とによって形成され、横桁３も同様に中板３０１の上下にフランジ３０２が形成されている。そして、その横桁３の端部が図示するように、主桁２のウェブ２０１に突き当てられ、その突き当て部が溶接接続されている。   Next, FIG. 2 is a diagram illustrating a specific installation state of the fatigue crack detection device 10. In the bridge 1, a plurality of main girders 2 arranged in the width direction are arranged in the longitudinal direction, and adjacent main girders 2 are connected by a horizontal girder 3. FIG. 2 shows a portion where the cross beam 3 is connected to the web (belt plate) 201 of the main beam 2 so as to be abutted from the orthogonal direction. The main beam 2 is formed by a web 201 and upper and lower flanges 202, and the horizontal beam 3 is similarly formed with flanges 302 on the upper and lower sides of the intermediate plate 301. And the edge part of the cross beam 3 is abutted by the web 201 of the main girder 2 as shown in figure, and the abutting part is weld-connected.

こうした構造の橋梁１では、その上を車両が通過することによって繰り返し荷重が加わり、亀裂が生じる可能性があるのがこの接続箇所である。すなわち、主桁１のウェブ２０１は、横桁３の下フランジ３０２先端部分に応力が集中しやすく、亀裂が生じる可能性がある。そこで、下フランジ３０２の先端部分から発生する亀裂を確認できるように、疲労亀裂検出装置１０が取り付けられている。なお、主桁１のウェブ２０１に対する横桁３の接続箇所は、橋梁１において複数箇所存在するため、それぞれの箇所において図２に示すような疲労亀裂検出装置１０の設置が行われる。   In the bridge 1 having such a structure, it is this connecting portion that may be repeatedly subjected to a load when a vehicle passes over the bridge 1 to cause a crack. That is, the web 201 of the main girder 1 tends to concentrate stress at the tip of the lower flange 302 of the cross girder 3 and may crack. Therefore, the fatigue crack detection device 10 is attached so that a crack generated from the tip portion of the lower flange 302 can be confirmed. In addition, since there are a plurality of locations where the cross beam 3 is connected to the web 201 of the main girder 1 in the bridge 1, the fatigue crack detection device 10 as shown in FIG. 2 is installed at each location.

疲労亀裂検出装置１０は、亀裂センサとしての破断検知線（以下、単に「検知線」という）１１が、横桁３の下フランジ３０２に沿うようにして配置され、主桁１のウェブ２０１に対して接着剤１９で固めるようにして貼り付けられている。そして、検知線１１には、下フランジ３０２の下面に固定された検出装置本体１２が接続されている。検出装置本体１２内には、電源の他、検知線１１の断線を検出して情報を伝達するための構成が設けられている。本実施形態では、橋梁１に対する各項目の目視点検に際し、この疲労亀裂検出装置１０を介して断線情報を収集できるように構成されている。なお、疲労亀裂検出装置１０に電気的ノイズが影響を与える場合が考えられるが、この影響には内部プログラムの工夫によって対応している。   The fatigue crack detection device 10 is arranged such that a fracture detection line (hereinafter simply referred to as “detection line”) 11 as a crack sensor is arranged along the lower flange 302 of the cross beam 3, with respect to the web 201 of the main beam 1. The adhesive 19 is pasted so as to be hardened. The detection device main body 12 fixed to the lower surface of the lower flange 302 is connected to the detection line 11. In addition to the power supply, the detection device main body 12 is provided with a configuration for detecting disconnection of the detection line 11 and transmitting information. In the present embodiment, disconnection information can be collected via the fatigue crack detection device 10 in visual inspection of each item with respect to the bridge 1. In addition, although the case where an electrical noise influences the fatigue crack detection apparatus 10 is considered, this influence is coped with by the device of an internal program.

次に、図３は、疲労亀裂検出システムの一部を示したブロック図である。本実施形態の疲労亀裂検出装置１０は、後述するように非接触型のＩＣタグを使用したものであり、そのＩＣタグとの送受信によって断線情報を収集できるように構成されている。
疲労亀裂検出装置１０は、橋梁１などの被検査対象物Ｗに対し、亀裂Ｒの発生が予測される亀裂想定箇所に検知線１１が固定される。図示するように、検知線１１の往路と復路が平行になるようにして配線される。なお、図２に示す橋梁１の場合には、こうした検知線１１が検出装置本体１２から左右の２方向に別れ、コの字になるようにして配線されている。そして、検知線１１は、接着剤によって被検査対象物Ｗに固めるようにして取り付けられるため、図３に示すようにその被検査対象物Ｗに亀裂Ｒが入ると、それが接着部分にも達して検知線１１が断線してしまうこととなる。 Next, FIG. 3 is a block diagram showing a part of the fatigue crack detection system. The fatigue crack detection device 10 of the present embodiment uses a non-contact type IC tag as will be described later, and is configured so that disconnection information can be collected by transmission and reception with the IC tag.
In the fatigue crack detection device 10, the detection line 11 is fixed to an assumed crack location where a crack R is predicted to occur on the inspection target object W such as the bridge 1. As shown in the drawing, the detection line 11 is wired so that the forward path and the return path are parallel to each other. In the case of the bridge 1 shown in FIG. 2, such detection lines 11 are separated from the detection device main body 12 in two left and right directions, and are wired in a U-shape. Since the detection line 11 is attached to the inspection object W with an adhesive so as to be hardened, when the inspection object W has a crack R as shown in FIG. 3, it also reaches the bonded portion. Therefore, the detection line 11 is disconnected.

検出装置本体１２には、検知線１１の状態情報を記憶し、情報収集装置３０との間で情報の送受信を行うＩＣタグ１３が設けられている。そのＩＣタグ１３は、情報の記憶や送受信などを制御するＣＰＵからなる制御部２１、断線情報を記憶するメモリ２２、検知線１１の断線による通電遮断状態を保持する自己保持回路２３、そして無線送信するための送受信回路やアンテナからなる送受信部２４を備え、それらが集積されたＩＣチップによって形成されている。疲労亀裂検出装置１０は、この制御部２１を介して電源１５から検知線１１に対して電流が流され、その通電の遮断によって亀裂Ｒの発生と共に生じる検知線１１の断線を検出するよう構成されている。   The detection device main body 12 is provided with an IC tag 13 that stores state information of the detection line 11 and transmits / receives information to / from the information collection device 30. The IC tag 13 includes a control unit 21 composed of a CPU that controls storage and transmission / reception of information, a memory 22 that stores disconnection information, a self-holding circuit 23 that holds a power-off state due to disconnection of the detection line 11, and wireless transmission For example, a transmission / reception unit 24 composed of a transmission / reception circuit and an antenna is provided and formed by an integrated circuit chip. The fatigue crack detection device 10 is configured to detect a disconnection of the detection line 11 that occurs along with the generation of the crack R when a current is passed from the power supply 15 to the detection line 11 via the control unit 21 and the energization is interrupted. ing.

疲労亀裂の初期段階では亀裂Ｒが極めて小さいため、橋梁１に車両による荷重のかかっていない状態では亀裂Ｒが閉じてしまい、検知線１１の断線部分が接触して通電状態が復活してしまう。従って、荷重を受ければ亀裂部分が広がって通電遮断状態になるが、瞬間的にまた通電状態に戻るため、亀裂発生の確認が困難になる。従って、本実施形態では、一旦検知線１１が断線したならば、その通電遮断状態を保持する自己保持回路２３が設けられている。ただし、自己保持回路２３がなくても初期段階の疲労亀裂が検出できるのであれば、自己保持回路２３は必須の構成要件ではない。例えば、永久亀裂の発生の有無だけをを検出すればよい場合などである。   Since the crack R is extremely small at the initial stage of the fatigue crack, the crack R closes in a state where no load is applied to the bridge 1 by the vehicle, and the disconnection portion of the detection line 11 comes into contact and the energized state is restored. Therefore, when a load is applied, the crack portion spreads and the energization is cut off. However, since it returns to the energization state instantaneously, it is difficult to confirm the occurrence of a crack. Therefore, in this embodiment, the self-holding circuit 23 is provided to hold the energization cut-off state once the detection line 11 is disconnected. However, if the initial stage fatigue crack can be detected without the self-holding circuit 23, the self-holding circuit 23 is not an essential component. For example, there is a case where it is only necessary to detect whether or not a permanent crack has occurred.

また、検知線１１は、ごみ等の衝突やその他の不具合で断線する場合があり得る。そのため、自己保持回路２３を設けると、通電遮断状態が疲労亀裂によるものなのか、或いは不具合による断線なのかが判別できない。そこで、本実施形態では、断線検出プログラムを有し、断線が初期段階の疲労亀裂か、それ以外の不具合による単なる断線なのかを判別するようにした。単なる断線であれば、疲労亀裂が発生した場合と比べて急を要するものではないからである。判別は、自己保持回路２３を一定時間間隔で切り換え、その通電状態をメモリ２２に記憶することで、検出履歴を点検作業者が確認できるようにしている。情報収集装置３０を使用した断線情報の収集については後述する。   Further, the detection line 11 may be disconnected due to a collision such as dust or other problems. For this reason, when the self-holding circuit 23 is provided, it cannot be determined whether the energization interruption state is due to fatigue cracks or disconnection due to defects. Therefore, in this embodiment, a disconnection detection program is provided to determine whether the disconnection is an initial stage fatigue crack or a simple disconnection due to other problems. This is because a simple disconnection is not as urgent as a fatigue crack occurs. The determination is performed by switching the self-holding circuit 23 at regular time intervals and storing the energization state in the memory 22 so that the inspection operator can check the detection history. The collection of disconnection information using the information collection device 30 will be described later.

ところで装置本体１２には、更に制御部２１からの断線信号に従って断線情報を出力する表示部１６が設けられているため、無線の不確実性を補完し、目視で断線情報を確認できる。この表示部１６は、緑色と赤色の２色のＬＥＤが設けられ、状況に応じて各ＬＥＤの点灯と消灯が制御部２１によって切り替えられるように構成されている。すなわち、通常時には緑色ＬＥＤが電源１５に接続されて点灯し、検知線１１が断線した状態では赤色ＬＥＤが電源１５に接続されて点灯するようになっている。一方、故障などによって電源１５からの通電が遮断された場合には両方のＬＥＤが消灯するようになっている。   By the way, since the display part 16 which outputs disconnection information according to the disconnection signal from the control part 21 is further provided in the apparatus main body 12, the wireless uncertainty is complemented and disconnection information can be confirmed visually. The display unit 16 is provided with green and red LEDs, and is configured to be switched on and off by the control unit 21 depending on the situation. That is, normally, the green LED is connected to the power source 15 and lights up, and when the detection line 11 is disconnected, the red LED is connected to the power source 15 and lights up. On the other hand, when energization from the power source 15 is interrupted due to a failure or the like, both LEDs are turned off.

疲労亀裂検出装置１０は、図２に示すように、検知線１１は下フランジ７に沿って接着固定され、検出装置本体１２が下フランジ７の下面に取り付けられる。このとき、疲労亀裂検出装置１０は、表示部１６のＬＥＤによって亀裂が確認できるように構成されたものであるため、管理者が橋梁１の下から見てＬＥＤの点滅が確認できるように検出装置本体１２が取り付けられている。また、表示部１６を検出装置本体１２から分離した構成とし、表示部１６だけを点検作業者にとって見やすい位置に設置するようにしてもよい。   As shown in FIG. 2, in the fatigue crack detection device 10, the detection line 11 is bonded and fixed along the lower flange 7, and the detection device main body 12 is attached to the lower surface of the lower flange 7. At this time, since the fatigue crack detection device 10 is configured so that a crack can be confirmed by the LED of the display unit 16, the detection device is configured so that the administrator can confirm the blinking of the LED when viewed from below the bridge 1. A main body 12 is attached. Alternatively, the display unit 16 may be separated from the detection apparatus main body 12, and only the display unit 16 may be installed at a position that is easy for the inspection operator to see.

疲労亀裂検出装置１０は、検知線１１に電流を流し、表示部１６のＬＥＤを点灯させる電源１５を備えている。この疲労亀裂検出装置１０は、消費電力が少なく長期の使用が可能であるため、電源１５としては乾電池やソーラーバッテリ、或いは小型風車などの使用が可能である。更に、乾電池やソーラーバッテリなどの他にも、圧電素子に衝撃を加えて起電力を得る発電装置を電源１５として利用することも有効である。図４は、圧電素子を利用した発電装置を設置した橋梁の一部を示した斜視図である。
橋梁１は、前述したように、幅方向に複数並べられた主桁２が長手方向に配置され、隣り合う主桁２同士が不図示の横桁によって連結されている。そして、こうした桁上にはコンクリート版などのスラブ５が設けられている。 The fatigue crack detection device 10 includes a power supply 15 that causes a current to flow through the detection line 11 and turns on the LED of the display unit 16. Since this fatigue crack detection device 10 has low power consumption and can be used for a long time, the power source 15 can be a dry battery, a solar battery, a small windmill, or the like. In addition to dry batteries and solar batteries, it is also effective to use as the power source 15 a power generation device that generates an electromotive force by applying an impact to the piezoelectric element. FIG. 4 is a perspective view showing a part of a bridge provided with a power generation device using a piezoelectric element.
As described above, in the bridge 1, a plurality of main girders 2 arranged in the width direction are arranged in the longitudinal direction, and adjacent main girders 2 are connected by a horizontal girder (not shown). A slab 5 such as a concrete plate is provided on these girders.

主桁２は、橋脚６に対し、橋全体の重さが局部的にかからないように、荷重を分散させる目的で沓７が設けられている。橋脚６上に配置された複数の沓７には、薄板状の圧電素子部材が挟み込まれるようにして設置され、その圧電素子部材に対し充電器１７を介して断線信号検出装置１３などが接続される。従って、橋梁１の上を自動車が通過することによって振動が生じ、その振動が圧電素子部材に伝わり、圧電効果によって発生した電力が充電器１７に蓄積される。そして、この充電器１７に蓄積された電力が、前述した疲労亀裂検出に利用される。一般に、圧電素子による発電は非常に効率が悪いが、橋梁のような規模の大きな構造物で非常に大きな衝撃が作用する条件下では、常用電源となる発電装置として適当である。   The main girder 2 is provided with a gutter 7 for the purpose of distributing the load so that the weight of the entire bridge is not locally applied to the pier 6. A plurality of eaves 7 arranged on the pier 6 are installed so that a thin plate-like piezoelectric element member is sandwiched between them, and a disconnection signal detection device 13 or the like is connected to the piezoelectric element member via a charger 17. The Therefore, vibration is generated when the automobile passes over the bridge 1, the vibration is transmitted to the piezoelectric element member, and the electric power generated by the piezoelectric effect is accumulated in the charger 17. And the electric power accumulate | stored in this charger 17 is utilized for the fatigue crack detection mentioned above. In general, power generation by a piezoelectric element is very inefficient, but it is suitable as a power generation device that is used as a regular power source under a condition where a very large impact acts on a large-scale structure such as a bridge.

また、圧電素子を利用した発電装置は、沓７に構成する他、伸縮装置８やスラブ５に設けるようなものであってもよい。図示するような橋桁は、その前後の橋桁同士が温度によって伸び縮みするため遊間を設け、乗り心地や床版の保護のため伸縮装置８が設けられている。従って、この伸縮装置８に薄板状の圧電素子部材を設置し、車両の通過による衝撃によって発生する電力を充電器１７に蓄積させるようにしてもよい。また、スラブ５には、そのコンクリート舗装に際して薄板状の圧電素子版９を内蔵するようにし、やはり車両の通過による衝撃によって発生する電力を充電器１７に蓄積させるようにしてもよい。このように疲労亀裂検出システムに電源として圧電素子を利用した発電装置を設けることにより、電池交換の必要なく、永久的に稼働させることが可能になる。   Further, the power generation device using the piezoelectric element may be provided on the expansion / contraction device 8 or the slab 5 in addition to the ridge 7. The bridge girder as shown in the figure is provided with a gap because the bridge girder before and after it expands and contracts depending on the temperature, and an expansion / contraction device 8 is provided for riding comfort and protection of the floor slab. Therefore, a thin plate-like piezoelectric element member may be installed in the expansion / contraction device 8 so that the electric power generated by the impact of passing the vehicle is accumulated in the charger 17. Further, the slab 5 may be provided with a thin plate-shaped piezoelectric element plate 9 when the concrete is paved, and the electric power generated by the impact caused by the passage of the vehicle may be accumulated in the charger 17. Thus, by providing a power generation device using a piezoelectric element as a power source in the fatigue crack detection system, it becomes possible to operate the battery permanently without the need for battery replacement.

次に、本実施形態の疲労亀裂検出システムでは、複数の疲労亀裂検出装置１０ａ〜１０ｄについて断線情報の収集を行うための情報収集装置３０が使用される。情報収集装置３０は、モバイルＰＣや携帯情報端末（ＰＤＡ）であり、図３に示すように、制御部３１、ＩＣタグ送受信部３２、メモリ３３、表示部３４および操作部３５が備えられている。制御部３１は、ＣＰＵで構成されており、ＩＣタグ送受信部３２などの各部と接続され、疲労亀裂検出装置１０からの情報収集の実行を制御する。   Next, in the fatigue crack detection system of the present embodiment, the information collection device 30 for collecting disconnection information for the plurality of fatigue crack detection devices 10a to 10d is used. The information collection device 30 is a mobile PC or a personal digital assistant (PDA), and includes a control unit 31, an IC tag transmission / reception unit 32, a memory 33, a display unit 34, and an operation unit 35, as shown in FIG. . The control unit 31 includes a CPU, and is connected to each unit such as the IC tag transmission / reception unit 32 and controls execution of information collection from the fatigue crack detection device 10.

ＩＣタグ送受信部３２は、疲労亀裂検出装置１０の識別番号に対応したＩＣタグ１３の情報を受信し、それぞれの断線情報を取得するようにしたものである。操作部３５は、情報収集装置３０を操作するためのテンキーなどを備え、本実施形態では、疲労亀裂検出装置１０の識別番号を入力することで、特定の疲労亀裂検出装置１０の情報を表示するようにしている。表示部３４は、液晶ディスプレイなどの表示装置であり、情報収集装置３０の動作状態や、点検作業者へ操作入力画面、更にＩＣタグ１３から取得した情報などが表示される。なお、受信可能範囲であれば複数のＩＣタグ１３を一括して受信することも可能であり、その場合にはＩＤ番号によって識別が可能であり、点検確認作業の効率化が図られる。   The IC tag transmission / reception unit 32 receives information of the IC tag 13 corresponding to the identification number of the fatigue crack detection device 10 and acquires the disconnection information of each. The operation unit 35 includes a numeric keypad for operating the information collecting device 30. In this embodiment, the operation unit 35 displays information on a specific fatigue crack detection device 10 by inputting the identification number of the fatigue crack detection device 10. Like that. The display unit 34 is a display device such as a liquid crystal display, and displays an operation state of the information collecting device 30, an operation input screen for the inspection operator, and information acquired from the IC tag 13. Note that it is possible to receive a plurality of IC tags 13 as long as they are within the receivable range, and in this case, identification can be made by an ID number, thereby improving the efficiency of the inspection confirmation work.

本実施形態の疲労亀裂検出システムでは、情報収集装置３０によって収集した情報を管理所のパーソナルコンピュータ（管理ＰＣ）で一括管理ができるように構成されている。
情報収集装置３０と管理ＰＣ４０とは、図５に示すように、ＲＳ232 やＵＳＢなどの伝送路４１を介して接続され、情報通信が可能である。管理ＰＣ４０は、ＣＰＵやＲＯＭ及びＲＡＭなどからなる制御部の他、ハードディスクやディスプレイ、或いはキーボードなどからなる通常のＰＣである。そして、特にこの管理ＰＣ４０には、ＲＯＭに情報管理プログラムが格納されており、情報収集装置３０によって収集した情報から管理ファイルを作成し、記憶部へ格納するように構成されている。 The fatigue crack detection system of the present embodiment is configured such that information collected by the information collection device 30 can be collectively managed by a personal computer (management PC) at a management office.
As shown in FIG. 5, the information collecting apparatus 30 and the management PC 40 are connected via a transmission path 41 such as RS232 or USB, and information communication is possible. The management PC 40 is a normal PC including a hard disk, a display, a keyboard, and the like in addition to a control unit including a CPU, a ROM, and a RAM. In particular, the management PC 40 stores an information management program in the ROM, and is configured to create a management file from the information collected by the information collection device 30 and store it in the storage unit.

続いて、疲労亀裂検出システムを使用した点検作業について説明する。図１に示すように、橋梁に対して設置された複数の疲労亀裂検出装置１０ａ〜１０ｄは、電源１５から制御部２１を介して検知線１１に電流が常時流されている。そして、疲労亀裂検出装置１０ａ〜１０ｄのいずれかの箇所で疲労亀裂Ｒが発生すると、その部分に接着剤によって固着された検知線１１も断線してしまう。疲労亀裂の初期段階では、断線した検知線１１が接触して通電状態を復活させてしまうが、自己保持回路２３が作動して通電遮断状態が維持される。   Subsequently, the inspection work using the fatigue crack detection system will be described. As shown in FIG. 1, in the plurality of fatigue crack detection devices 10 a to 10 d installed on the bridge, a current is constantly flowing from the power supply 15 to the detection line 11 via the control unit 21. And if the fatigue crack R generate | occur | produces in any location of the fatigue crack detection apparatuses 10a-10d, the detection line 11 fixed to the part with the adhesive will also break. In the initial stage of the fatigue crack, the disconnected detection line 11 comes into contact to restore the energized state, but the self-holding circuit 23 is activated and the energized cut-off state is maintained.

ここで、図６は、疲労亀裂検出装置１０で実行される断線検出プログラムのフローチャートを示した図である。検知線１１には前述したように常時通電が行われ（Ｓ１０１）、断線が生じたか否かが確認されている（Ｓ１０２）。そして、断線がない場合には（Ｓ１０２：ＮＯ）、表示部１６の緑色ＬＥＤへの通電によって点灯が行われる（Ｓ１０３）。一方、検知線１１に断線が生じた場合には（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、電気的ノイズの判別（Ｓ１０４）と、一定時間後に自己保持回路２３を解除して通電状態に戻っているか否かの確認が行われる（Ｓ１０５）。疲労亀裂ではない電気的ノイズや不具合による単なる断線との違いを確認するためである。   Here, FIG. 6 is a diagram showing a flowchart of a disconnection detection program executed by the fatigue crack detection apparatus 10. As described above, the detection line 11 is always energized (S101), and it is confirmed whether or not a disconnection has occurred (S102). And when there is no disconnection (S102: NO), it lights by energizing to the green LED of the display part 16 (S103). On the other hand, when the disconnection occurs in the detection line 11 (S102: YES), determination of electrical noise (S104) and confirmation of whether or not the self-holding circuit 23 is released after a predetermined time and the energized state is restored. Is performed (S105). This is to confirm the difference from a simple disconnection due to electrical noise or defects that are not fatigue cracks.

疲労亀裂検出装置１０では、瞬間断線を検知するが、電気的ノイズとの判別が必要である。電気的ノイズは、非常に短い時間に発生することが実験的に分かっている。本実施形態では、断線検知後５ｍｓ後に通電を確認し（Ｓ１０４）、電気的ノイズを判別して除去することとしている。通電があった場合には（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、電気的ノイズであって疲労亀裂ではないと判断し、表示部１６の緑色ＬＥＤへの通電によって点灯が行われる（Ｓ１０３）。一方、通電がなかった場合には（Ｓ１０４：ＮＯ）、疲労亀裂あるいは不具合による断線が生じているものとして次のステップに進む。なお、具体的なノイズ発生源としては、強電磁石（磁粉探傷試験用）や高圧電線、パンタグラフ、スパークプラグなどが考えられる。   The fatigue crack detection device 10 detects a momentary disconnection but needs to be distinguished from electrical noise. It has been experimentally found that electrical noise occurs in a very short time. In this embodiment, energization is confirmed 5 ms after disconnection detection (S104), and electrical noise is discriminated and removed. When energized (S104: YES), it is determined that it is an electrical noise and not a fatigue crack, and lighting is performed by energizing the green LED of the display unit 16 (S103). On the other hand, when there is no energization (S104: NO), it proceeds to the next step on the assumption that a fatigue crack or a disconnection due to a failure has occurred. In addition, as a specific noise generation source, a strong electromagnet (for magnetic particle flaw detection test), a high voltage electric wire, a pantograph, a spark plug, etc. can be considered.

ところで、疲労亀裂が生じた場合、橋梁１を列車や自動車などの車両が通過すると、荷重がかかって検知線１１の断線部分が開いて判定できない。そこで、列車や自動車の通過時間を考慮した時間間隔Ｔを設定し、自己保持回路２３での通電と遮断とを繰り返す。そこで、自己保持回路２３を一定時間Ｔだけ解除しても通電状態に戻らなかった場合には（Ｓ１０５：ＮＯ）、不具合による単なる断線と判断され、その後の断線処理が行われる（Ｓ１０６）。すなわち、表示部１６の緑色ＬＥＤ側の通電が遮断され、赤色ＬＥＤが通電状態に切り替えられる。そして、ＩＣタグ１３のメモリ２２には、ＩＤ番号と時間Ｔの間の断線情報が記憶される。   By the way, when a fatigue crack occurs, if a vehicle such as a train or an automobile passes through the bridge 1, a load is applied and the disconnection portion of the detection line 11 is opened and cannot be determined. Therefore, a time interval T is set in consideration of the passing time of the train or the car, and the energization and the interruption in the self-holding circuit 23 are repeated. Therefore, if the self-holding circuit 23 is not returned to the energized state even after being released for a certain time T (S105: NO), it is determined that the disconnection is simply due to a malfunction, and the subsequent disconnection process is performed (S106). That is, the energization on the green LED side of the display unit 16 is interrupted, and the red LED is switched to the energized state. Then, the memory 22 of the IC tag 13 stores disconnection information between the ID number and the time T.

一方、自己保持回路２３を解除することによって通電状態に戻った場合には（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、疲労亀裂の初期段階であると考えられるため、通電状態の確認が複数回繰り返される。本実施形態では３回行われるため、回数が３回目であるか否かの確認が行われる（Ｓ１０７）。そこで、３回目でない場合には（Ｓ１０７：ＮＯ）、ステップＳ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１０５，Ｓ１０７が繰り返される。   On the other hand, when the self-holding circuit 23 is released to return to the energized state (S105: YES), it is considered that the fatigue crack is in the initial stage, and thus the energized state is confirmed a plurality of times. In this embodiment, since it is performed three times, it is confirmed whether or not the number of times is the third time (S107). Therefore, if it is not the third time (S107: NO), steps S101, S102, S105, and S107 are repeated.

断線が疲労亀裂によるものであれば、時間Ｔの間に通電状態が生じるため（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、同じ処理が繰り返される。そして、断線後に３回目の通電が確認された場合には（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、疲労亀裂であると判断され、その後の断線処理が行われる（Ｓ１０８）。すなわち、表示部１６の緑色ＬＥＤ側の通電が遮断され、赤色ＬＥＤが通電状態に切り替えられる。そして、ＩＣタグ１３のメモリ２２には、ＩＤ番号と断線と通電とを繰り返した断線情報が記憶される。なお、繰り返し回数や測定間隔（時間）に関しては、検出精度を向上すべく適用する構造物の荷重条件により適当に設定することができる。   If the disconnection is due to fatigue cracks, an energized state occurs during time T (S105: YES), and the same process is repeated. When the third energization is confirmed after the disconnection (S107: YES), it is determined that it is a fatigue crack, and the subsequent disconnection process is performed (S108). That is, the energization on the green LED side of the display unit 16 is interrupted, and the red LED is switched to the energized state. The memory 22 of the IC tag 13 stores disconnection information obtained by repeating the ID number, disconnection, and energization. The number of repetitions and the measurement interval (time) can be appropriately set according to the load condition of the structure to be applied in order to improve the detection accuracy.

疲労亀裂検出装置１０では、常時こうした疲労亀裂の確認が行われ、判断が生じた場合には、その状態を判断した情報がＩＣタグ１３に格納されている。そうした疲労亀裂検出装置１０ａ〜１０ｄが設置された橋梁１は、点検作業者によって定期的（例えば１日１回）に目視点検が行われている。作業点検者は、橋梁１のペンキの剥がれや床板や橋台のクラックなどの目視点検を行い、更に疲労亀裂については表示部１６を確認する。例えば、赤色ＬＥＤが点灯していることを確認することで、断線が生じていることが分かる。   In the fatigue crack detection device 10, such fatigue cracks are always confirmed, and when a determination is made, information that determines the state is stored in the IC tag 13. The bridge 1 in which such fatigue crack detection devices 10a to 10d are installed is visually inspected regularly (for example, once a day) by an inspection operator. The work inspector performs visual inspections such as peeling of paint on the bridge 1 and cracks in the floor board and the abutment, and further confirms the display unit 16 for fatigue cracks. For example, it can be seen that a disconnection has occurred by confirming that the red LED is lit.

その際、点検作業者は、目視点検とともに情報収集装置３０を使用した断線情報の収集を行う。点検作業者は、検査対象物である橋梁１の桁下や橋の上に立ち、通信距離内にある疲労亀裂検出装置１０ａ〜１０ｄのＩＣタグ１３からメモリに記憶された断線情報を順次収集していく。このとき、点検作業者は、情報収集装置３０の操作部３５から識別番号を入力することで対象となる疲労亀裂検出装置１０を特定し、その状態を画面に表示して確認できる。なお、複数のＩＣタグ１３との受信が可能な場合には、断線情報の一括収集が行われる。   At that time, the inspection operator collects the disconnection information using the information collection device 30 together with the visual inspection. The inspection worker stands on the bridge under the bridge 1 to be inspected or on the bridge, and sequentially collects the disconnection information stored in the memory from the IC tags 13 of the fatigue crack detection devices 10a to 10d within the communication distance. To go. At this time, the inspection operator can identify the target fatigue crack detection device 10 by inputting the identification number from the operation unit 35 of the information collection device 30, and display the state on the screen for confirmation. When reception with a plurality of IC tags 13 is possible, disconnection information is collectively collected.

すなわち、疲労亀裂検出装置１０から情報収集装置３０へ情報が送られる。疲労亀裂検出装置１０には、そのメモリ２２に、自己（ＩＣタグ１３）を一意に識別するためのＩＤ（識別番号）と、前述したように検知線１１に対する単なる断線か、疲労亀裂による断線であるかを示す断線情報が記憶されている。そのため、情報収集装置３０は、疲労亀裂検出装置１０の検知線１１が断線していた場合には、そのＩＤ番号と断線情報が一緒に送信される。そして、ＩＣタグ１３では、こうした送信処理によってメモリ２２内では当該データがリセットされる。   That is, information is sent from the fatigue crack detection device 10 to the information collection device 30. The fatigue crack detection apparatus 10 includes an ID (identification number) for uniquely identifying itself (IC tag 13) in the memory 22 and a simple disconnection with respect to the detection line 11 as described above or a disconnection due to a fatigue crack. Disconnection information indicating whether or not there is stored. Therefore, when the detection line 11 of the fatigue crack detection device 10 is disconnected, the information collection device 30 transmits the ID number and the disconnection information together. In the IC tag 13, the data is reset in the memory 22 by such transmission processing.

更に、点検作業者は、次の疲労亀裂検出装置１０におけるＩＣタグ１３と通信可能な位置に移動し、情報収集装置３０の操作部３５からＩＤ番号を入力してＩＣタグ１３の情報を確認していく。点検作業者による情報収集は、全ての疲労亀裂検出装置１０に対して行われ、各ＩＤ番号と検知線１１の断線情報が情報収集装置３０のメモリ３３に記憶される。情報収集時には、疲労亀裂検出装置１０から送信された識別番号と断線情報は情報収集装置３０の表示部３４に表示されるため、点検作業者は、その表示部３４の表示と橋梁に設置された表示部１６のＬＥＤの点灯から状況を把握することができる。   Further, the inspection operator moves to a position where the IC tag 13 can communicate with the next fatigue crack detecting device 10 and inputs the ID number from the operation unit 35 of the information collecting device 30 to confirm the information on the IC tag 13. To go. Information collection by the inspection operator is performed for all fatigue crack detection devices 10, and each ID number and disconnection information of the detection lines 11 are stored in the memory 33 of the information collection device 30. At the time of information collection, since the identification number and disconnection information transmitted from the fatigue crack detection device 10 are displayed on the display unit 34 of the information collection device 30, the inspection operator is installed on the display of the display unit 34 and the bridge. The situation can be grasped from the lighting of the LED of the display unit 16.

点検作業者は、検査対象となっている他の橋梁についても全て回り、それぞれについて同じように決められた項目の目視点検と、情報収集装置３０を使用した情報収集を行う。そして、管理所に戻った後は、情報収集装置３０が管理ＰＣ４０に接続され、メモリ２２に格納された情報が吸い上げられ、管理ＰＣ４０のメモリに格納される。そして、管理ＰＣ４０では、情報管理プログラムによって収集した情報から管理表が作成され、それが管理ファイルとして格納される。将来的に、ＩＣタグ１３が発信する電波や疲労亀裂検出装置１０の性能が向上すれば、点検作業員は車や列車に乗車したままＩＣタグ１３の状態を受信することができる。   The inspection operator goes around all the other bridges to be inspected, and performs visual inspection of items determined in the same manner for each of them and information collection using the information collection device 30. After returning to the management office, the information collection device 30 is connected to the management PC 40, and the information stored in the memory 22 is sucked up and stored in the memory of the management PC 40. In the management PC 40, a management table is created from the information collected by the information management program and stored as a management file. In the future, if the radio waves transmitted from the IC tag 13 and the performance of the fatigue crack detection device 10 are improved, the inspection worker can receive the state of the IC tag 13 while riding the car or train.

情報管理プログラムで作成する管理表には、橋梁名、当該橋梁内における疲労亀裂検出装置１０の設置位置、その位置における検知線１１の断線情報が表示される。断線情報は、検知線１１が断線していなければ何のコメントも表示されないが、断線が生じている場合には、図６のステップＳ１０５で行った通電操作から得られた断線記録が表示され、単なる断線と疲労亀裂による断線との違いが分かるようになっている。点検結果情報としては、橋梁名、測定ポイント（ＩＤ）、断線情報の他に、測定時間、気温、測定者などの情報も同時に管理することが可能である。そして、点検結果の記録及び整理の効率化とともに、点検履歴から、アセットマネージメントにつながる効率的な維持管理計画の策定も可能になる。   In the management table created by the information management program, the bridge name, the installation position of the fatigue crack detection device 10 in the bridge, and the disconnection information of the detection line 11 at that position are displayed. As for disconnection information, if the detection line 11 is not disconnected, no comment is displayed. However, if disconnection occurs, the disconnection record obtained from the energization operation performed in step S105 in FIG. 6 is displayed. The difference between mere disconnection and disconnection due to fatigue cracks can be understood. As inspection result information, in addition to the bridge name, measurement point (ID), and disconnection information, it is possible to simultaneously manage information such as measurement time, temperature, and measurer. In addition to improving the efficiency of recording and organizing inspection results, it is possible to formulate an efficient maintenance management plan that leads to asset management from the inspection history.

こうして、本実施形態の疲労亀裂検出装置および疲労亀裂検出システムでは、情報収集装置３０を使用し、手間をかけることなく疲労亀裂に関する断線情報を収集することができるため、この情報収集作業を従来から行われている目視点検作業の一部に組み込むことができる。そして、複数の亀裂想定箇所に設置する疲労亀裂検出装置１０および疲労亀裂検出システムは、数百メートルにも渡って検知線１１０を接着固定する従来のものに比べ、コストを大幅に抑えることができるようになった。特に、疲労亀裂検出装置１０をＩＣタグ１３で構成することによってシステム全体を安価にしている。   Thus, in the fatigue crack detection device and the fatigue crack detection system according to the present embodiment, the information collection device 30 is used, and disconnection information regarding the fatigue crack can be collected without taking time and effort. It can be incorporated into part of the visual inspection work being performed. Further, the fatigue crack detection device 10 and the fatigue crack detection system installed at a plurality of assumed crack locations can greatly reduce costs compared to the conventional one in which the detection line 110 is bonded and fixed over several hundred meters. It became so. In particular, the entire system is made inexpensive by configuring the fatigue crack detection device 10 with the IC tag 13.

また、情報収集装置３０によって収集した断線情報を管理ＰＣ４０に移し、そこで作成した管理表を管理ファイルとして保存するようにしたので、情報管理を容易かつ確実に行うことができるようになり、そうした情報から目視だけではない疲労亀裂に対する客観的な判断ができるようになった。従って、例えば、経験の浅い点検員でも一定の精度で判定でき、また疲労亀裂の早期発見にもつながり、点検に対する品質の向上を図ることができた。その他、疲労亀裂に対する点検時間が短縮され、その点でもコストを低減できる。   In addition, since the disconnection information collected by the information collecting device 30 is moved to the management PC 40 and the created management table is stored as a management file, information management can be performed easily and reliably. From this, it became possible to make an objective judgment on fatigue cracks, not just by visual inspection. Therefore, for example, even an inexperienced inspector can make a determination with a certain degree of accuracy, leading to early detection of fatigue cracks, and improving the quality for inspection. In addition, the inspection time for fatigue cracks is shortened, and costs can be reduced in this respect.

以上、本発明に係る疲労亀裂検出装置および疲労亀裂検出システムの一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
また、ＩＣタグ１３は、一定時間間隔で単方向発信するが、発信間隔を広げれば消費電力の節約ができる。そのため、疲労亀裂検出装置１０の電源１５に乾電池を使用するようにしてもよい。
また、前記実施形態では、橋梁に生じる疲労亀裂の点検を例に挙げて説明したが、鉄塔やジェットコースターなどの構造物であってもよい。 As mentioned above, although one embodiment of the fatigue crack detection apparatus and fatigue crack detection system concerning this invention was described, this invention is not limited to this, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning.
The IC tag 13 transmits unidirectionally at a constant time interval, but power consumption can be saved by increasing the transmission interval. Therefore, you may make it use a dry cell for the power supply 15 of the fatigue crack detection apparatus 10.
Moreover, although the said embodiment demonstrated and demonstrated the inspection of the fatigue crack which arises in a bridge as an example, structures, such as a steel tower and a roller coaster, may be sufficient.

複数の送信型ＩＣタグ（アクティブ型）による無線通信ネットワークを構築し、管理所からの一括監視が可能なシステム構築も可能になる。
また、本システムでは、ＩＣタグは単方向型以外にも、情報収集装置がアクセスしたときだけ返信する双方向型のものであっても、適用する設備や環境条件に合わせて採用が可能である。
更に、亀裂の有無を確認するための表示は、ＬＥＤの他に、温度により変色する不可逆性のサーモペイントや、目印となるバーがＩＣタグケースから突起するなど機械的な方法であってもよい。 A wireless communication network using a plurality of transmission type IC tags (active type) can be constructed, and a system that can be collectively monitored from a management office can also be constructed.
In this system, in addition to the unidirectional IC tag, it is possible to adopt an IC tag according to the equipment and environmental conditions to be applied, even if the IC tag is a bidirectional type that returns only when the information collecting device accesses. .
Furthermore, the display for confirming the presence or absence of cracks may be a mechanical method such as an irreversible thermo paint that changes color depending on temperature, or a bar that serves as a mark protrudes from the IC tag case in addition to the LED. .

本実施形態の疲労亀裂検出システムについて概念的に示した図である。It is the figure shown notionally about the fatigue crack detection system of this embodiment. 疲労亀裂検出装置の具体的な設置状態を示した図である。It is the figure which showed the specific installation state of the fatigue crack detection apparatus. 疲労亀裂検出システムの一部を示したブロック図である。It is the block diagram which showed a part of fatigue crack detection system. 圧電素子を利用した発電装置を設置した橋梁の一部を示した斜視図である。It is the perspective view which showed a part of bridge which installed the electric power generating apparatus using a piezoelectric element. 情報収集装置と管理ＰＣとを示した図である。It is the figure which showed the information collection device and management PC. 疲労亀裂検出装置で実行される断線検出プログラムのフローチャートを示した図である。It is the figure which showed the flowchart of the disconnection detection program performed with a fatigue crack detection apparatus. 従来の疲労亀裂検出システムが適用された橋の全体図である。It is a general view of a bridge to which a conventional fatigue crack detection system is applied.

符号の説明Explanation of symbols

１ 橋梁
１０ 疲労亀裂検出装置
１１ 検知線
１３ ＩＣタグ
１５ 電源
１６ 表示部
２１ 制御部
２２ メモリ
２３ 自己保持回路
２４ 送受信部
３０ 情報収集装置
４０ 管理ＰＣ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bridge 10 Fatigue crack detection apparatus 11 Detection line 13 IC tag 15 Power supply 16 Display part 21 Control part 22 Memory 23 Self-holding circuit 24 Transmission / reception part 30 Information collection apparatus 40 Management PC

Claims (8)

被検査対象物に存在する亀裂想定箇所に対して接着剤によって固定される検知線と、
前記検知線に通電する電源と、
予め設定されている識別情報を記憶部に記憶し、送受信部を介して行う前記識別情報の無線送信を制御部によって制御するＩＣタグとを有し、
前記ＩＣタグは、その制御部が前記検知線の通電遮断によって得られる断線情報を記憶部に記憶し、前記断線情報と識別情報とを無線送信するようにしたものであることを特徴とする疲労亀裂検出装置。 A detection line that is fixed by an adhesive to an assumed crack in the object to be inspected,
A power source for energizing the detection line;
An identification tag that is set in advance is stored in the storage unit, and the control unit controls the wireless transmission of the identification information that is performed via the transmission / reception unit.
The fatigue of the IC tag is characterized in that the control unit stores the disconnection information obtained by cutting off the energization of the detection line in a storage unit and wirelessly transmits the disconnection information and the identification information. Crack detection device. 請求項１に記載する疲労亀裂検出装置において、
前記ＩＣタグは、前記検知線が切断された場合に、切断信号を自己保持する回路を有し、疲労亀裂を判別することを特徴とする疲労亀裂検出装置。 In the fatigue crack detection device according to claim 1,
The IC tag has a circuit that self-holds a cutting signal when the detection line is cut, and determines a fatigue crack. 請求項２に記載する疲労亀裂検出装置において、
前記制御部は、前記検知線の通電遮断を検出した後に、通電遮断状態で保持した前記自己保持回路を解除し、通電の有無を前記断線情報として前記記憶部に記憶するようにしたものであることを特徴とする疲労亀裂検出装置。 In the fatigue crack detection device according to claim 2,
The control unit releases the self-holding circuit held in the energization cut-off state after detecting the energization cut-off of the detection line, and stores the presence / absence of energization in the storage unit as the disconnection information. A fatigue crack detection apparatus characterized by the above. 請求項２に記載する疲労亀裂検出装置において、
前記断線情報を、断線と電気的ノイズに判別する判別回路を有することを特徴とする疲労亀裂検出装置。 In the fatigue crack detection device according to claim 2,
A fatigue crack detection apparatus comprising: a discrimination circuit that discriminates the disconnection information into disconnection and electrical noise. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載する疲労亀裂検出装置において、
前記電源は、前記被検査対象物を移動体が通過する際に衝撃を受ける箇所に配置された圧電素子と、衝撃を受けた前記圧電素子から発生した電力を充電する充電器とを有するものであることを特徴とする疲労亀裂検出装置。 In the fatigue crack detection device according to any one of claims 1 to 4,
The power source includes a piezoelectric element disposed at a location that receives an impact when a moving object passes through the inspection target, and a charger that charges electric power generated from the impacted piezoelectric element. A fatigue crack detecting device characterized by being. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載する亀裂検出システムにおいて、
前記検知線の断線時に前記制御部によって発光で断線情報を示す表示部を有するものであることを特徴とする疲労亀裂検出装置。 In the crack detection system according to any one of claims 1 to 5,
A fatigue crack detection apparatus comprising: a display unit that displays disconnection information by light emission by the control unit when the detection line is disconnected. 被検査対象物に存在する複数の亀裂想定箇所に対し、それぞれの亀裂想定箇所ごとに前記請求項１乃至請求項５のいずれかに記載する前記疲労亀裂検出装置が設置され、
前記識別情報を入力することにより、複数存在する前記疲労亀裂検出装置の一と無線送信を可能とし、その疲労亀裂検出装置から受信した前記断線情報を記憶部に記憶するようにした可搬式情報収集装置を有するものであることを特徴とする疲労亀裂検出システム。 The fatigue crack detection device according to any one of claims 1 to 5 is installed for each assumed crack location for a plurality of assumed crack locations in the inspection object,
By inputting the identification information, it is possible to perform wireless transmission with one of the plurality of fatigue crack detection devices, and to store the disconnection information received from the fatigue crack detection device in a storage unit. A fatigue crack detection system comprising an apparatus. 請求項７に記載する疲労亀裂検出システムにおいて、
前記可搬式情報収集装置と接続して前記断線情報を記憶部に格納し、その断線情報に基づいて管理表を作成する演算処理装置を有するものであることを特徴とする疲労亀裂検出システム。 In the fatigue crack detection system according to claim 7,
A fatigue crack detection system comprising an arithmetic processing unit that is connected to the portable information collection device, stores the disconnection information in a storage unit, and creates a management table based on the disconnection information.
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