JP2015094733A - Determination method for structure state change, correction method for measurement data, and instrumentation system using methods - Google Patents

Determination method for structure state change, correction method for measurement data, and instrumentation system using methods Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a determination method for structure state change capable of determining the state change of a structure in real time in an instrumentation system comprising terminals and a server connected with instrumentation devices installed in the structure via a network.SOLUTION: The determination method for structure state change comprises steps of: setting a transfer function for correlating the physical quantities of each instrumentation device in an instrumentation system in which a first instrumentation device including a first sensor and a second instrumentation device including a second sensor are connected via a network and are installed in each structure to be measured; measuring the acceleration in each instrumentation device; calculating a displacement simulation value on the basis of the acceleration and transfer function in the first instrumentation device; calculating the number of bits with a different value by comparing bit by bit the displacement simulation value and the displacement in the second instrumentation device in binary representation; and determining the state change of the structure on the basis of the calculated number of bits with a different value.

Description

本発明は、建物、橋梁やダム等の構造物内に複数設置された計測装置と、それらを管理する端末やサーバがネットワークを介して接続された計測システムにおいて、構造物の状態変化をリアルタイムで判定して検知する構造物の状態変化判定方法、測定データの補正方法及びそれらの方法を用いた計測システムに関する。   The present invention relates to a measurement system in which a plurality of measurement devices installed in a structure such as a building, a bridge, or a dam, and a terminal or server that manages them are connected via a network in real time. The present invention relates to a state change determination method for a structure to be detected and detected, a measurement data correction method, and a measurement system using these methods.

橋梁等の土木構造物又は建築構造物(以下、「構造物」という。)に加速度計等の震度センサーを複数設置しておき、地震が発生した際に構造物の各部位の揺れを計測してその測定データを管理サーバへ送信し、測定データから算出した建物の変位量と構造物の設計データ等から建物の残余耐震性能を評価する残余耐震性能評価システムが知られている(特許文献1)。   Multiple seismic intensity sensors such as accelerometers are installed in civil engineering structures such as bridges or building structures (hereinafter referred to as “structures”), and the vibration of each part of the structure is measured when an earthquake occurs. A residual seismic performance evaluation system that transmits the measurement data to a management server and evaluates the residual seismic performance of the building from the displacement amount of the building calculated from the measurement data and the design data of the structure is known (Patent Document 1). ).

特開2011−95237号公報JP 2011-95237 A

従来の残余耐震性能評価システムでは、測定データをサーバ側に一定量蓄積させた後に測定データから構造物の残余耐震性能を評価するため、地震等の揺れによって構造物が破壊等の状態変化をしたかどうかということが、事後的に測定データを解析することで構造物の残余耐震性能を評価するまでわからなかった。そのため、構造物が状態変化をしたかどうかに関わらず膨大な測定データが蓄積されるという問題があった。   In the conventional residual seismic performance evaluation system, after a certain amount of measurement data is accumulated on the server side, the residual seismic performance of the structure is evaluated from the measurement data. It was not known until after the ex-post evaluation of the residual seismic performance of the structure by analyzing the measured data. Therefore, there is a problem that a huge amount of measurement data is accumulated regardless of whether the structure has changed state.

また、本発明者らは各計測拠点の測定データ間に時間経過に伴って時刻ずれを生じることを確認しており、その時刻ずれを含む測定データをそのまま用いると当然に構造物を正確に解析することができないという問題があった。   In addition, the present inventors have confirmed that a time lag occurs with the passage of time between the measurement data of each measurement base, and if the measurement data including the time lag is used as it is, the structure is naturally analyzed accurately. There was a problem that could not be done.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、構造物内に設置された計測装置と、端末やサーバがネットワークを介して接続された計測システムにおいて、構造物の状態変化をリアルタイムで判定することができる状態変化判定方法及び測定データの時刻ずれの影響を抑える測定データの補正方法を提供することを主な技術的課題とする。   The present invention has been made in view of the above, and in a measurement system in which a measurement device installed in a structure and a terminal or a server are connected via a network, a state change of the structure is determined in real time. It is a main technical problem to provide a state change determination method and a measurement data correction method that can suppress the influence of a time shift of measurement data.

本発明に係る構造物の状態変化判定方法は、CPUとプログラム及びデータを記憶する記憶手段と設置された地点における地震に関する物理量を測定する第1のセンサーとを具備する第1の計測装置と、CPUとプログラム及びデータを記憶する記憶手段と設置された地点における地震に関する物理量を測定する第2のセンサーとを具備する第2の計測装置と、測定データを記録及び処理するための端末やサーバとがネットワークを介して接続され、前記第1及び第2の計測装置が測定対象の構造物にそれぞれ配置された計測システムにおける構造物の状態変化判定方法であって、前記第1の計測装置における物理量と前記第2の計測装置における物理量を関係づける伝達関数を設定するステップS1と、前記第1のセンサーにより第1の加速度を測定するとともに前記第2のセンサーにより第2の加速度を測定するステップS2と、前記第1の加速度及び前記伝達関数を基に変位のシミュレート値を算出するとともに前記第2の加速度を基に変位を算出するステップS5と、前記変位のシミュレート値の2進数の値と前記第2の加速度を基に算出された変位の2進数の値の各bit同士を比較して異なったbitの数を算出するステップS6と、算出された異なったbitの数を基に構造物の状態変化を判定するステップS7とを含むことを特徴とする。   The structure state change determination method according to the present invention includes a CPU, a storage unit that stores a program and data, and a first sensor that includes a first sensor that measures a physical quantity related to an earthquake at an installed point; A second measuring device comprising a CPU, storage means for storing a program and data, and a second sensor for measuring a physical quantity relating to an earthquake at an installed point; a terminal or server for recording and processing measurement data; Is a state change determination method for a structure in a measurement system in which the first and second measurement devices are respectively arranged in the structure to be measured, the physical quantity in the first measurement device. And a step S1 for setting a transfer function relating the physical quantity in the second measuring device, and a first addition by the first sensor. A step S2 of measuring the second acceleration by the second sensor, calculating a displacement value based on the first acceleration and the transfer function, and calculating the second acceleration based on the second acceleration. In step S5 for calculating the displacement, a binary value of the simulated displacement value and a binary value of the displacement calculated based on the second acceleration are compared with each other, and different bit values are obtained. Step S6 for calculating the number and Step S7 for determining the state change of the structure based on the calculated number of different bits.

ここで、第1及び第2のセンサーとは、加速度センサー、速度センサー或いは変位センサーなど、地震の揺れに関する物理量を第一次的に検知するセンサーをいう。測定データとは第1又は第2のセンサーが記録した測定データ(生データ)等である。例えば、第1のセンサーが加速度センサーである場合には、第1の計測装置が記録した時刻と加速度のデータであってもよい。また、伝達関数は、地震等の揺れの際に構造物の各測定地点間における伝達特性を示す。伝達関数は構造物が線形変形している間は変化しない。そのため、この伝達関数が変化したことを検知することにより、構造物が破壊等されて非線形の変形へ変化したこと、すなわち、構造物の状態変化を判定して検知することができる。例えば、伝達関数は、第1の計測装置における加速度と第2の計測装置における加速度との関係を示す式であってもよく、この伝達関数を用いることで第1の計測装置により測定された加速度から第2の計測装置における加速度、速度及び変位をそれぞれ算出することができる。対象の構造物は、地震等の揺れにより一定の範囲で線形変形をするものであり、その線形変形から非線形変形への変化が比較的容易に判明するものであることが好ましく、鉄筋コンクリート構造の建物等が挙げられる。   Here, the first and second sensors refer to sensors that primarily detect physical quantities related to earthquake shaking, such as acceleration sensors, velocity sensors, or displacement sensors. The measurement data is measurement data (raw data) recorded by the first or second sensor. For example, when the first sensor is an acceleration sensor, the time and acceleration data recorded by the first measurement device may be used. In addition, the transfer function indicates the transfer characteristic between the measurement points of the structure at the time of shaking such as an earthquake. The transfer function does not change while the structure is linearly deformed. Therefore, by detecting that the transfer function has changed, it is possible to detect and detect that the structure has been destroyed and changed to non-linear deformation, that is, the state change of the structure. For example, the transfer function may be an expression indicating the relationship between the acceleration in the first measurement device and the acceleration in the second measurement device, and the acceleration measured by the first measurement device by using this transfer function. From the above, it is possible to calculate acceleration, velocity and displacement in the second measuring device. The target structure undergoes linear deformation within a certain range due to shaking such as an earthquake, and it is preferable that the change from the linear deformation to the non-linear deformation is relatively easy to find. Etc.

このような構成によれば、第1の加速度及び伝達関数を用いて算出された変位の2進数の値と第2の加速度を基に算出された変位の2進数の値の各bit同士を比較して異なったbitの数を基に構造物の状態変化を判定するため、各計測装置からの測定データを一定量蓄積させる必要が無く、測定時にリアルタイムで構造物の状態変化を判定することができる。これにより、構造物に状態変化が発生した後は、測定データを大量に蓄積する必要が無くなり、測定データを保存するためのストレージやネットワーク資源の有効利用が促進される。   According to such a configuration, each bit of the binary value of the displacement calculated using the first acceleration and the transfer function is compared with each bit of the binary value of the displacement calculated based on the second acceleration. In order to determine the state change of the structure based on the number of different bits, there is no need to accumulate a certain amount of measurement data from each measuring device, and the state change of the structure can be determined in real time during measurement. it can. This eliminates the need to store a large amount of measurement data after a state change occurs in the structure, and promotes effective use of storage and network resources for storing the measurement data.

構造物の構成、地震等の揺れの大きさや測定データ及び伝達関数の精度にもよるが、変位のシュミュレート値及び第2の加速度を基に算出された変位をいずれも符号付き24bitで表すと、構造物が線形変形している間では、異なったbitの数は3〜5程度となり、同一となるbitの数は全体の80〜90%程度となる。そのため、例えば、異なったbitの数が4以上である場合に構造物に状態変化が発生したと判定するようにしてもよい。   Depending on the structure of the structure, the magnitude of shaking such as an earthquake and the accuracy of the measurement data and transfer function, the displacement calculated based on the simulated value of the displacement and the second acceleration are all represented by signed 24 bits. While the structure is linearly deformed, the number of different bits is about 3 to 5, and the number of identical bits is about 80 to 90% of the whole. Therefore, for example, when the number of different bits is 4 or more, it may be determined that a state change has occurred in the structure.

上記構造物の状態変化判定方法において、前記伝達関数は、速度の条件毎に設定され、変位のシミュレート値を算出する際に前記測定された加速度を基に算出された速度を用いて前記伝達関数が選択されるようにしてもよい。具体的には、前記伝達関数は、速度が0以上の場合及び速度が0より小さい場合の2通りの二次曲線で近似されているようにしてもよい。構造物が地震等の揺れにより線形変形しているとき、伝達関数は加速度−変位の関係を示す平面上において或る直線に対して対称となる閉曲線(略楕円形)に近似して表すことができることがわかっている。この伝達関数を速度が0以上の場合及び速度が0より小さい場合の2通りの二次曲線で表すようにすると、伝達関数をより簡易的に表して構造物の状態変化をより効率よく判定することができる。   In the structure state change determination method, the transfer function is set for each speed condition, and the transfer function is calculated using a speed calculated based on the measured acceleration when calculating a simulated displacement value. A function may be selected. Specifically, the transfer function may be approximated by two quadratic curves when the speed is 0 or more and when the speed is less than 0. When a structure is linearly deformed due to shaking such as an earthquake, the transfer function can be expressed by approximating a closed curve (substantially elliptical) that is symmetric with respect to a certain straight line on a plane showing the relationship between acceleration and displacement. I know I can. If this transfer function is expressed by two kinds of quadratic curves when the speed is 0 or more and when the speed is less than 0, the transfer function is expressed more simply and the state change of the structure is more efficiently determined. be able to.

本発明に係る測定データの補正方法は、CPUとプログラム及びデータを記憶する記憶手段と設置された地点における地震に関する物理量を測定する第1のセンサーとを具備する第1の計測装置と、CPUとプログラム及びデータを記憶する記憶手段と設置された地点における地震に関する物理量を測定する第2のセンサーとを具備する第2の計測装置と、測定データを記録及び処理するための端末やサーバとがネットワークを介して接続され、前記第1及び第2の計測装置が測定対象の構造物にそれぞれ配置された計測システムにおける測定データの補正方法であって、前記第1の計測装置における物理量と前記第2の計測装置における物理量を関係づける伝達関数を設定するステップと、前記伝達関数を用いて前記第1の計測装置における第1の測定データに対して前記第2の計測装置における第2の測定データの時刻ずれを算出するステップと、前記時刻ずれを基に前記第2の測定データの時刻に応じて線形的に前記第2の測定データの時刻を補正する時刻ずれ補正のステップとを含むことを特徴とする。   A measurement data correction method according to the present invention includes a CPU, a storage unit that stores a program and data, a first measurement device that includes a first sensor that measures a physical quantity relating to an earthquake at an installed point, and a CPU. A second measuring device comprising a storage means for storing a program and data and a second sensor for measuring a physical quantity relating to an earthquake at an installed point, and a terminal and a server for recording and processing the measured data Are connected to each other, and the first and second measuring devices are arranged in the structure to be measured, respectively, in the measurement data correction method, and the physical quantity in the first measuring device and the second A step of setting a transfer function for relating a physical quantity in the measuring device, and the first measuring device using the transfer function Calculating the time lag of the second measurement data in the second measurement device with respect to the first measurement data; and linearly according to the time of the second measurement data based on the time lag And a time shift correction step of correcting the time of the second measurement data.

このような構成によれば、伝達関数を用いて第1の計測装置における第1の測定データに対して第2の計測装置における第2の測定データの時刻ずれ、具体的には、構造物が状態変化している間に各測定データ間に生じる時刻ずれを算出し、その時刻ずれを基に第2の測定データの時刻に応じて線形的に第2の測定データの時刻を補正するため、第2の測定データの時刻がいずれも第1の測定データの時刻に対して従来より測定データの時刻ずれの影響を抑えるように同期させることができる。これにより、これらの測定データを用いることで構造物をより正確に解析することができる。   According to such a configuration, the time shift of the second measurement data in the second measurement device with respect to the first measurement data in the first measurement device using the transfer function, specifically, the structure is In order to calculate the time lag that occurs between the measurement data during the state change, and to linearly correct the time of the second measurement data based on the time lag of the second measurement data based on the time lag, The time of the second measurement data can be synchronized with the time of the first measurement data so as to suppress the influence of the time lag of the measurement data. Thereby, a structure can be analyzed more correctly by using these measurement data.

本発明に係る計測システムは、地震に関する物理量を測定する第1のセンサーを備えた第1の計測装置と、地震に関する物理量を測定する第2のセンサーを備えた第2の計測装置と、測定データを記録及び処理するための端末及びサーバと、それらを接続するネットワークとを含み、前記端末又は前記サーバに以下のステップを実行させることを特徴とする。
a 前記第1の計測装置における物理量と前記第2の計測装置における物理量を関係づける伝達関数を設定する
b 前記第1のセンサーにより測定された第1の加速度及び前記第2のセンサーにより測定された第2の加速度を受信する
c 前記第1の加速度及び前記伝達関数を基に変位のシミュレート値を算出するとともに前記第2の加速度を基に変位を算出する
d 前記変位のシミュレート値の2進数の値と前記第2の加速度を基に算出された変位の2進数の値の各bit同士を比較して異なったbitの数を算出する
e 算出された異なったbitの数を基に構造物の状態変化を判定する
A measurement system according to the present invention includes a first measurement device including a first sensor that measures a physical quantity related to an earthquake, a second measurement device including a second sensor that measures a physical quantity related to an earthquake, and measurement data. Including a terminal and a server for recording and processing, and a network connecting them, and causing the terminal or the server to execute the following steps.
a set a transfer function relating the physical quantity in the first measuring device and the physical quantity in the second measuring device b measured by the first acceleration measured by the first sensor and the second sensor C) receiving a second acceleration; c) calculating a displacement value based on the first acceleration and the transfer function and calculating a displacement value based on the second acceleration. The number of different bits is calculated by comparing each bit of the binary value of the displacement and the binary value of the displacement calculated based on the second acceleration. E Structure based on the calculated number of different bits Determining changes in the state of things

このような構成によれば、伝達関数を用いて算出された変位の2進数の値と受信された変位の2進数の値の各bit同士を比較して異なったbitの数を基に構造物の状態変化を判定するため、各計測装置から受信した測定データを一定量蓄積させる必要が無く、測定データを受信さえすれば測定時にリアルタイムで構造物の状態変化を判定することができる。   According to such a configuration, the binary value of the displacement calculated using the transfer function and the binary value of the received displacement are compared with each other, and the structure is based on the number of different bits. Therefore, it is not necessary to accumulate a certain amount of measurement data received from each measuring device, and if the measurement data is received, the state change of the structure can be determined in real time during measurement.

本発明に係る状態変化判定方法によると、第1の加速度及び伝達関数を用いて算出された変位の2進数の値と第2の加速度を基に算出された変位の2進数の値の各bit同士を比較して異なったbitの数を基に構造物の状態変化を判定するため、測定時にリアルタイムで構造物の状態変化を判定することができる。   According to the state change determination method according to the present invention, each bit of the binary value of the displacement calculated using the first acceleration and the transfer function and the binary value of the displacement calculated based on the second acceleration. Since the state change of the structure is determined based on the number of different bits by comparing each other, the state change of the structure can be determined in real time at the time of measurement.

本発明に係る測定データの補正方法によると、伝達関数を用いて第1の測定データに対して第2の測定データの時刻ずれを算出し、その時刻ずれを基に第2の測定データの時刻に応じて線形的に第2の測定データの時刻を補正するため、第2の測定データの時刻がいずれも第1の測定データの時刻に対して従来より測定データの時刻ずれの影響を抑えるように同期させることができる。   According to the measurement data correction method of the present invention, the time difference of the second measurement data is calculated with respect to the first measurement data using the transfer function, and the time of the second measurement data is calculated based on the time difference. Since the time of the second measurement data is linearly corrected in accordance with the time, the time of the second measurement data is less affected by the time difference of the measurement data than the time of the first measurement data. Can be synchronized.

第1の実施形態の計測システムを示す図である。It is a figure which shows the measurement system of 1st Embodiment. 第1の実施形態の第1の計測装置、第2の計測装置及びデータ処理端末を示す図である。It is a figure which shows the 1st measuring device, 2nd measuring device, and data processing terminal of 1st Embodiment. 第1の実施形態の構造物の状態変化判定方法のフローチャートである。It is a flowchart of the state change determination method of the structure of 1st Embodiment. 第1の実施形態の伝達関数の概念を示すグラフである。It is a graph which shows the concept of the transfer function of 1st Embodiment. 変位のシミュレート値と加速度から算出された変位の各bit同士の比較を示す図である。It is a figure which shows the comparison between each bit of the displacement calculated from the simulated value of displacement and acceleration. 第1の実施形態の計測システムの第1の計測装置及び第2の計測装置のブロック構成を示す図であり、(a)は第1の計測装置を示す図であり、(b)は第2の計測装置を示す図である。It is a figure which shows the block configuration of the 1st measuring device of the measuring system of 1st Embodiment, and a 2nd measuring device, (a) is a figure which shows a 1st measuring device, (b) is a 2nd It is a figure which shows this measuring device. 第1の実施形態の計測システムのデータ処理端末及びデータ処理サーバのブロック構成を示す図であり、(a)はデータ処理端末を示す図であり、(b)はデータ処理サーバを示す図である。It is a figure which shows the block configuration of the data processing terminal and data processing server of the measurement system of 1st Embodiment, (a) is a figure which shows a data processing terminal, (b) is a figure which shows a data processing server. . 試験体の状態変化前における伝達関数を示すグラフであり、(a)はLMSを用いてインパルス応答で表した伝達関数を示すグラフであり、(b)は図8(a)の伝達関数を高速フーリエ変換した後のグラフである。It is a graph which shows the transfer function before the state change of a test body, (a) is a graph which shows the transfer function represented by the impulse response using LMS, (b) is a graph which shows the transfer function of Fig.8 (a) at high speed. It is a graph after Fourier-transforming. 試験体の状態変化前における加速度の波形を示すグラフであり、(a)は実際の応答波形及び予測波形を示すグラフであり、(b)は図9(a)の領域B1を拡大したグラフである。It is a graph which shows the waveform of the acceleration before the state change of a test body, (a) is a graph which shows an actual response waveform and a prediction waveform, (b) is a graph which expanded the area | region B1 of Fig.9 (a). is there. 試験体の状態変化後における加速度の波形を示す図であり、(a)は実際の応答波形及び予測波形を示すグラフであり、(b)は図10(a)の領域B2を拡大したグラフである。It is a figure which shows the waveform of the acceleration after the state change of a test body, (a) is a graph which shows an actual response waveform and a prediction waveform, (b) is a graph which expanded the area | region B2 of Fig.10 (a). is there. 差分圧縮の圧縮効率と時間の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the compression efficiency of differential compression, and the relationship of time. 各計測装置における入力波形を示す図The figure which shows the input waveform in each measuring device 構造物の状態変化前後の伝達関数の一例を示す図Diagram showing an example of the transfer function before and after the state change of the structure 構造物の状態変化前後の震度データの一例を示す図Figure showing an example of seismic intensity data before and after the state change of a structure

以下、図面を参照して本発明の各実施形態について説明する。同一又は同類の部材には同一の符号を用いるか又は添字のみ異ならせて表示するものとし、重複した説明を省略しているが、本実施形態の記載は本発明の技術的思想を理解するために合目的的に解釈され、実施形態の記載に限定解釈されるべきものではない。   Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same reference numerals are used for the same or similar members, or only the subscripts are displayed differently, and the duplicate description is omitted. However, the description of the present embodiment is for understanding the technical idea of the present invention. Should not be construed as limited to the description of the embodiments.

(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態の計測システムを示す図である。この計測システム100は、複数の計測装置10、20と、データ処理端末(以下、単に「処理端末」という場合がある。)30と、データ処理サーバ(以下、単に「処理サーバ」という場合がある。)50と、利用者端末70とを備え、それらがネットワーク60を介して接続されている。複数の計測装置10、20(20a、20b、・・・)と処理端末30は、いずれもローカルエリアネットワーク(以下、「LAN」という。)40に接続されている。処理サーバ50は処理端末30から送られる膨大な地震に関するデータを処理する。また、処理サーバ50は図示しないストレージを備え、そのストレージに処理サーバ50に集められた各種のデータを記録したり必要な認証データ等を保存する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a measurement system according to the first embodiment. The measurement system 100 may include a plurality of measurement devices 10 and 20, a data processing terminal (hereinafter sometimes simply referred to as “processing terminal”) 30, and a data processing server (hereinafter simply referred to as “processing server”). 50) and a user terminal 70, which are connected via the network 60. The plurality of measuring apparatuses 10 and 20 (20a, 20b,...) And the processing terminal 30 are all connected to a local area network (hereinafter referred to as “LAN”) 40. The processing server 50 processes data relating to a huge earthquake sent from the processing terminal 30. Further, the processing server 50 includes a storage (not shown), in which various data collected by the processing server 50 is recorded and necessary authentication data is stored.

図6は、第1の実施形態の計測システムの第1の計測装置10及び第2の計測装置20のブロック構成を示す図である。図6(a)は第1の計測装置10を示す図であり、図6(b)は第2の計測装置20(20a、20b、・・・)を示す図である。図6(a)に示すように、第1の計測装置10は、装置全体を制御するCPU11と、フラッシュメモリーやハードディスク等のストレージデバイス12と、RAM等の一時記憶手段13と、ネットワークインターフェース14と、A/D変換器15と、加速度センサー16等を一つの筐体内に備える。また、図6(b)に示すように、第2の計測装置20は、装置全体を制御するCPU21と、フラッシュメモリーやハードディスク等のストレージデバイス22と、RAM等の一時記憶手段23と、ネットワークインターフェース24と、A/D変換器25と、加速度センサー26等を一つの筐体内に備える。第2の計測装置20は一つの計測対象物(構造物)に対して同じ構成のものが複数設けられる。   FIG. 6 is a diagram illustrating a block configuration of the first measurement device 10 and the second measurement device 20 of the measurement system according to the first embodiment. FIG. 6A is a diagram showing the first measuring device 10, and FIG. 6B is a diagram showing the second measuring device 20 (20a, 20b,...). As shown in FIG. 6A, the first measuring apparatus 10 includes a CPU 11 that controls the entire apparatus, a storage device 12 such as a flash memory and a hard disk, a temporary storage means 13 such as a RAM, a network interface 14, and the like. The A / D converter 15 and the acceleration sensor 16 are provided in one housing. As shown in FIG. 6B, the second measuring apparatus 20 includes a CPU 21 that controls the entire apparatus, a storage device 22 such as a flash memory and a hard disk, a temporary storage means 23 such as a RAM, and a network interface. 24, an A / D converter 25, an acceleration sensor 26, and the like are provided in one housing. A plurality of second measuring devices 20 having the same configuration are provided for one measuring object (structure).

ストレージデバイス12(22)は、OSや計測のためのプログラムを記録したりCPU11(21)による演算結果をデータとして保存したりする。加速度センサー16はA/D変換器15を介してCPU11に接続され、加速度の計測値をサンプリングしながらCPU11に伝達する。また、加速度センサー26も同様にして加速度の計測値をサンプリングしながらCPU21に伝達する。   The storage device 12 (22) records an OS and a program for measurement, and stores a calculation result by the CPU 11 (21) as data. The acceleration sensor 16 is connected to the CPU 11 via the A / D converter 15 and transmits the acceleration measurement value to the CPU 11 while sampling. Similarly, the acceleration sensor 26 samples the measured acceleration value and transmits it to the CPU 21.

第1の計測装置10は、3つの加速度センサー16を内蔵し、水平(X−Y方向)及び垂直(Z方向)の3軸に対応する加速度をリアルタイムに計測することができる。また、第2の計測装置20は、3つの加速度センサー26を内蔵し、水平(X−Y方向)及び垂直(Z方向)の3軸に対応する加速度をリアルタイムに計測することができる。なお、加速度と速度と変位は積分乃至微分の関係にあるため、上記各センサーは、いずれも理論的には加速度センサー、速度センサーや変位センサーのいずれであってもよい。   The first measuring device 10 includes three acceleration sensors 16 and can measure acceleration corresponding to three axes in the horizontal (XY direction) and vertical (Z direction) in real time. The second measuring device 20 includes three acceleration sensors 26, and can measure acceleration corresponding to three axes in the horizontal (XY direction) and vertical (Z direction) in real time. Since acceleration, speed, and displacement are in an integral or differential relationship, each of the sensors may theoretically be an acceleration sensor, a speed sensor, or a displacement sensor.

図7は、第1の実施形態の計測システムのデータ処理端末30及びデータ処理サーバ50のブロック構成を示す図である。図7(a)はデータ処理端末を示す図であり、図7(b)はデータ処理サーバを示す図である。図7(a)に示すように、データ処理端末30は、CPU31、ストレージデバイス32、RAM33、ネットワークインターフェース34等を備えた汎用的なコンピュータに所定のデータ処理端末用のプログラムをインストールしたものでよい。CPU31は、第1の計測装置10により測定された加速度データを第2の計測装置20により測定された加速度データを用いて圧縮するプログラムを実行するほか、各計測装置(10、20)間の時刻を同期するプログラム、測定データを補正するプログラムや必要なデータのみをストレージデバイス32に記録しデータ処理サーバ50に送信するプログラムを実行する等の働きをする。ストレージデバイス32は、OSや各種のプログラムを記録すると共に震度データや加速度データを保存する。ストレージデバイス32は当然ながらLAN40内などに設けられたファイルサーバ等でもよい。   FIG. 7 is a diagram illustrating a block configuration of the data processing terminal 30 and the data processing server 50 of the measurement system according to the first embodiment. FIG. 7A is a diagram showing a data processing terminal, and FIG. 7B is a diagram showing a data processing server. As shown in FIG. 7A, the data processing terminal 30 may be a general-purpose computer provided with a CPU 31, a storage device 32, a RAM 33, a network interface 34, etc., and a predetermined data processing terminal program installed therein. . The CPU 31 executes a program for compressing the acceleration data measured by the first measuring device 10 using the acceleration data measured by the second measuring device 20, and also the time between the measuring devices (10, 20). For example, a program for correcting measurement data, a program for correcting measurement data, and a program for recording only necessary data in the storage device 32 and transmitting the data to the data processing server 50. The storage device 32 records the OS and various programs, and stores seismic intensity data and acceleration data. Of course, the storage device 32 may be a file server or the like provided in the LAN 40 or the like.

データ処理端末30は、建物1外に設置され、LAN40に接続されている。データ処理端末30は、主に計測装置10、20を管理する役割を果たすものであり、複数の計測装置10、20を設置した一つの構造物に対して少なくとも一台設けられていればよい。ただし、計測装置10、20の少なくとも一台に処理端末30の機能を兼ね備えさせ、これを「親機」、その他の計測装置を「子機」として用いることで、処理端末30を省略してもよい。或いは、全ての計測装置が処理端末の機能を備えてもよい。   The data processing terminal 30 is installed outside the building 1 and connected to the LAN 40. The data processing terminal 30 mainly plays a role of managing the measuring devices 10 and 20, and it is sufficient that at least one data processing terminal 30 is provided for one structure in which the plurality of measuring devices 10 and 20 are installed. However, even if the processing terminal 30 is omitted by having at least one of the measuring devices 10 and 20 also have the function of the processing terminal 30 and using this as the “master unit” and other measuring devices as the “slave unit”. Good. Alternatively, all the measuring devices may have a processing terminal function.

図7(b)に示すように、データ処理サーバ50はCPU51、ストレージデバイス52、RAM53、ネットワークインターフェース54等を備えた汎用的なコンピュータに所定のデータ処理サーバ用のプログラムをインストールしたものでよい。   As shown in FIG. 7B, the data processing server 50 may be a general-purpose computer provided with a CPU 51, a storage device 52, a RAM 53, a network interface 54, etc., and a predetermined data processing server program installed therein.

図2は、第1の実施形態の第1の計測装置10、第2の計測装置20及びデータ処理端末30を示す図である。第1の計測装置10は、測定の基準地点として建物1内の1階(地上階)の床面に設置され、LAN40に接続されている。第2の計測装置20(20a、20b、・・・)は、建物1内の2階以上の各階の床面にそれぞれ設置され、LAN40にそれぞれ接続されている。データ処理端末30は、建物1外に設置され、LAN40に接続されている。建物1は、地震等の揺れにより線形変形する構造物であればよく、線形変形から非線形変形への変化が判明し易いものであることが好ましい。具体的には、建物1は、木造よりも鉄筋コンクリート構造であることが好ましい。なお、建物1は橋梁の脚部であってもよい。   FIG. 2 is a diagram illustrating the first measurement device 10, the second measurement device 20, and the data processing terminal 30 according to the first embodiment. The first measuring device 10 is installed on the floor of the first floor (the ground floor) in the building 1 as a measurement reference point, and is connected to the LAN 40. The second measuring devices 20 (20a, 20b,...) Are respectively installed on the floors of the second floor and above in the building 1 and connected to the LAN 40, respectively. The data processing terminal 30 is installed outside the building 1 and connected to the LAN 40. The building 1 may be a structure that linearly deforms due to an earthquake or the like, and it is preferable that the change from linear deformation to non-linear deformation is easily identified. Specifically, the building 1 preferably has a reinforced concrete structure rather than a wooden structure. The building 1 may be a leg of a bridge.

この建物1では、地震等の揺れにより基準地点である第1の計測装置10において加速度Paが測定されると、第2の計測装置20aにおいて第1の計測装置10に対して相対的な変位Xmaが測定され、第2の計測装置20bにおいて第1の計測装置10に対して相対的な変位Xmbが測定される。   In this building 1, when the acceleration Pa is measured in the first measuring device 10 which is the reference point due to a shake such as an earthquake, the displacement Xma relative to the first measuring device 10 in the second measuring device 20a. Is measured, and the displacement Xmb relative to the first measurement device 10 is measured in the second measurement device 20b.

以下、第1の実施形態の構造物の状態変化判定方法について、図2の建物1、第1の計測装置10及び第2の計測装置20aを用いて簡単に説明する。なお、第1の計測装置10の時刻と第2の計測装置20aの時刻は同期されており、特に言及しない限り第1の計測装置10の加速度と第2の計測装置20aの加速度は同時刻のものを指す。また、状態変化判定方法において、加速度はいずれも水平(X−Y方向)及び垂直(Z方向)の3軸に対してそれぞれ測定後各方向において構造物(建物1)の状態変化がそれぞれ判定されて検知されるが、以下の説明では、X方向についてのみ説明し、Y及びZ方向についてはX方向と同様として説明を省略している。   Hereinafter, the structural state change determination method according to the first embodiment will be briefly described with reference to the building 1, the first measurement device 10, and the second measurement device 20 a in FIG. 2. The time of the first measuring device 10 and the time of the second measuring device 20a are synchronized, and unless otherwise specified, the acceleration of the first measuring device 10 and the acceleration of the second measuring device 20a are the same time. Refers to things. Further, in the state change determination method, the acceleration is determined for each state of the structure (building 1) in each direction after measurement with respect to the three axes of the horizontal (XY direction) and vertical (Z direction). However, in the following description, only the X direction is described, and the Y and Z directions are the same as the X direction, and the description is omitted.

図3は、第1の実施形態の構造物の状態変化判定方法のフローチャートである。
まず、第1の計測装置10(第1の加速度センサー系)における加速度Paと第2の計測装置20a(第2の加速度センサー系)における変位Xaとを関係づける伝達関数fを設定する(ステップS1)。この伝達関数fは予め準備しておく。
FIG. 3 is a flowchart of the structure state change determination method according to the first embodiment.
First, a transfer function f that relates the acceleration Pa in the first measurement device 10 (first acceleration sensor system) and the displacement Xa in the second measurement device 20a (second acceleration sensor system) is set (step S1). ). This transfer function f is prepared in advance.

図4は、第1の実施形態の伝達関数fの概念を示すグラフである。図4に示すように、伝達関数fは、建物1が線形変形を保持した状態では縦軸が加速度Paであり横軸が変位Xaである平面上の或る直線Lに対して対称の閉曲線(略楕円形)で近似して表すことができる。この伝達関数fを加速度Paを変数として数式で表しておくと、伝達関数fを用いて加速度Paから変位Xaが算出できる。なお、建物1が硬い構造物の場合、伝達関数fは直線Lに対しての距離が全体的に小さくなり、直線Lに近づくようになる。   FIG. 4 is a graph showing the concept of the transfer function f of the first embodiment. As shown in FIG. 4, the transfer function f is a closed curve (symmetrical with respect to a certain straight line L on a plane in which the vertical axis is the acceleration Pa and the horizontal axis is the displacement Xa in a state where the building 1 holds the linear deformation. (Approximate elliptical) can be approximated. If the transfer function f is expressed by a mathematical expression with the acceleration Pa as a variable, the displacement Xa can be calculated from the acceleration Pa using the transfer function f. In addition, when the building 1 is a hard structure, the transfer function f has a smaller distance to the straight line L as a whole, and approaches the straight line L.

例えば、この伝達関数fを、第1の計測装置10の速度Pvの正負の符号により大きく2通りに分けて二次曲線fp(Pv≧0)、fn(Pv<0)で表すと、速度Pv≧0の場合、変位Xaは加速度Pa及び伝達関数fpを用いて以下の式(1)により算出できる。
Xa=fp(Pa) ・・・(1)
For example, when the transfer function f is roughly divided into two in accordance with the sign of the speed Pv of the first measuring device 10 and expressed by a quadratic curve fp (Pv ≧ 0) and fn (Pv <0), the speed Pv When ≧ 0, the displacement Xa can be calculated by the following equation (1) using the acceleration Pa and the transfer function fp.
Xa = fp (Pa) (1)

上記伝達関数f(fp及びfn)は、予め第1の計測装置10による加速度の測定値及び第2の計測装置20aによる加速度の測定値を基に近似式で表して準備しておく。例えば、伝達関数fを有限インパルス応答(Finite Impulse Response、FIR)を用いてLMS(Least Mean Square、最小二乗平均法)等のアルゴリズムにより数式で表してもよい。なお、建物1が十分な剛体である場合、建物1の線形変形を前提条件として、LMSのアルゴリズムを用いて伝達関数を近似的に表すことができるが、建物1の構造(性質)により用いるアルゴリズムや伝達関数を変える必要がある。   The transfer function f (fp and fn) is prepared in advance by an approximate expression based on the measured acceleration value by the first measuring device 10 and the measured acceleration value by the second measuring device 20a. For example, the transfer function f may be expressed by a mathematical expression by an algorithm such as LMS (Least Mean Square) using a finite impulse response (FIR). If the building 1 is sufficiently rigid, the transfer function can be approximately expressed using the LMS algorithm on the premise of linear deformation of the building 1, but the algorithm used depending on the structure (property) of the building 1 It is necessary to change the transfer function.

具体的には、有限インパルス応答を用いて加速度Paを以下の式(2)で表し、LMS等のアルゴリズムにより係数hm(n)を決定するようにしてもよい。
Xa(n)=Σhm(n)・Pa(n−m) ・・・ (2)
ただし、Pa(n)は入力信号であり、Xa(n)は出力信号であり、hm(n)はPa(n)の重み係数であり、m=0,1,・・・,N−1の整数である。
Specifically, the acceleration Pa may be expressed by the following equation (2) using a finite impulse response, and the coefficient hm (n) may be determined by an algorithm such as LMS.
Xa (n) = Σhm (n) · Pa (nm) (2)
Where Pa (n) is an input signal, Xa (n) is an output signal, hm (n) is a weighting factor of Pa (n), and m = 0, 1,..., N−1. Is an integer.

次に、第1の計測装置10により加速度Paを、第2の計測装置20aによりその加速度Paに対応する加速度Pmaをそれぞれ測定する(ステップS2)。データ処理端末30又はデータ処理サーバ50側で処理する際には、その測定された加速度Pa、Pmaのデータをそれぞれ受信する。加速度Pa、Pmaはいずれも24bitのデータである。加速度Pa及び変位Xmaは、3軸(X,Y,Z)方向についてそれぞれ測定するが、2軸(X,Y)方向だけでもよい。   Next, the first measuring device 10 measures the acceleration Pa, and the second measuring device 20a measures the acceleration Pma corresponding to the acceleration Pa (step S2). When processing is performed on the data processing terminal 30 or the data processing server 50 side, the data of the measured accelerations Pa and Pma are received. The accelerations Pa and Pma are 24 bit data. Although the acceleration Pa and the displacement Xma are measured in the three-axis (X, Y, Z) directions, respectively, only the two-axis (X, Y) directions may be used.

次に、上記伝達関数fがfp(Pv≧0)又はfn(Pv<0)の2通りで表されている場合、第1の計測装置10の加速度Paを基に速度Pvを算出し(ステップS3)、算出された速度Pvにより上記伝達関数fとしてfp又はfnを選択する(ステップS4)。速度Pvを算出する際にはノイズ除去フィルター等を用いてノイズを除去してもよい。なお、ステップS3及びS4は、伝達関数fが1つの数式で表されている場合や速度Pvの所定の範囲毎に数式で表されていない場合は不要となる。   Next, when the transfer function f is expressed in two ways, fp (Pv ≧ 0) or fn (Pv <0), the speed Pv is calculated based on the acceleration Pa of the first measuring device 10 (step S3), fp or fn is selected as the transfer function f based on the calculated speed Pv (step S4). When calculating the speed Pv, noise may be removed using a noise removal filter or the like. Note that steps S3 and S4 are not required when the transfer function f is expressed by one mathematical expression or when it is not expressed by a mathematical expression for each predetermined range of the speed Pv.

次に、測定された加速度Pa及び上記伝達関数fを用いて第2の計測装置20aにおける変位のシミュレート値Xaを算出する。また、測定された加速度Pmaを基に第2の計測装置20aにおける変位Xmaを算出する(ステップS5)。   Next, a displacement simulation value Xa in the second measuring apparatus 20a is calculated using the measured acceleration Pa and the transfer function f. Further, the displacement Xma in the second measuring device 20a is calculated based on the measured acceleration Pma (step S5).

次に、変位のシミュレート値Xaの2進数の値と変位Xmaの2進数の値の各bit同士を比較する(ステップS6)。このとき、各bit同士を比較して異なったbitの数Nを算出する。   Next, each bit of the binary value of the simulated displacement value Xa and the binary value of the displacement Xma is compared (step S6). At this time, the number N of different bits is calculated by comparing each bit.

図5は、変位のシミュレート値Xaと加速度から算出された変位Xmaの各bit同士の比較を示す図である。図5に示すように、2進数で表された変位のシミュレート値Xaの値と2進数で表された変位Xmaの値の各bit同士を比較し、異なったbitを示すDの総数をNとする。各bit同士を比較する際にはノイズの影響が大きい下位4bitを除いてもよい。   FIG. 5 is a diagram illustrating a comparison between each bit of the simulated displacement Xa and the displacement Xma calculated from the acceleration. As shown in FIG. 5, the simulated displacement value Xa expressed in binary number and the displacement Xma value expressed in binary number are compared with each other, and the total number of Ds indicating different bits is expressed as N. And When comparing each bit, lower 4 bits having a large influence of noise may be excluded.

この各bit同士の比較は、同様の処理を実施する際、具体的には、変位Xmaを変位のシミュレート値Xaを用いて差分圧縮する際に実施してもよい。この場合、全体のbitの数(24)から異なったbitの数Nを差し引いた値は全体の割合でみると差分圧縮の圧縮効率と考えることができる。   The comparison between the bits may be performed when the same processing is performed, specifically, when the displacement Xma is differentially compressed using the simulated displacement value Xa. In this case, the value obtained by subtracting the number N of different bits from the total number of bits (24) can be considered as the compression efficiency of differential compression in terms of the overall ratio.

次に、異なったbitの数Nを基に建物1の状態変化を判定する(ステップS7)。建物1が地震等の揺れにより線形変形している場合では、異なったbitの数Nは小さいが、建物1が破壊されて非線形に変形するとこのNは大きくなる。そのため、例えば、異なったbitの数Nが一定値以上となった場合、建物1に状態変化が発生したと判定する。   Next, the state change of the building 1 is determined based on the number N of different bits (step S7). When the building 1 is linearly deformed due to shaking such as an earthquake, the number N of different bits is small, but when the building 1 is destroyed and deformed nonlinearly, this N becomes large. Therefore, for example, when the number N of different bits becomes a certain value or more, it is determined that a state change has occurred in the building 1.

また、上記差分圧縮の圧縮効率は、建物1が地震等の揺れにより線形変形している間では80〜90%程度を維持するが、建物1が破壊されて非線形に変形しはじめると圧縮効率が大幅に低下する。そこで、この場合、建物1に状態変化が発生したと判定する。   Further, the compression efficiency of the differential compression is maintained at about 80 to 90% while the building 1 is linearly deformed due to shaking such as an earthquake. However, when the building 1 is destroyed and begins to deform nonlinearly, the compression efficiency is increased. Decrease significantly. Therefore, in this case, it is determined that a state change has occurred in the building 1.

以上ステップS1〜S7により、第1の計測装置10により加速度Paを、第2の計測装置20aによりその加速度Paに対応する加速度Pmaをそれぞれ測定し、上記異なったbitの数N又は上記差分圧縮の圧縮効率の時系列的な変化をみることにより、測定時にリアルタイムで建物1の状態変化を判定することができる。   Through steps S1 to S7, the acceleration Pa is measured by the first measuring device 10 and the acceleration Pma corresponding to the acceleration Pa is measured by the second measuring device 20a, and the number N of the different bits or the differential compression is calculated. By looking at the time-series change in compression efficiency, it is possible to determine the change in the state of the building 1 in real time during measurement.

また、上記異なったbitの数Nや上記差分圧縮の圧縮効率以外にも、上記伝達関数fを用いて、第2の計測装置20aの短時間平均STAと長時間平均LTAの比STA/LTAを算出し、その比STA/LTAの時系列的な変化をみるようにしてもよく、同様に建物1の状態変化を判定することができる。   In addition to the number N of different bits and the compression efficiency of the differential compression, the ratio STA / LTA between the short time average STA and the long time average LTA of the second measuring device 20a is calculated using the transfer function f. It may be calculated and the time series change of the ratio STA / LTA may be seen, and the state change of the building 1 can be similarly determined.

なお、ステップS1〜S7は、データ処理端末30又はデータ処理サーバ50のいずれで実施するようにしてもよく、第1の計測装置10や第2の計測装置20aにおいて実施するようにしてもよい。   Note that steps S1 to S7 may be performed by either the data processing terminal 30 or the data processing server 50, or may be performed by the first measuring device 10 or the second measuring device 20a.

ここで、実際に3段構成のスチールラックを試験体として、試験体の状態変化を判定して検知する実験を実施した。まず、試験体の1段目に上記第1の計測装置10(入力側)を、3段目に上記第2の計測装置20(応答側)をそれぞれ設置し、試験体に一定の加速度を加えて試験体の状態変化する前(以下、「状態変化前」という。)の伝達関数をLMSのアルゴリズムを用いてインパルス応答で近似的に表した。そして、その伝達関数を高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform、FFT)して、伝達関数の帯域(周波数)通過特性を調べた。   Here, an experiment was performed in which a steel rack having a three-stage configuration was actually used as a test body to determine and detect a change in the state of the test body. First, the first measuring device 10 (input side) is installed in the first stage of the test body, and the second measuring device 20 (response side) is installed in the third stage, and a certain acceleration is applied to the test body. The transfer function before the state change of the specimen (hereinafter referred to as “before the state change”) was approximately expressed by an impulse response using an LMS algorithm. Then, the transfer function was subjected to Fast Fourier Transform (FFT), and the band (frequency) pass characteristic of the transfer function was examined.

図8は、試験体の状態変化前における伝達関数を示すグラフである。図8(a)はLMSを用いてインパルス応答で表した伝達関数を示すグラフであり、図8(b)は図8(a)の伝達関数を高速フーリエ変換した後のグラフである。図8(a)の横軸はステップ数(1ステップ=10[ms])を、縦軸は伝達関数のゲイン(出力信号/入力信号)をそれぞれ示す。また、図8(b)の横軸は周波数[Hz]を、縦軸は伝達関数のゲイン(出力信号/入力信号)をそれぞれ示す。   FIG. 8 is a graph showing a transfer function before the state change of the specimen. FIG. 8A is a graph showing a transfer function represented by an impulse response using LMS, and FIG. 8B is a graph after fast Fourier transform of the transfer function of FIG. 8A. In FIG. 8A, the horizontal axis represents the number of steps (1 step = 10 [ms]), and the vertical axis represents the gain (output signal / input signal) of the transfer function. In FIG. 8B, the horizontal axis represents frequency [Hz], and the vertical axis represents transfer function gain (output signal / input signal).

図8(b)に示すように、伝達関数の帯域通過特性は、低周波数領域ほど通過して伝達されることがわかる。特に、0〜5[Hz]程度までの通過特性がよいことがわかる。逆に、この伝達関数を用いると、第1の計測装置10の入力波形及び第2の計測装置20の応答波形に含まれる高周波数領域のノイズが伝達され難いことがわかる。   As shown in FIG. 8B, it can be seen that the band pass characteristic of the transfer function is transmitted through the lower frequency region. In particular, it can be seen that the pass characteristic up to about 0 to 5 [Hz] is good. On the other hand, using this transfer function, it can be seen that noise in the high frequency region included in the input waveform of the first measurement device 10 and the response waveform of the second measurement device 20 is difficult to be transmitted.

その後、試験体に一定の加速度を加えて試験体の状態変化前と試験体の状態変化した後(以下、「状態変化後」という。)のそれぞれにおいて、実際の第2の計測装置20の応答波形(以下、「応答波形」という。)及び第2の計測装置20の予測波形(以下、「予測波形」という。)をそれぞれ調べた。なお、試験体の状態変化後の状態は、試験体の各固定ネジをゆるめた状態とした。応答波形は第2の計測装置20における加速度の実測値であり、予測波形は図8の伝達関数を基に第1の計測装置10における加速度の実測値を用いて算出した。   Thereafter, the actual response of the second measurement device 20 is applied to each of the specimen before the state change of the specimen and after the state change of the specimen (hereinafter referred to as “after the state change”). A waveform (hereinafter referred to as “response waveform”) and a predicted waveform (hereinafter referred to as “predicted waveform”) of the second measuring apparatus 20 were examined. In addition, the state after the state change of the test body was a state in which each fixing screw of the test body was loosened. The response waveform is an actual measured value of acceleration in the second measuring device 20, and the predicted waveform is calculated using the actual measured value of acceleration in the first measuring device 10 based on the transfer function of FIG.

図9は、試験体の状態変化前における加速度の波形を示す図である。図9(a)は実際の応答波形及び予測波形を示すグラフであり、図9(b)は図9(a)の領域B1を拡大したグラフである。図9(a)及び図9(b)の横軸はいずれもステップ数(1ステップ=10[ms])を、縦軸はいずれも±1に正規化した加速度gal[cm/s]をそれぞれ示す。 FIG. 9 is a diagram showing a waveform of acceleration before the state change of the specimen. FIG. 9A is a graph showing an actual response waveform and a predicted waveform, and FIG. 9B is a graph in which the region B1 in FIG. 9A is enlarged. 9A and 9B, the horizontal axis represents the number of steps (1 step = 10 [ms]), and the vertical axis represents the acceleration gal [cm / s 2 ] normalized to ± 1. Each is shown.

図9(a)及び図9(b)に示すように、試験体の状態変化前においては、予測波形は全体的に応答波形と近似していることがわかる。   As shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b), it can be seen that the predicted waveform approximates the response waveform as a whole before the state change of the specimen.

図10は、試験体の状態変化後における加速度の波形を示す図である。図10(a)は実際の応答波形及び予測波形を示すグラフであり、図10(b)は図10(a)の領域B2を拡大したグラフである。図10(a)及び図10(b)の横軸はいずれもステップ数(1ステップ=10[ms])を、縦軸はいずれも±1に正規化した加速度gal[cm/s]をそれぞれ示す。 FIG. 10 is a diagram showing a waveform of acceleration after the state change of the specimen. FIG. 10A is a graph showing an actual response waveform and a predicted waveform, and FIG. 10B is a graph in which the region B2 in FIG. 10A is enlarged. 10A and 10B, the horizontal axis represents the number of steps (1 step = 10 [ms]), and the vertical axis represents the acceleration gal [cm / s 2 ] normalized to ± 1. Each is shown.

図10(a)及び図10(b)に示すように、試験体の状態変化後においては、予測波形は応答波形と全体的に大きく異なっていることがわかる。これは、伝達関数が試験体の状態変化により変わってしまったためである。そのため、この伝達関数の変化を調べることで、試験体の状態変化前後のトリガーを判定して検知することができる。具体的には、この伝達関数を用いて、上記異なったbitの数Nや上記差分圧縮の圧縮効率等を時系列的に調べ、それらの大きな変化が生じた地点付近を試験体の状態変化が発生した時刻と考えることができる。   As shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b), it can be seen that the predicted waveform is greatly different from the response waveform as a whole after the state change of the specimen. This is because the transfer function has changed due to a change in the state of the specimen. Therefore, by examining the change of the transfer function, it is possible to determine and detect the trigger before and after the state change of the specimen. Specifically, using this transfer function, the number N of the different bits, the compression efficiency of the differential compression, and the like are examined in time series, and the state change of the specimen near the point where the large change has occurred. It can be considered as the time of occurrence.

なお、上記試験体の状態変化前において、実際の応答波形と予測波形の誤差を平滑化することにより、誤差による試験体の状態変化前後の誤検知を防ぐことができる。   Note that, by smoothing the error between the actual response waveform and the predicted waveform before the state change of the test body, erroneous detection before and after the state change of the test body due to the error can be prevented.

図11は、差分圧縮の圧縮効率と時間の関係を示すグラフである。上記試験体の状態変化前・後のデータから上記差分圧縮際の圧縮効率と時間の関係をグラフに表した。図11に示すように、圧縮効率は、試験体の状態変化前において80%以上であったが、境界P(時刻T[s])の後大幅に10%未満にまで低下した。なお、実験では100[ms]平均が80%を維持出来ない場合を「検知(状態変化あり)」としたが、実際の運用に際してはより精度を担保するため段階的な検知(例えば、100[ms]平均が80%を維持出来ないときに予備トリガを発生させ、かつ、500[ms]平均が80%を維持出来ないときにトリガを確定させる、など)を行なう方がよいと考えられる。このように、圧縮効率の変化を調べることにより、境界P(時刻T[s])付近で試験体に状態変化が発生したことを検知できることがわかった。   FIG. 11 is a graph showing the relationship between the compression efficiency of differential compression and time. The relationship between compression efficiency and time at the time of the differential compression is shown in a graph from the data before and after the state change of the specimen. As shown in FIG. 11, the compression efficiency was 80% or more before the state change of the specimen, but after the boundary P (time T [s]), the compression efficiency was greatly reduced to less than 10%. In the experiment, the case where the average of 100 [ms] cannot be maintained at 80% was set as “detection (with state change)”, but in actual operation, stepwise detection (for example, 100 [ms] It is considered better to generate a preliminary trigger when the ms] average cannot maintain 80% and to determine the trigger when the 500 [ms] average cannot maintain 80%. Thus, it was found that by examining the change in compression efficiency, it was possible to detect that a state change occurred in the specimen near the boundary P (time T [s]).

第1の実施形態の計測システムにおける状態変化判定方法では、第1の計測装置10により測定された加速度Pa及び伝達関数fを用いて算出された変位Xaの2進数の値と、第2の計測装置20aにより測定された変位Xmaの2進数の値の各bit同士を比較して異なったbitの数Nを基に建物1の状態変化を判定するため、測定時にリアルタイムで建物1の状態変化を判定することができる。   In the state change determination method in the measurement system of the first embodiment, the binary value of the displacement Xa calculated by using the acceleration Pa and the transfer function f measured by the first measurement device 10, and the second measurement. In order to determine the state change of the building 1 based on the number N of different bits by comparing each bit of the binary value of the displacement Xma measured by the device 20a, the state change of the building 1 is measured in real time at the time of measurement. Can be determined.

(第2の実施形態)
建物の残余耐震性能を評価する残余耐震性能評価システムにおいて、所定時間経過後に各計測装置の間に時刻ずれが生じるとそれらの測定データをそのまま用いても構造物を正確に解析することができない。また、各計測装置間で単に時刻を同期するような場合、時刻同期した直後の測定データは構造物を正確に解析するデータとして有効であるが、時刻同期した後次の時刻同期するまでの間の測定データは何らかの時刻ずれを含むと考えられる。以上のことから構造物をより正確に解析するために、各計測装置間に時刻ずれを生じた測定データの補正方法について説明する。この測定データの補正方法は、第1の実施形態の計測システムにおいても用いることができ、第2の実施形態の計測システムとして以下図1及び図2で示す計測システムを用いて説明する。
(Second Embodiment)
In a residual seismic performance evaluation system that evaluates the residual seismic performance of a building, if a time lag occurs between measuring devices after a predetermined time has elapsed, it is impossible to accurately analyze the structure even if these measurement data are used as they are. In addition, when the time is simply synchronized between the measuring devices, the measurement data immediately after the time synchronization is effective as data for accurately analyzing the structure, but after the time synchronization until the next time synchronization. This measurement data is considered to include some time lag. From the above, in order to analyze the structure more accurately, a method for correcting measurement data in which a time lag has occurred between the measurement apparatuses will be described. This measurement data correction method can also be used in the measurement system of the first embodiment, and will be described below using the measurement system shown in FIGS. 1 and 2 as the measurement system of the second embodiment.

第2の実施形態の計測システムにおける測定データの補正方法は、まず、第1の計測装置10における物理量と第2の計測装置20における物理量を関係づける伝達関数を、具体的には、第1の実施形態と同様に第1の計測装置10(第1の加速度センサー系)における加速度Paと第2の計測装置20a(第2の加速度センサー系)における変位Xaとを関係づける伝達関数fを設定する。この伝達関数fは予め準備しておく。なお、以下の説明では、第2の実施形態の計測システムは、第1の計測装置10の時刻を基準にしている。   In the measurement data correction method in the measurement system of the second embodiment, first, a transfer function that relates the physical quantity in the first measurement device 10 and the physical quantity in the second measurement device 20 is described in detail. Similarly to the embodiment, a transfer function f that relates the acceleration Pa in the first measurement device 10 (first acceleration sensor system) and the displacement Xa in the second measurement device 20a (second acceleration sensor system) is set. . This transfer function f is prepared in advance. In the following description, the measurement system of the second embodiment is based on the time of the first measurement device 10.

次に、伝達関数fを用いて第1の計測装置10における第1の測定データに対して第2の計測装置20における第2の測定データの時刻ずれΔTを算出する。   Next, a time shift ΔT of the second measurement data in the second measurement device 20 is calculated with respect to the first measurement data in the first measurement device 10 using the transfer function f.

図12は、各計測装置における入力波形を示す図である。実線の波形W1は第1の計測装置の入力波形を、破線の波形W2は第2の計測装置の入力波形をそれぞれ示す。また、図13は、構造物の状態変化前後の伝達関数fの一例を示す図である。なお、伝達関数fは実線以外にも破線のような軌道を描く。ここで、時刻Tは構造物が状態変化した時刻である。 FIG. 12 is a diagram illustrating an input waveform in each measurement apparatus. A solid line waveform W1 indicates an input waveform of the first measurement apparatus, and a broken line waveform W2 indicates an input waveform of the second measurement apparatus. FIG. 13 is a diagram illustrating an example of the transfer function f before and after the state change of the structure. In addition to the solid line, the transfer function f draws a trajectory like a broken line. Here, the time T D is the time when the structure is changed status.

図12に示すように、第2の実施形態の計測システムでは、時刻Tで第1の計測装置10の時刻と第2の計測装置20の時刻が同期されている。そして、所定時間経過後に時刻ずれを算出する。具体的には、伝達関数fを用いて時刻Tから時刻Tまでの時間(T−T)経過後における第1の計測装置10の測定データw(時刻T)に対応する第2の計測装置20の測定データw(時刻T)の時刻ずれΔTを算出する。 As shown in FIG. 12, in the measurement system of the second embodiment, time and time of the second measurement device 20 of the first measuring device 10 at time T 0 it is synchronized. Then, the time difference is calculated after a predetermined time has elapsed. Specifically, it corresponds to the measurement data w 1 (time T 1 ) of the first measurement device 10 after the time (T 1 -T 0 ) from time T 0 to time T 1 has elapsed using the transfer function f. A time shift ΔT of the measurement data w 2 (time T 2 ) of the second measuring device 20 is calculated.

図13に示すように、伝達関数fは構造物の状態変化した時刻Tの前後で安定せずに大きく変化することが判明しており、例えば、この伝達関数fが大きく変化する前の第1の計測装置の入力波形W1及び第2の計測装置の入力波形W2を基に第1の計測装置10と第2の計測装置20の間の伝達特性を示す波形をそれぞれ同定し、同定された各波形の特徴部分を比較して、第1の計測装置10の測定データw(時刻T)に対応する第2の計測装置20の測定データw(時刻T)の時刻ずれΔTを算出する。なお、波形を同定する方法の一つとして、上述のように有限インパルス応答を用いて波形を表し、LMSのアルゴリズムにより係数を決定して波形を同定する方法が挙げられる。 As shown in FIG. 13, the transfer function f is found to vary greatly not stable before and after the time T D which has a state change of the structure, for example, prior to the transfer function f is greatly changed the Based on the input waveform W1 of the first measuring device and the input waveform W2 of the second measuring device, the waveforms indicating the transfer characteristics between the first measuring device 10 and the second measuring device 20 are identified and identified. By comparing the characteristic portions of the respective waveforms, the time shift ΔT of the measurement data w 2 (time T 2 ) of the second measurement device 20 corresponding to the measurement data w 1 (time T 1 ) of the first measurement device 10 is obtained. calculate. As one of the methods for identifying a waveform, there is a method for identifying a waveform by representing a waveform using a finite impulse response as described above and determining a coefficient by an LMS algorithm.

また、パルス入力のある振動環境では、第1の計測装置において短時間平均STA1と長時間平均LTA1との比STA1/LTA1を算出し、同様にして第2の計測装置において短時間平均STA2と長時間平均LTA2との比STA2/LTA2を算出する。そして、比STA1/LTA1と比STA2/LTA2との比較から時刻ずれΔTを算出するようにしてもよい。この短時間平均と長時間平均の比は波形の自己相似性を示すものであり、パルスの波形が入力されることによりその自己相似性を失った瞬間の時刻を容易に抽出して比較することができる。なお、このパルス入力のある振動環境とは、機械振動や電車の通る鉄橋等定刻に振動が発生する環境をいう。   In a vibration environment with pulse input, the first measurement device calculates a ratio STA1 / LTA1 between the short-time average STA1 and the long-time average LTA1, and similarly, the second measurement device has a short time average STA2 and a long length. The ratio STA2 / LTA2 with the time average LTA2 is calculated. Then, the time shift ΔT may be calculated from a comparison between the ratio STA1 / LTA1 and the ratio STA2 / LTA2. This ratio between short-time average and long-term average indicates the self-similarity of the waveform, and it is easy to extract and compare the time of the moment when the self-similarity is lost by inputting the pulse waveform. Can do. In addition, the vibration environment with this pulse input refers to an environment in which vibration occurs on time, such as mechanical vibration or an iron bridge through which a train passes.

次に、第2の測定データの時刻ずれΔTを基に第2の測定データの時刻に応じて線形的に第2の測定データの時刻を補正する。このとき、構造物の状態変化が続いている時間帯を特定するために震度データを用いる。   Next, the time of the second measurement data is linearly corrected according to the time of the second measurement data based on the time difference ΔT of the second measurement data. At this time, seismic intensity data is used to identify a time zone in which the state change of the structure continues.

図14は、構造物の状態変化前後の震度データの一例を示す図である。図14に示すように、まず、仮のトリガーとして構造物の状態変化をした時刻Tを抽出する。なお、この時刻Tは、第1の実施形態の計測システムにおいて構造物の状態変化があったと判定された時刻を用いるようにしてもよい。次に、トリガー時刻として構造物の状態変化の時刻Tを基準に構造物の状態変化前における無震状態(震度0)の終了時刻Tを抽出し、トリガーを解除するデトリガー時刻として構造物の状態変化後における無震状態(震度0)の開始時刻Tを抽出する。ここで、トリガー時刻とは、測定データの抽出を開始する時刻をいう。そして、第2の実施形態の計測システム(第1の計測装置10)の時刻tが時刻(T〜T)間において、第2の測定データの時刻T(t)に時刻ずれΔTを線形的に加える。例えば、時刻tが時刻(T〜T)間では以下の式(3)のように補正する。 FIG. 14 is a diagram illustrating an example of seismic intensity data before and after a state change of a structure. As shown in FIG. 14, first extracts a time T D in which the state change of the structure as a temporary trigger. Incidentally, the time T D can be used to time it is determined that there is a state change of the structure in the measurement system of the first embodiment. Then extracted end time T 3 free earthquake state (seismic intensity 0) before a state change of the structure relative to the time T D of the state change of the structure as a trigger time, the structure as Detoriga time of releasing the trigger the start time T 4 free Shin state (seismic intensity 0) is extracted after the change of state. Here, the trigger time means a time at which extraction of measurement data is started. Then, when the time t of the measurement system (first measurement device 10) of the second embodiment is between the times (T 3 to T 4 ), the time difference ΔT is set to the time T 2 (t) of the second measurement data. Add linearly. For example, when the time t is between the times (T 0 to T 1 ), the correction is performed as in the following formula (3).

’(t)=T(t)−ΔT・(t−T)/(T−T) ・・・ (3)
ただし、T(t)は時刻tの補正前の第2の測定データの時刻であり、T=T(T)であり、T=T(T)であり、T’(t)は時刻tの補正後の第2の測定データの時刻である。
T 2 ′ (t) = T 2 (t) −ΔT · (t−T 0 ) / (T 1 −T 0 ) (3)
However, T 2 (t) is the time of the second measurement data before correction of time t, T 0 = T 2 (T 0 ), T 2 = T 2 (T 1 ), and T 2 '(T) is the time of the second measurement data after correction of time t.

式(3)ように第2の測定データの時刻を補正することで、第2の測定データの時刻がいずれも第1の測定データの時刻に対して従来より同期させることができる。そして、第2の実施形態の計測システムでは、データ処理端末30により第1の測定データ及び上述の補正後の第2の測定データをそれぞれ取得してデータ処理サーバ50に送信することにより、データ処理サーバ50で構造物をより正確に解析することができる。   By correcting the time of the second measurement data as in Expression (3), the time of the second measurement data can be synchronized with the time of the first measurement data. In the measurement system according to the second embodiment, the data processing terminal 30 acquires the first measurement data and the second measurement data after the correction described above, and transmits them to the data processing server 50, thereby performing data processing. The server 50 can analyze the structure more accurately.

第2の実施形態の計測システムにおける計測データの補正方法は、第1の計測装置と第2の計測装置間の時刻ずれを基に第2の測定データの時刻に応じて線形的に第2の測定データの時刻を補正するため、第2の測定データの時刻がいずれも第1の測定データの時刻に対して従来より測定データの時刻ずれの影響を抑えるように同期させることができる。   The measurement data correction method in the measurement system of the second embodiment is based on the time lag between the first measurement device and the second measurement device, and the second linearly according to the time of the second measurement data. In order to correct the time of the measurement data, the time of the second measurement data can be synchronized with the time of the first measurement data so as to suppress the influence of the time lag of the measurement data.

10 第1の計測装置
20 第2の計測装置
30 データ処理端末
40 LAN
50 データ処理サーバ
60 ネットワーク
10 first measurement device 20 second measurement device 30 data processing terminal 40 LAN
50 data processing server 60 network

Claims (11)

CPUとプログラム及びデータを記憶する記憶手段と設置された地点における地震に関する物理量を測定する第1のセンサーとを具備する第1の計測装置と、CPUとプログラム及びデータを記憶する記憶手段と設置された地点における地震に関する物理量を測定する第2のセンサーとを具備する第2の計測装置と、測定データを記録及び処理するための端末やサーバとがネットワークを介して接続され、前記第1及び第2の計測装置が測定対象の構造物にそれぞれ配置された計測システムにおける構造物の状態変化判定方法であって、
前記第1の計測装置における物理量と前記第2の計測装置における物理量を関係づける伝達関数を設定するステップS1と、
前記第1のセンサーにより第1の加速度を測定するとともに前記第2のセンサーにより第2の加速度を測定するステップS2と、
前記第1の加速度及び前記伝達関数を基に変位のシミュレート値を算出するとともに前記第2の加速度を基に変位を算出するステップS5と、
前記変位のシミュレート値の2進数の値と前記第2の加速度を基に算出された変位の2進数の値の各bit同士を比較して異なったbitの数を算出するステップS6と、
算出された異なったbitの数を基に構造物の状態変化を判定するステップS7とを含むことを特徴とする構造物の状態変化判定方法。
A first measuring device comprising a CPU, a storage means for storing programs and data, and a first sensor for measuring a physical quantity relating to an earthquake at the installed location; a storage means for storing the CPU, programs and data; A second measuring device comprising a second sensor for measuring a physical quantity related to an earthquake at a certain point, and a terminal or server for recording and processing measurement data are connected via a network, and the first and first A method for determining a state change of a structure in a measurement system in which the two measurement devices are arranged in the structure to be measured,
Setting a transfer function for associating a physical quantity in the first measurement device with a physical quantity in the second measurement device;
Step S2 of measuring a first acceleration by the first sensor and measuring a second acceleration by the second sensor;
Calculating a displacement value based on the first acceleration and the transfer function, and calculating a displacement value based on the second acceleration;
A step of calculating the number of different bits by comparing each bit of the binary value of the displacement simulated value and the binary value of the displacement calculated based on the second acceleration;
And a step S7 for determining a state change of the structure based on the calculated number of different bits.
前記伝達関数は、速度の条件毎に設定され、前記変位のシミュレート値を算出する際に前記第1の加速度を基に算出された速度を用いて前記伝達関数が選択されることを特徴とする請求項1記載の構造物の状態変化判定方法。   The transfer function is set for each speed condition, and the transfer function is selected by using a speed calculated based on the first acceleration when calculating a simulated value of the displacement. The state change determination method for a structure according to claim 1. 前記伝達関数は、速度が0以上の場合及び速度が0より小さい場合の2通りの二次曲線で近似されていることを特徴とする請求項2記載の構造物の状態変化判定方法。   3. The structure state change determination method according to claim 2, wherein the transfer function is approximated by two quadratic curves when the speed is 0 or more and when the speed is less than 0. 前記変位のシミュレート値及び前記第2の加速度を基に算出された変位の値は、いずれも24bitのデータであり、
前記異なったbitの数を算出する際には下位4bitが除外されることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の構造物の状態変化判定方法。
Both the simulated displacement value and the displacement value calculated based on the second acceleration are 24 bit data,
4. The structure state change determination method according to claim 1, wherein lower 4 bits are excluded when calculating the number of different bits. 5.
前記異なったbitの数は、前記第2の加速度を基に算出された変位の値を前記変位のシミュレート値で差分圧縮する時に算出されることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の構造物の状態変化判定方法。   5. The number of different bits is calculated when differentially compressing a displacement value calculated based on the second acceleration with a simulated value of the displacement. The structure state change determination method according to any one of the preceding claims. 前記異なったbitの数を基に差分圧縮の圧縮効率を算出するステップと、
算出された圧縮効率を基に構造物の状態変化を判定するステップとを含むことを特徴とする請求項5記載の構造物の状態変化判定方法。
Calculating the compression efficiency of differential compression based on the number of different bits;
6. The structure state change determination method according to claim 5, further comprising a step of determining a state change of the structure based on the calculated compression efficiency.
CPUとプログラム及びデータを記憶する記憶手段と設置された地点における地震に関する物理量を測定する第1のセンサーとを具備する第1の計測装置と、CPUとプログラム及びデータを記憶する記憶手段と設置された地点における地震に関する物理量を測定する第2のセンサーとを具備する第2の計測装置と、測定データを記録及び処理するための端末やサーバとがネットワークを介して接続され、前記第1及び第2の計測装置が測定対象の構造物にそれぞれ配置された計測システムにおける測定データの補正方法であって、
前記第1の計測装置における物理量と前記第2の計測装置における物理量を関係づける伝達関数を設定するステップと、
前記伝達関数を用いて前記第1の計測装置における第1の測定データに対して前記第2の計測装置における第2の測定データの時刻ずれを算出するステップと、
前記時刻ずれを基に前記第2の測定データの時刻に応じて線形的に前記第2の測定データの時刻を補正する時刻ずれ補正のステップとを含む
ことを特徴とする測定データの補正方法。
A first measuring device comprising a CPU, a storage means for storing programs and data, and a first sensor for measuring a physical quantity relating to an earthquake at the installed location; a storage means for storing the CPU, programs and data; A second measuring device comprising a second sensor for measuring a physical quantity related to an earthquake at a certain point, and a terminal or server for recording and processing measurement data are connected via a network, and the first and first A measurement data correction method in a measurement system in which two measurement devices are respectively arranged on a structure to be measured,
Setting a transfer function relating the physical quantity in the first measuring device and the physical quantity in the second measuring device;
Calculating a time lag of the second measurement data in the second measurement device with respect to the first measurement data in the first measurement device using the transfer function;
And a time shift correction step of correcting the time of the second measurement data linearly according to the time of the second measurement data based on the time shift.
前記時刻ずれ補正のステップは、
前記構造物の状態変化の時刻を基準に前記構造物の状態変化前における無震状態の終了時刻及び前記構造物の状態変化後における無震状態の開始時刻をそれぞれ抽出し、
それらの時刻間で前記時刻ずれを前記第2の測定データの時刻に線形的に加える
ことを特徴とする請求項7記載の測定データの補正方法。
The time lag correction step includes:
Extracting the end time of the earthquake-free state before the state change of the structure and the start time of the earthquake-free state after the state change of the structure based on the time of the state change of the structure,
8. The method of correcting measurement data according to claim 7, wherein the time lag is linearly added to the time of the second measurement data between these times.
地震に関する物理量を測定する第1のセンサーを備えた第1の計測装置と、地震に関する物理量を測定する第2のセンサーを備えた第2の計測装置と、測定データを記録及び処理するための端末及びサーバと、それらを接続するネットワークとを含み、
前記端末又は前記サーバに以下のステップを実行させることを特徴とする計測システム。
a 前記第1の計測装置における物理量と前記第2の計測装置における物理量を関係づける伝達関数を設定する
b 前記第1のセンサーにより測定された第1の加速度及び前記第2のセンサーにより測定された第2の加速度を受信する
c 前記第1の加速度及び前記伝達関数を基に変位のシミュレート値を算出するとともに前記第2の加速度を基に変位を算出する
d 前記変位のシミュレート値の2進数の値と前記第2の加速度を基に算出された変位の2進数の値の各bit同士を比較して異なったbitの数を算出する
e 算出された異なったbitの数を基に構造物の状態変化を判定する
A first measuring device having a first sensor for measuring a physical quantity relating to an earthquake, a second measuring device having a second sensor for measuring a physical quantity relating to an earthquake, and a terminal for recording and processing measurement data And a server and a network connecting them,
A measurement system that causes the terminal or the server to execute the following steps.
a set a transfer function relating the physical quantity in the first measuring device and the physical quantity in the second measuring device b measured by the first acceleration measured by the first sensor and the second sensor C) receiving a second acceleration; c) calculating a displacement value based on the first acceleration and the transfer function and calculating a displacement value based on the second acceleration. The number of different bits is calculated by comparing each bit of the binary value of the displacement and the binary value of the displacement calculated based on the second acceleration. E Structure based on the calculated number of different bits Determining changes in the state of things
前記端末又は前記サーバに以下のステップをさらに実行させることを特徴とする請求項9記載の計測システム。
f 前記伝達関数を用いて前記第1の計測装置における第1の測定データに対して前記第2の計測装置における第2の測定データの時刻ずれを算出する
g 前記ステップfの後に、前記時刻ずれを基に前記第2の測定データの時刻に応じて線形的に前記第2の測定データの時刻を補正する
The measurement system according to claim 9, further causing the terminal or the server to execute the following steps.
f Calculate a time lag of the second measurement data in the second measurement device with respect to the first measurement data in the first measurement device using the transfer function. g After the step f, the time lag. Based on the above, the time of the second measurement data is linearly corrected according to the time of the second measurement data
前記端末又は前記サーバに以下のステップを実行させることを特徴とする請求項10記載の計測システム。
前記ステップgにおいて、前記構造物の状態変化の時刻を基準に前記構造物の状態変化前における無震状態の終了時刻及び前記構造物の状態変化後における無震状態の開始時刻をそれぞれ抽出し、
それらの時刻間で前記時刻ずれを前記第2の測定データの時刻に線形的に加える
The measurement system according to claim 10, wherein the terminal or the server executes the following steps.
In the step g, the end time of the earthquake-free state before the state change of the structure and the start time of the earthquake-free state after the state change of the structure are extracted based on the time of the state change of the structure,
The time shift between these times is linearly added to the time of the second measurement data.
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