JP2019120521A - Gap width data collection system and gap width estimation program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、橋梁、ビル、トンネルなどの構造物における間隙の幅の状況を把握する間隙幅データ収集システム及び間隙幅推定プログラムに関する。 The present invention relates to a gap width data collection system and a gap width estimation program for grasping the gap width status in structures such as bridges, buildings, tunnels and the like.
構造物のひび割れを検知する技術が知られている。このような技術の一例として、特許文献1には、トンネル内壁面に生じたひび割れが位置するようにトンネル内壁面に固定され、当該ひび割れの幅の変化が指針先端の動きとして拡大され表示されるひび割れ量表示器が記載されている。また特許文献2には、ひび割れに追従して伸びるゴム板の上に複数の金属板をオーバーラップさせて配置し、当該ゴム板がオーバーラップの長さ以上伸びると金属板のラップ幅のひび割れが発生したことを検知できるセンサが記載されている。 Techniques for detecting structural cracks are known. As an example of such a technique, Patent Document 1 is fixed to the inner wall surface of the tunnel so that a crack generated on the inner wall surface of the tunnel is located, and the change in width of the crack is enlarged and displayed as the movement of the tip of the pointer The crack amount indicator is described. Further, according to Patent Document 2, a plurality of metal plates are overlapped and arranged on a rubber plate extending following a crack, and when the rubber plate extends over the length of the overlap, the crack of the wrap width of the metal plate A sensor that can detect that it has occurred is described.
また建造物の健全状態を常時監視可能にする技術も知られている。このような技術の一例として、特許文献3には、建造物の所定の部位に配置されたひずみセンサ、加速度センサ、及び、温度センサのセンサ情報を無線で送信することで、当該建造物の健全状態を常時監視可能にすることが記載されている。特許文献3に記載の技術では、センサ情報は定期的に無線付橋梁センサで測定される。そしてその結果は無線付橋梁センサの無線によりデータ記録装置に格納される。データ記録装置に格納されたデータは橋梁を走行するデータ収集装置を搭載した走行車両に転送される。そしてデータ収集装置に収集されたデータは、橋梁診断装置に入力される。 There is also known a technology capable of constantly monitoring the state of health of a building. As an example of such a technology, Patent Document 3 wirelessly transmits the sensor information of a strain sensor, an acceleration sensor, and a temperature sensor disposed at a predetermined part of a building, thereby the soundness of the building. It is described that the status can be constantly monitored. In the technology described in Patent Document 3, sensor information is periodically measured by a wireless bridge sensor. And the result is stored in the data recording device by radio of the bridge sensor with radio. The data stored in the data recording device is transferred to a traveling vehicle equipped with a data collection device traveling on a bridge. Then, the data collected by the data collection device is input to the bridge diagnosis device.
構造物のひび割れ、複数の構造物を接合した場合の接合箇所、継ぎ目などといった間隙は、長期間にわたる経年的な変化によって生じるので、常時の測定は必要でない一方で長期間にわたる監視が必要となる。そのため長期間にわたる監視が可能となるよう、構造物に設置される間隙の状態を検出する測定装置や当該測定装置による測定結果を示す測定データを受信する受信装置は、商用電源からの安定的な電力供給によって動作させることが望ましい。しかしこの場合は測定装置や受信装置の設置場所に制約が出る。測定装置や受信装置の設置場所に制約があると間隙の場所によっては間隙の状態の把握ができない。 Cracks in the structure, joints when joining multiple structures, and gaps such as joints are caused by long-term changes over time, so constant measurement is not necessary but long-term monitoring is necessary. . Therefore, in order to enable long-term monitoring, a measuring device for detecting the state of a gap installed in a structure and a receiving device for receiving measurement data indicating the measurement result by the measuring device are stable from a commercial power supply. It is desirable to operate with a power supply. However, in this case, the installation places of the measuring device and the receiving device are restricted. If there are restrictions on the installation locations of the measuring device and the receiving device, it is not possible to grasp the state of the gap depending on the location of the gap.
ここで電池からの電力供給により測定装置や受信装置を動作させるようにすると、測定装置や受信装置を自由な場所に設置することが可能となる。しかしこの場合は電池に蓄積可能な電力に限りがあるため、長期間にわたる監視を実現するためには測定装置や受信装置の省電力化が求められる。ここで例えば測定装置として、間欠的に通電されても測定値がリセットされない、電池からの電力供給を受けている際に間隙の幅を直接又は間接的に測定するものを用いることで測定装置の消費電力は抑えられる。 Here, when the measuring device and the receiving device are operated by the power supply from the battery, the measuring device and the receiving device can be installed in free places. However, in this case, since the power that can be stored in the battery is limited, power saving of the measuring device and the receiving device is required to realize long-term monitoring. Here, for example, as a measuring device, the measuring value is not reset even if energized intermittently, and the measuring device is used by measuring the width of the gap directly or indirectly when receiving the power supply from the battery. Power consumption can be reduced.
しかしこの場合であっても、受信装置の常時通電が必要である場合は、受信装置についての省電力化が充分であるとは言えない。例えば特許文献3に記載の技術のように、上述の測定装置に相当する無線付橋梁センサについては間欠的に通電される一方で上述の受信装置に相当するデータ記録装置には常時通電される場合は、データ記録装置についての省電力化が充分であるとは言えない。 However, even in this case, when it is necessary to always energize the receiving apparatus, it can not be said that power saving of the receiving apparatus is sufficient. For example, as in the technology described in Patent Document 3, the wireless bridge sensor equivalent to the above-mentioned measuring device is intermittently energized while the data recording device equivalent to the above-mentioned receiving device is always energized It can not be said that the power saving of the data recording device is sufficient.
そこでさらなる省電力化を実現するために、測定装置と受信装置の両方について間欠的に通電させるようにすることが考えられる。しかしこの場合は無線付橋梁センサによる測定結果の通信タイミングが測定装置と受信装置とで必ずしも合わず、その結果、測定結果のデータの通信の確実性が低くなる。 Therefore, in order to realize further power saving, it is conceivable to intermittently energize both the measuring device and the receiving device. However, in this case, the communication timing of the measurement result by the wireless bridge sensor does not necessarily coincide with the measurement device and the reception device, and as a result, the reliability of the communication of the data of the measurement result is lowered.
また、構造物から離れた場所で当該構造物の間隙の幅を把握するにあたって、間隙の幅の変化量ではなく間隙の幅の絶対量を把握することが必要なことがある。 In addition, in order to grasp the width of the gap of the structure at a place away from the structure, it may be necessary to grasp the absolute amount of the width of the gap rather than the amount of change of the width of the gap.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的の1つは、商用電源がなくても場所の制約を受けることなく設置でき、省電力化を実現しつつ測定データを確実に収集できる間隙幅データ収集システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and one of the objects of the present invention is that it can be installed without any restriction on a place without a commercial power supply, and can realize measurement data securely while realizing power saving. An object of the present invention is to provide a gap width data acquisition system which can be acquired.
また本発明の別の目的の1つは、構造物の間隙の現時点における幅の絶対量を把握できる間隙幅推定プログラムを提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a gap width estimation program capable of grasping the absolute amount of the current width of the gap of a structure.
(1)本発明に係る間隙幅データ収集システムは、構造物に設置され、電池からの電力供給を受けている際に前記構造物の間隙の幅を直接又は間接的に測定するセンサ部と、前記センサ部による測定結果を示す測定データを無線で送信する送信部と、を有する測定装置と、電池からの電力供給を受けている際に前記測定装置の送信部が送信する前記測定データを受信する受信部と、前記測定データを記憶する記憶部と、を有する受信装置と、を含み、前記測定装置は、第1の時間ごとに受ける電池からの電力供給に応じて、前記センサ部による前記間隙の幅の測定、及び、前記送信部による当該測定の測定結果を示す前記測定データの前記受信装置への送信、を実行し、前記受信装置は、前記第1の時間より長い第2の時間の間、前記受信部に電力を供給する。ここで、間隙とは、一つの構造物におけるひび割れに限らず、複数の構造物を接合した場合の接合箇所、継ぎ目なども含まれる。また、設置時に間隙が生じていなくても、将来的に間隙が生じることが想定される箇所に測定装置を設置してもよい。この場合は、間隙が生じるまでは、間隙幅が0mmとなる。 (1) A gap width data collection system according to the present invention is provided in a structure, and a sensor unit that measures the width of the gap of the structure directly or indirectly when receiving power supply from a battery; A measurement unit having a transmitter configured to wirelessly transmit measurement data indicating a measurement result by the sensor unit; and the measurement data transmitted by the transmitter of the measurement unit when power is supplied from a battery And a storage unit for storing the measurement data, wherein the measurement device is configured to receive the power by the sensor unit in response to power supplied from a battery every first time period. Performing a measurement of the width of the gap and transmitting the measurement data indicating the measurement result of the measurement by the transmission unit to the receiving device, the receiving device performing a second time longer than the first time During the reception unit It supplies power. Here, the gap is not limited to a crack in one structure, but includes joints, joints, and the like when a plurality of structures are joined. Also, even if there is no gap at the time of installation, the measuring device may be installed at a location where a gap is expected to occur in the future. In this case, the gap width is 0 mm until the gap is generated.
(2)上記(1)に記載の間隙幅データ取集システムにおいて、前記測定装置は、前記間隙をまたいで前記構造物に設置され、所定方向に移動可能なスケール部、をさらに有し、前記センサ部は、前記構造物に設置した際の前記スケール部における前記間隙をまたぐ第1の点と第2の点との間の長さを測定し、前記送信部は、前記第1の点と前記第2の点との間の長さを示す前記測定データを送信する構成とすることができる。 (2) In the gap width data acquisition system according to (1) above, the measurement device further includes a scale section installed on the structure across the gap and movable in a predetermined direction, The sensor unit measures a length between a first point and a second point across the gap in the scale unit when the sensor unit is installed in the structure, and the transmission unit measures the length of the first point The measurement data indicating the length between the second point and the second point may be transmitted.
(3)上記(2)に記載の間隙幅データ収集システムにおいて、前記構造物の前記間隙の幅の実測値を示す実測幅データを記憶する実測幅データ記憶手段と、前記測定装置によって測定される、所定の初期タイミングにおける前記間隙をまたぐ前記第1の点と前記第2の点との間の長さを示す初期測定長データを記憶する初期測定長データ記憶手段と、前記測定装置によって測定される、前記初期タイミングよりも後である比較タイミングにおける前記第1の点と前記第2の点との間の長さを示す比較測定長データを受信する比較測定長データ受信手段と、前記実測幅データが示す前記間隙の幅の実測値、前記初期測定長データが示す長さ、及び、前記比較測定長データが示す長さに基づいて、前記比較タイミングにおける前記間隙の幅を推定する幅推定手段と、を有する間隙幅推定装置、をさらに含む構成とすることができる。 (3) In the gap width data collection system according to (2), measured width data storage means for storing measured width data indicating the measured value of the gap width of the structure, and the measurement by the measuring device An initial measurement length data storage unit storing initial measurement length data indicating a length between the first point and the second point across the gap at a predetermined initial timing; Comparison measurement length data receiving means for receiving comparison measurement length data indicating a length between the first point and the second point at a comparison timing later than the initial timing; The width of the gap at the comparison timing is estimated based on the measured value of the width of the gap indicated by the data, the length indicated by the initial measurement length data, and the length indicated by the comparative measurement length data. Gap width estimating apparatus has a width estimating means, for, may be further comprising configure.
(4)本発明に係る間隙幅推定プログラムは、構造物の間隙の幅の実測値を示す実測幅データを実測幅データ記憶手段に記憶させる手順、前記間隙をまたいで配置された測定装置によって測定される、所定の初期タイミングにおける前記間隙をまたぐ第1の点と第2の点との間の長さを示す初期測定長データを初期測定長データ記憶手段に記憶させる手順、前記測定装置によって測定される、前記初期タイミングよりも後である比較タイミングにおける前記第1の点と前記第2の点との間の長さを示す比較測定長データを受信する手順、前記実測幅データが示す前記間隙の幅の実測値、前記初期測定長データが示す長さ、及び、前記比較測定長データが示す長さに基づいて、前記比較タイミングにおける前記間隙の幅を推定する手順をコンピュータに実行させる。 (4) The gap width estimation program according to the present invention stores the measured width data indicating the measured value of the gap of the structure in the measured width data storage means, and measures by the measuring device arranged across the gap Storing, in the initial measurement length data storage means, initial measurement length data indicating a length between the first point and the second point across the gap at a predetermined initial timing; A procedure for receiving comparative measurement length data indicating a length between the first point and the second point at a comparison timing that is later than the initial timing, the gap indicated by the measured width data The procedure for estimating the width of the gap at the comparison timing based on the actual measurement value of the width of the first measurement, the length indicated by the initial measurement length data, and the length To be executed by the over data.
以下、本発明の一実施形態について図面に基づき詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る間隙幅データ収集システム1の構成図である。図1に示すように、本実施形態に係る間隙幅データ収集システム1には、長さ測定装置10、中継装置12、及び、データ蓄積サーバ14が含まれている。長さ測定装置10と中継装置12とは、例えば、Wi−Fi(登録商標)等の規格に従った近距離無線通信が可能となっている。中継装置12及びデータ蓄積サーバ14は、例えば、インターネット等のコンピュータネットワーク16に接続されている。そのため中継装置12とデータ蓄積サーバ14との間は、インターネット等のコンピュータネットワーク16を介して通信可能となっている。
FIG. 1 is a block diagram of a gap width data acquisition system 1 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the gap width data collection system 1 according to the present embodiment includes a
長さ測定装置10には、ケース20と、ケース22と、蛇腹24と、充電池26と、基台28と、長さ測定器30と、無線通信部32と、ソーラーパネル34と、が含まれている。また、長さ測定器30には、センサ部30aとスケール部30bとが含まれている。
The
ケース20には、図1に示すX軸正方向に開口した収容部が形成されている。ケース22には、図1に示すX軸負方向に開口した収容部が形成されている。蛇腹24は、樹脂等の材料で構成される筒形状の部材であり、X軸方向に沿って伸縮可能である。そして蛇腹24には、図1に示すX軸正方向及びX軸負方向に開口する中空部が形成されている。また蛇腹24の中空部の一端はケース20の収容部に接続されており、他端はケース22の収容部に接続されている。
In the
本実施形態では例えば、橋やトンネルなどといった構造物100の間隙(図1の例ではひび割れ101)をまたいで長さ測定装置10が配置される。そしてケース20とケース22は、構造物100に固定される。
In the present embodiment, for example, the
ケース20に形成されている収容部には、充電池26、及び、基台28が収容される。充電池26、及び、基台28は、ケース20の収容部の下側の壁面に固定されている。またケース22に形成されている収容部には、長さ測定器30のセンサ部30a、及び、無線通信部32が収容される。センサ部30aは、ケース22の収容部の下側の壁面に固定されている。またセンサ部30aには、図1に示すX軸方向に沿って貫通する孔が形成されている。また無線通信部32は、センサ部30aの上面に固定されている。
In the housing portion formed in the
長さ測定器30は、例えばデジタルノギスなどの原理で長さを測定するものである。長さ測定器30は、スケール部30bにおけるひび割れ101をまたぐ第1の点(例えばゼロ点の位置P1)と第2の点(例えばセンサ部30aによる測定点の位置P2)との間の長さを測定する。
The
長さ測定器30のスケール部30bは、構造物100のひび割れ101をまたいで設置され、所定方向(例えば図1に示すX軸方向)に移動可能となっている。本実施形態では例えば、長さ測定器30のスケール部30bは、図1に示すX軸方向にのみ移動できるように、ケース20の収容部、蛇腹24の中空部、及び、ケース22の収容部が形成する空間に配置される。またスケール部30bの一端は基台28の上面に固定され、他端はセンサ部30aに形成されている孔を貫通させている。これにより、スケール部30bはX軸方向にのみ移動可能に軌道を制限されている。
The scale portion 30b of the
長さ測定器30のセンサ部30aは、構造物100に設置され、充電池26からの電力供給を受けている際に構造物100のひび割れ101の幅を直接又は間接的に測定する。例えば長さ測定器30のセンサ部30aは、スケール部30bに配置された電極とセンサ部30aに配置された電極との間の静電容量を検出する。そしてセンサ部30aは、当該静電容量に基づいて、スケール部30bにおけるひび割れ101をまたぐ第1の点(例えばゼロ点の位置P1)と第2の点(例えば測定点の位置P2)との間の長さを測定する。ここでセンサ部30aの表面にディスプレイを設けて、当該ディスプレイに測定された長さを表示してもよい。また、長さ測定器30は、電源を落とした状態から通電復帰した場合でも、予め設定したゼロ点の位置P1から測定点の位置P2までの長さを測定できる。このため、長さ測定器30に対して、常時通電する必要がなく、長さ測定装置10の消費電力を抑えることができる。
The sensor unit 30a of the
ソーラーパネル34は、ケース20の上面に設けられている。ソーラーパネル34で発電される電力は充電池26に供給される。そして充電池26に蓄積された電力はセンサ部30a及び無線通信部32に供給される。当該電力によりセンサ部30a及び無線通信部32は動作する。
The
長さ測定装置10は、測定対象である構造物100のひび割れ101をまたぐように設置される。具体的には、長さ測定装置10のケース20とケース22がひび割れ101をまたぐように長さ測定装置10は設置される。この際、ケース20とケース22は、構造物100の材質・状況に応じて接着剤や両面テープを用いて固定される。このように設置された長さ測定装置10では、構造物100のひび割れ101の幅が広がる又は狭まると、それに伴い構造物100に固定されているケース20及び/又はケース22が移動する。これに伴い、長さ測定器30のスケール部30bは移動する。そして長さ測定器30のセンサ部30aにて、変化した後のひび割れ101の幅に応じた長さが測定されることとなる。
The
そして本実施形態では、長さ測定器30は、センサ部30aによる測定結果を示す測定データである長さデータを無線通信部32に出力する。すると無線通信部32は、長さ測定器30から出力される長さデータを、内蔵されたアンテナを経由して中継装置12に無線で送信する。そして中継装置12は、当該長さデータを受信する。ここで本実施形態では、長さ測定装置10が備えるタイマ(図示せず)にて、所定の第1の時間ごとに(例えば3分間隔で)、センサ部30a及び無線通信部32への電力供給が行われる。そしてセンサ部30a及び無線通信部32の起動、センサ部30aによるスケール部30bのゼロ点の位置P1から測定点の位置P2までの長さの測定、無線通信部32による当該長さを示す長さデータの中継装置12への送信、及び、センサ部30a及び無線通信部32の停止が実行される。センサ部30a及び無線通信部32が停止すると、センサ部30a及び無線通信部32への電力供給は行われなくなる。
In the present embodiment, the
図1に示すように本実施形態に係る中継装置12は、例えば支柱102などに固定して取り付けられている。図2は、本実施形態に係る中継装置12の構成図である。図2に示すように、本実施形態に係る中継装置12には、ソーラーパネル40、充電コントローラ42、電池44、ヒューズ部46、プログラムタイマ48、コンバータ50、マイクロコンピュータ52、近距離通信モジュール54、遠距離通信モジュール56、が含まれている。
As shown in FIG. 1, the
ソーラーパネル40は、中継装置12の前面に設けられている。ソーラーパネル40で発電される電力は、充電コントローラ42によって鉛蓄電池等の電池44に供給される。そして電池44に蓄積された電力は、ヒューズ部46、及び、プログラムタイマ48を経由して、コンバータ50で、例えば12ボルトから5ボルトに減圧される。そしてコンバータ50で減圧された電力は、マイクロコンピュータ52、近距離通信モジュール54、及び、遠距離通信モジュール56に供給される。
The
プログラムタイマ48は、例えばヒューズ部46とコンバータ50とを接続する配線に設けられたスイッチの状態を所定のタイミングで制御するタイマである。ここで例えばプログラムタイマ48が、2時間を1サイクルとして、当該スイッチを制御してもよい。例えばプログラムタイマ48が、オフ状態からオン状態にスイッチを切り替えた10分後に当該スイッチをオン状態からオフ状態に切り替え、オン状態からオフ状態にスイッチを切り替えた110分後に当該スイッチをオフ状態からオン状態に切り替えてもよい。このようにすることで本実施形態では例えば、マイクロコンピュータ52、近距離通信モジュール54、及び、遠距離通信モジュール56には、2時間おきに、上述の第1の時間より長い第2の時間の間(例えば10分間)、電力が供給されることとなる。
The
ヒューズ部46には、例えば、電流ヒューズと温度ヒューズとが直列で接続されている。本実施形態では所定の電流値よりも大きな電流が流れた場合には電流ヒューズが切れるようになっている。また本実施形態では所定の温度よりも熱くなった場合に温度ヒューズが切れるようになっている。そして電流ヒューズ又は温度ヒューズが切れた場合は、電池44から、マイクロコンピュータ52、近距離通信モジュール54、及び、遠距離通信モジュール56には電力が供給されなくなる。
For example, a current fuse and a thermal fuse are connected in series to the
マイクロコンピュータ52は、プロセッサやメモリ等を含むコンピュータである。マイクロコンピュータ52は、例えば、長さ測定装置10から受信する長さデータに対して受信時刻を示すデータの付与や、フォーマット変換等のデータ加工処理を実行する。
The
近距離通信モジュール54は例えば、内蔵されたアンテナを経由して、長さ測定装置10から送信される長さデータを受信する、無線LAN通信モジュール等の通信モジュールである。
The short
遠距離通信モジュール56は、例えば、内蔵されたアンテナを経由してインターネット等のコンピュータネットワーク16と通信を行う、3G通信モジュールやLPWA(Low Power Wide Area)通信モジュール等の通信モジュールである。遠距離通信モジュール56は、例えば、マイクロコンピュータ52によって加工されたデータをコンピュータネットワーク16経由でデータ蓄積サーバ14に送信する。
The long-
ここで、図3を参照し、長さ測定装置10及び中継装置12における電源供給タイミングの制御の一例について説明する。本実施形態では図3に示すように電源供給タイミングが制御されることにより、電力消費を抑えることができる。
Here, with reference to FIG. 3, an example of control of power supply timing in the
上述のように長さ測定装置10では、第1の時間ごとに(図3の例では3分間隔で)、充電池26からセンサ部30a及び無線通信部32への電力供給が行われる。そして当該電力供給に応じて、センサ部30a及び無線通信部32の起動、センサ部30aによるスケール部30bのゼロ点の位置P1から測定点の位置P2までの長さの測定、無線通信部32による当該長さを示す長さデータの中継装置12への送信、及び、センサ部30a及び無線通信部32の停止が実行される。
As described above, in the
また中継装置12のマイクロコンピュータ52、近距離通信モジュール54、及び、遠距離通信モジュール56には、2時間ごとに、上述の第1の時間よりも長い第2の時間の間(図3の例では10分間)、電池44からの電力供給が行われる。するとマイクロコンピュータ52、近距離通信モジュール54、及び、遠距離通信モジュール56は起動し、上述の第2の時間の間(図3の例では10分間)にわたり長さ測定装置10からの長さデータの受信およびデータ蓄積サーバ14への加工されたデータの送信等の処理を実行する。図3に記載されているように、中継装置12のマイクロコンピュータ52、近距離通信モジュール54、及び、遠距離通信モジュール56が起動している10分間には、長さ測定装置10のセンサ部30a及び無線通信部32が3分間隔にて送信している長さデータを少なくとも1回は受信することができる。これにより長さ測定装置10から中継装置12へは長さデータが確実に送信される。
Also, the
また本実施形態では、長さ測定装置10及び中継装置12が常時起動されている必要がないため、動作時間を削減できる。そのため長さ測定装置10及び中継装置12の電力消費を抑えることができる。
Further, in the present embodiment, since the
図1に示すようにデータ蓄積サーバ14には、例えば、プロセッサ14a、記憶部14b、及び、通信部14cが含まれている。プロセッサ14aは、例えばデータ蓄積サーバ14にインストールされるプログラムに従って動作するCPU等のプログラム制御デバイスである。記憶部14bは、ROMやRAM等の記憶素子やハードディスクドライブなどである。記憶部14bには、プロセッサ14aによって実行されるプログラムなどが記憶される。通信部14cは、例えばコンピュータネットワーク16を介して中継装置12との間でデータを授受するためのネットワークボードなどの通信インタフェースである。データ蓄積サーバ14は、通信部14cを経由して中継装置12との間で情報の送受信を行う。
As shown in FIG. 1, the
図4は、本実施形態に係るデータ蓄積サーバ14で実装される機能の一例を示す機能ブロック図である。なお、本実施形態に係るデータ蓄積サーバ14で、図4に示す機能のすべてが実装される必要はなく、また、図4に示す機能以外の機能が実装されていても構わない。
FIG. 4 is a functional block diagram showing an example of functions implemented by the
図4に示すように、本実施形態に係るデータ蓄積サーバ14には、機能的には例えば、初期実測幅データ記憶部60、初期測定長データ記憶部62、測定長データ受信部64、幅推定部66、モニタデータ記憶部68、が含まれる。初期実測幅データ記憶部60、初期測定長データ記憶部62、モニタデータ記憶部68は、記憶部14bを主として実装される。測定長データ受信部64は、通信部14cを主として実装される。幅推定部66は、プロセッサ14aを主として実装される。データ蓄積サーバ14は、本実施形態における間隙幅を推定する間隙幅推定装置としての役割を担うこととなる。
As shown in FIG. 4, the
以上の機能は、コンピュータであるデータ蓄積サーバ14にインストールされた、以上の機能に対応する指令を含むプログラムをプロセッサ14aで実行することにより実装されてもよい。このプログラムは、例えば、光ディスク、磁気ディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等のコンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体を介して、あるいは、インターネットなどを介してデータ蓄積サーバ14に供給されてもよい。
The above functions may be implemented by the
初期実測幅データ記憶部60は、本実施形態では例えば、予め測定された間隙の幅の実測値を初期実測幅データとして長さ測定装置10ごとに記憶している。ここではデータ蓄積サーバ14と通信可能な端末にユーザが間隙の幅の実測値を入力する。そして当該端末は、当該実測値を示す初期実測幅データをデータ蓄積サーバ14に送信する。そしてデータ蓄積サーバ14は、端末から受信した初期実測幅データを初期実測幅データ記憶部60に保存する。なお初期実測幅データに、間隙の幅の実測値が測定されたタイミングの時刻を示す時刻データが含まれていてもよい。
In the present embodiment, the initial measurement width
初期測定長データ記憶部62は、本実施形態では例えば、間隙をまたいで配置したときに長さ測定装置10によって測定した長さデータを初期測定長データとして記憶する。初期測定長データには、所定の初期タイミングにおける、上述の第1の点と上述の第2の点との間の長さが示されている。ここで例えば第1の点の位置(例えばスケール部30bのゼロ点の位置P1)は、対応付けられる構造物100上の位置P3に相当する。ここで位置P3が、例えば位置P1を通るZ軸方向の線と構造物100の交点の位置であってもよい。また第2の点の位置(例えばスケール部30bにおける測定点の位置P2)は、対応付けられる構造物100上の位置P4に相当する。ここで位置P4が、例えば位置P2を通るZ軸方向の線と構造物100の交点の位置であってもよい。なお間隙の幅の実測が行われた際に、長さ測定装置10の構造物100への固定が行われるようにしてもよい。そしてこの際の測定値を示す初期測定長データが長さ測定装置10から中継装置12を経由してデータ蓄積サーバ14に送信されるようにしてもよい。そしてデータ蓄積サーバ14は、受信した初期測定長データを初期測定長データ記憶部62に保存するようにしてもよい。なお初期測定長データに、上述の初期タイミングに相当する時刻を示す時刻データが含まれていてもよい。
In the present embodiment, for example, the initial measurement length
測定長データ受信部64は、本実施形態では例えば、長さ測定装置10によって測定される、上述の初期タイミングよりも後である比較タイミングにおける、上述の第1の点と第2の点との間の長さを示す比較測定長データを受信する。比較測定長データには、例えば、時刻データと、測定長データと、が含まれる。ここで中継装置12が比較測定長データを生成してもよい。この場合例えば、中継装置12が長さ測定装置10から受信した長さデータの値、及び、当該長さデータを受信した時刻を示す値が、それぞれ、比較測定長データの測定長データの値、及び、時刻データの値として設定されてもよい。
In the present embodiment, for example, the measurement length
幅推定部66は、本実施形態では例えば、初期実測幅データが示す間隙の幅の実測値、初期測定長データが示す長さ、及び、比較測定長データが示す長さに基づいて、上述の比較タイミングにおける間隙の幅を推定する。ここで例えば、幅推定部66が、比較測定長データが示す長さから初期測定長データが示す長さを引いた値に、初期実測幅データが示す間隙の幅の実測値を加えた値を、比較タイミングにおける間隙の幅を示す値として推定してもよい。
In the present embodiment, for example, the
なお例えば間隙の幅の変化量と長さ測定装置10によって測定される長さの変化量との間に所与の関係があることが予め知られている場合は、当該関係を加味した間隙の幅の推定が実行されてもよい。例えば間隙の幅の変化量が長さ測定装置10によって測定される長さの変化量の半分であることが予め知られていることとする。この場合は比較測定長データが示す長さから初期測定長データが示す長さを引いた値を2で割った値に、初期実測幅データが示す間隙の幅の実測値を加えた値が、比較タイミングにおける間隙の幅を示す値として推定されてもよい。
In addition, for example, when it is known in advance that there is a given relationship between the amount of change in width of the gap and the amount of change in length measured by the
また例えば、間隙の幅の実測値が測定されたタイミングと上述の初期タイミングとの間にタイムラグがある場合は、当該タイムラグの影響を加味した間隙の幅の推定が実行されてもよい。例えば、比較測定長データが示す長さから初期測定長データが示す長さを引いた値に、初期実測幅データが示す間隙の幅の実測値を加え、さらに所定値を加えた値が、比較タイミングにおける間隙の幅を示す値として推定されてもよい。ここで当該所定値は、例えば上記のタイムラグに所定の係数を乗じた値などといった、上記のタイムラグに応じた値であってもよい。 Also, for example, when there is a time lag between the timing when the actual measurement value of the gap width is measured and the above-mentioned initial timing, estimation of the width of the gap may be performed in consideration of the influence of the time lag. For example, a value obtained by adding a measured value of the width of the gap indicated by the initial measured width data to a value obtained by subtracting the length indicated by the initial measured length data from the length indicated by the comparative measured length data It may be estimated as a value indicating the width of the gap in timing. Here, the predetermined value may be, for example, a value corresponding to the above time lag, such as a value obtained by multiplying the above time lag by a predetermined coefficient.
そして幅推定部66は、本実施形態では例えば、図5に例示するモニタデータを生成して、モニタデータ記憶部68に保存する。図5にはモニタデータ記憶部68に記憶された複数のモニタデータの一例が示されている。図5に示すように、モニタデータには、例えば、時刻データと、測定長データと、間隙幅推定値データと、が含まれる。ここで例えば幅推定部66は、測定長データ受信部64が受信した比較測定長データの時刻データの値、及び、測定長データの値を、それぞれ、モニタデータに含まれる時刻データの値、及び、測定長データの値として設定してもよい。そして、幅推定部66は、当該モニタデータの間隙幅推定値データの値として、当該測定長データの値から初期測定長データの値を引いた値に、初期実測幅データが示す値を加えた値を設定してもよい。
Then, in the present embodiment, for example, the
以下、本実施形態に係るデータ蓄積サーバ14において行われる処理の流れの一例を、図6に例示するフロー図を参照しながら説明する。
Hereinafter, an example of the flow of the process performed in the
まず、測定長データ受信部64は、中継装置12から送信される比較測定長データを待機する(S101)。
First, the measurement length
中継装置12から送信される比較測定長データを測定長データ受信部64が受信すると、幅推定部66は、測定長データ受信部64が受信した比較測定長データに基づいて、上述のようにしてモニタデータを生成する(S102)。
When the measurement length
そして幅推定部66は、S102に示す処理で生成されたモニタデータをモニタデータ記憶部68に記憶させて(S103)、S101に示す処理に戻り、中継装置12から送信される次の比較測定長データを待機する。
Then, the
以上で説明したように、本実施形態に係るデータ蓄積サーバ14によれば、構造物100から離れた場所で構造物100の間隙の幅の絶対量を把握することができる。
As described above, according to the
また図6に示すように測定長データ受信部64が、比較測定長データを複数回繰り返し受信してもよい。そして幅推定部66が、比較測定長データが受信される度に、当該比較測定長データに基づいて、当該比較測定長データが取得されたタイミングにおける間隙の幅を推定してもよい。こうすれば構造物100から離れた場所で構造物100の間隙の幅の絶対量の時系列推移を監視することができる。
Further, as shown in FIG. 6, the measurement length
また本実施形態に係る間隙幅データ収集システム1によれば、単純な構成であるにも関わらず、0.01mm単位での間隙の微小変動を検知することができる。 In addition, according to the gap width data collection system 1 according to the present embodiment, it is possible to detect minute fluctuations of the gap in 0.01 mm units despite the simple configuration.
また本実施形態に係る間隙幅データ収集システム1によれば、商用電源からの電力供給を受ける必要がないため、長さ測定装置10や中継装置12の設置場所の自由度が高い。また外部露出配線を撤廃できるため、漏電・発火等のリスクを低減でき、長さ測定装置10や中継装置12の設置に際して電気工事の有資格者が不要となる。
Further, according to the gap width data collection system 1 according to the present embodiment, it is not necessary to receive power supply from a commercial power supply, so the degree of freedom in the installation place of the
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、間隙が生じていない箇所に長さ測定装置10を設置した場合は、初期実測幅データの値を0mmとすればよい。また本発明における間隙はひび割れ101に限定されない。本発明に係る長さ測定装置10を例えば複数の構造物を接合した場合の接合箇所や継ぎ目などに設置してもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, in the case where the
また例えば図4に示す機能の一部又は全部が中継装置12で実装されるようにしてもよい。例えば比較タイミングにおける間隙の幅の推定処理を中継装置12が実行してもよい。
Further, for example, some or all of the functions shown in FIG. 4 may be implemented by the
また、上述の具体的な文字列や数値、並びに、図面中の具体的な文字列は例示であり、これらの文字列や数値には限定されない。 Further, the above-described specific character strings and numerical values, and the specific character strings in the drawings are merely examples, and the present invention is not limited to these character strings and numerical values.
1 間隙幅データ収集システム、10 長さ測定装置、12 中継装置、14 データ蓄積サーバ、14a プロセッサ、14b 記憶部、14c 通信部、16 コンピュータネットワーク、20 ケース、22 ケース、24 蛇腹、26 充電池、28 基台、30 長さ測定器、30a センサ部、30b スケール部、32 無線通信部、34 ソーラーパネル、40 ソーラーパネル、42 充電コントローラ、44 電池、46 ヒューズ部、48 プログラムタイマ、50 コンバータ、52 マイクロコンピュータ、54 近距離通信モジュール、56 遠距離通信モジュール、60 初期実測幅データ記憶部、62 初期測定長データ記憶部、64 測定長データ受信部、66 幅推定部、68 モニタデータ記憶部、100 構造物、101 ひび割れ、102 支柱。 Reference Signs List 1 gap width data collection system, 10 length measuring device, 12 relay devices, 14 data storage server, 14a processor, 14b storage unit, 14b communication unit, 16 computer network, 20 cases, 22 cases, 24 bellows, 26 rechargeable batteries, 28 base, 30 length measuring device, 30a sensor unit, 30b scale unit, 32 wireless communication unit, 34 solar panel, 40 solar panel, 42 charge controller, 44 battery, 46 fuse unit, 48 program timer, 50 converter, 52 Microcomputer, 54 short distance communication module, 56 long distance communication module, 60 initial measurement width data storage unit, 62 initial measurement length data storage unit, 64 measurement length data reception unit, 66 width estimation unit, 68 monitor data storage unit, 100 Structure, 101 Cracked, 102 posts.
Claims (4)
電池からの電力供給を受けている際に前記測定装置の送信部が送信する前記測定データを受信する受信部と、前記測定データを記憶する記憶部と、を有する受信装置と、を含み、
前記測定装置は、第1の時間ごとに受ける電池からの電力供給に応じて、前記センサ部による前記間隙の幅の測定、及び、前記送信部による当該測定の測定結果を示す前記測定データの前記受信装置への送信、を実行し、
前記受信装置は、前記第1の時間より長い第2の時間の間、前記受信部に電力を供給する、
ことを特徴とする間隙幅データ収集システム。 A sensor unit installed in a structure that measures the width of the gap of the structure directly or indirectly when receiving power supply from a battery, and wirelessly transmits measurement data indicating the measurement result by the sensor unit A measuring unit having a transmitting unit;
A receiving unit having a receiving unit that receives the measurement data transmitted by the transmitting unit of the measuring device when receiving power supply from a battery, and a storage unit that stores the measurement data;
The measurement device measures the width of the gap by the sensor unit and the measurement data indicating the measurement result of the measurement by the transmission unit according to the power supply from the battery received every first time. Send to the receiving device,
The receiver supplies power to the receiver for a second time which is longer than the first time.
A gap width data acquisition system characterized by
前記センサ部は、前記構造物に設置した際の前記スケール部における前記間隙をまたぐ第1の点と第2の点との間の長さを測定し、
前記送信部は、前記第1の点と前記第2の点との間の長さを示す前記測定データを送信する、
ことを特徴とする請求項1に記載の間隙幅データ収集システム。 The measuring device further includes a scale unit installed in the structure across the gap and movable in a predetermined direction;
The sensor unit measures a length between a first point and a second point across the gap in the scale when installed on the structure.
The transmission unit transmits the measurement data indicating a length between the first point and the second point.
The gap width data acquisition system according to claim 1, characterized in that:
前記測定装置によって測定される、所定の初期タイミングにおける前記間隙をまたぐ前記第1の点と前記第2の点との間の長さを示す初期測定長データを記憶する初期測定長データ記憶手段と、
前記測定装置によって測定される、前記初期タイミングよりも後である比較タイミングにおける前記第1の点と前記第2の点との間の長さを示す比較測定長データを受信する比較測定長データ受信手段と、
前記実測幅データが示す前記間隙の幅の実測値、前記初期測定長データが示す長さ、及び、前記比較測定長データが示す長さに基づいて、前記比較タイミングにおける前記間隙の幅を推定する幅推定手段と、を有する間隙幅推定装置、をさらに含む、
ことを特徴とする請求項2に記載の間隙幅データ収集システム。 Measured width data storage means for storing measured width data indicating measured values of the width of the gap of the structure;
Initial measurement length data storage means for storing initial measurement length data indicating a length between the first point and the second point across the gap at a predetermined initial timing, which is measured by the measurement device ,
Receiving comparative measurement length data receiving comparative measurement length data indicating the length between the first point and the second point at the comparison timing which is measured by the measurement device and which is later than the initial timing Means,
The width of the gap at the comparison timing is estimated based on the measured value of the width of the gap indicated by the measured width data, the length indicated by the initial measurement length data, and the length indicated by the comparative measurement length data. A gap width estimation device having width estimation means;
The gap width data acquisition system according to claim 2, characterized in that:
前記間隙をまたいで配置された測定装置によって測定される、所定の初期タイミングにおける前記間隙をまたぐ第1の点と第2の点との間の長さを示す初期測定長データを初期測定長データ記憶手段に記憶させる手順、
前記測定装置によって測定される、前記初期タイミングよりも後である比較タイミングにおける前記第1の点と前記第2の点との間の長さを示す比較測定長データを受信する手順、
前記実測幅データが示す前記間隙の幅の実測値、前記初期測定長データが示す長さ、及び、前記比較測定長データが示す長さに基づいて、前記比較タイミングにおける前記間隙の幅を推定する手順、
をコンピュータに実行させることを特徴とする間隙幅推定プログラム。 A procedure for storing measured width data indicating measured values of the gap width of the structure in the measured width data storage means;
Initial measurement length data indicating the length between the first point and the second point across the gap at a predetermined initial timing, as measured by a measuring device placed across the gap, to the initial measurement length data Procedure to be stored in storage means,
A procedure of receiving comparison measurement length data indicating a length between the first point and the second point at a comparison timing that is measured by the measurement device and which is later than the initial timing;
The width of the gap at the comparison timing is estimated based on the measured value of the width of the gap indicated by the measured width data, the length indicated by the initial measurement length data, and the length indicated by the comparative measurement length data. procedure,
A program for causing a computer to execute a gap width estimation program.
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2017
- 2017-12-28 JP JP2017253465A patent/JP2019120521A/en active Pending
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