JP6657603B2 - ひずみセンサ、および監視システム - Google Patents

Description

この発明は、橋梁やビル等の構造物に生じたひずみの検出、および検出したひずみにより構造物の状態を診断する技術に関する。

従来、橋梁やビル等の様々な種類の構造物の状態（損傷等にかかる状態）を、様々な種類のセンサを用いてモニタリング（診断）することが行われている。この構造物のモニタリングでは、ひずみセンサを構造物に取り付け、この構造物に生じたひずみを検出することが行われている。

なお、この構造物のモニタリングでは、構造物に生じたひずみだけでなく、構造物にかかる計測対象物理量として、構造物の加速度、構造物の変位量、構造物の振動周波数、構造物周辺の温度、構造物周辺の湿度、構造物の赤外線量、構造物周辺の風速等も検出し、構造物の状態を総合的に診断している。

ひずみセンサは、構造物である橋梁の鋼材や、構造物であるビルの壁面等に取り付けている。このため、ひずみセンサは、外部環境（紫外線や雨等）にさらされており、外部環境の影響をうけて劣化しやすい。ひずみセンサの劣化は、構造物に生じたひずみの検出精度を低下させる。そこで、ひずみセンサに耐候性を持たせる１つの手法として、ステンレス鋼で形成した金属カバーでひずみセンサを覆うことが提案されている（特許文献１参照）。

特許第３４２７１７３号公報

しかしながら、特許文献１は、ひずみセンサを吊り金具（ひずみを検出する構造物に相当する。）に貼着し、その後、ひずみセンサを覆うように金属カバーを取り付ける構成であった。このため、構造物に対するひずみセンサの取り付け作業に手間と時間がかかっていた。

また、特許文献１は、ひずみセンサが構造物（吊り金具）に直接貼り付けられているが、このような構成とすると、構造物から雨水等が染み出てきた場合、ひずみセンサが劣化してしまうといった問題も生じていた。

この発明の目的は、ひずみセンサに耐候性を持たせ、且つ構造物に対するひずみセンサの取り付けが簡単に行える技術を提供することにある。

この発明のひずみセンサは、上記目的を達するため、以下のように構成している。

この発明にかかるひずみセンサは、板状であり、橋梁やビル等の構造物に取り付け、取り付け位置において生じた構造物のひずみを検出する。

ひずみセンサは、フィルム状に形成されたセンサ素子と、導電性の板状の部材を折り曲げて、センサ素子を挟んで対向する第１部材、および第２部材を一体形成した保護部材と、を備える。センサ素子は、例えばピエゾ式のひずみ素子である。保護部材は、第１部材が対向するセンサ素子の一方の面を覆う大きさであり、また第２部材が対向するセンサ素子の他方の面を覆う大きさである。この保護部材は、例えばアルミニウム等の導体金属で形成すればよい。また、保護部材と、センサ素子とは、例えば接着剤層を介して接着すればよい（接着剤で貼り合わせればよい。）。この保護部材は、センサ素子の出力ラインを接続する回路のグランドに電気的に接続される。

ひずみセンサは、接着剤等を用いて、構造物に取り付ける。したがって、構造物に対するひずみセンサの取り付け作業が簡単に行える。
また、保護部材は、ヤング率がこのひずみセンサを取り付ける構造物の部材よりも小さく、且つセンサ素子よりも大きい部材である。これにより、センサ素子における構造物のひずみの伝達ロスを抑え、構造物のひずみの検出精度を向上できる。

また、センサ素子が、構造物に対向する側の面が第１部材、または第２部材の一方によって覆われ、構造物に対向しない側の面が第１部材、または第２部材の他方によって覆われる構成であるので、外部環境（紫外線、雨、構造物から染み出てきた雨水等）の影響によるセンサ素子の劣化が抑えられる。すなわち、ひずみセンサに耐候性を持たせ、ひずみセンサの劣化速度を抑えることができる。

また、保護部材が、センサ素子の出力ラインを接続する回路のグランドに電気的に接続されているので、センサ素子が、出力ラインを接続する回路のグランドでシールドされた状態になる。したがって、ひずみセンサは、空間ノイズの影響が抑えられるので、構造物に生じたひずみの検出精度を向上できる。

また、モニタリング装置は、上記ひずみセンサを取り付けた構造物の状態を、このひずみセンサの出力を用いて診断する。

この発明によれば、ひずみセンサに耐候性を持たせ、且つ構造物に対するひずみセンサの取り付けが簡単に行える。

図１（Ａ）、（Ｂ）は、ひずみセンサの概略図である。 センサ素子の構成を示す概略図である。 ひずみセンサの使用例を説明する図である。 別の例にかかる、ひずみセンサの概略図である。 別の例にかかる、ひずみセンサの概略図である。 監視システムの構成を示す概略図である。 センサノードの主要部の構成を示す図である。 計測対象の構造物である高架道路橋を示す概略図である。 データ処理装置の主要部の構成を示すブロック図である。 データサーバの主要部の構成を示すブロック図である。

以下、この発明の実施形態であるひずみセンサについて説明する。

図１は、この例にかかるひずみセンサの概略図である。図１（Ａ）は、平面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示すＡ−Ａ線部の断面図である。この例にかかるひずみセンサ１は、図１に示すように、センサ素子２を２枚の保護部材３、４で挟んだ構成である。センサ素子２と、保護部材３とは、接着剤層５によって貼り合せている。また、センサ素子２と、保護部材４とは、接着剤層６によって貼り合せている。この例にかかるひずみセンサ１は、図１に示すように、保護部材３、接着剤層５、センサ素子２、接着剤層６、保護部材４をこの順に積層した構成である。接着剤層５、６は、例えばエポキシ系の接着剤を、ほぼ均一な厚さに塗布して形成したものである。また、センサ素子２と保護部材３、４との貼り合わせは、両面テープで行ってもよい。

センサ素子２は、圧電効果を有するフィルム状の素子である。具体的には、図２に示すように、圧電フィルム２０（この例では、ＰＶＤＦ圧電フィルム）の両面に電極２１、および保護膜２２をこの順に積層したものである。電極２１は、例えば銀インクスクリーン印刷により形成したものである。保護膜２２は、薄いアクリルの皮膜であり、電極２１の表面の酸化を抑える。電極２１には、出力ラインが接続されている。センサ素子２は、圧電フィルム２０にひずみ（変形）が生じると、そのひずみに応じた電圧を出力ラインに出力する。図２に示すセンサ素子２は、すでに実用化されているものであるので、ここでは詳細な説明を省略する。

保護部材３は、センサ素子２の一方の面を覆う大きさであり、保護部材４は、センサ素子の他方の面を覆う大きさである。保護部材３、４は、同じ形状である。保護部材３、４は、遮光性を有する導体金属（例えばアルミニウム）である。保護部材３、４には、シールド端子３ａ、４ａが形成されている。シールド端子３ａ、４ａには、シールドケーブルが接続される。また、保護部材３、４をアルミニウムで形成して、陽極酸化処理法や化学被膜処理法などを用いてアルミニウムの表面処理を行えば、保護部材３、４自体の耐候性を向上させることができる。

この例にかかるひずみセンサ１は、図３に示すように、接着剤層１１によって、ひずみを検出する検出対象部材に貼り付けて使用する。接着剤層１１は、例えばエポキシ系の接着剤を、ほぼ均一な厚さに塗布して形成したものである。検出対象部材は、構造物である橋梁の鋼材や、構造物であるビルの壁面等である。また、この例にかかるひずみセンサ１は、保護部材３を検出対象部材に貼り付けてもよいし、保護部材４を検出対象部材に貼り付けてもよい。以下の説明では、ひずみセンサ１は、保護部材３を検出対象部材に貼り付けるものとして説明する。また、ひずみセンサ１は、出力ラインを検出回路に接続し、シールドケーブルを検出回路のグランドに接続する。検出回路は、出力ラインに発生している電圧を検出対象部材のひずみとして検出する回路である。

また、保護部材３、４は、ヤング率Ｙが、センサ素子２のヤング率Ｚよりも大きく、このひずみセンサ１を貼り付ける検出対象部材のヤング率Ｘよりも小さい（Ｚ＜Ｙ＜Ｘ）。

上述したように、ひずみセンサ１は、接着剤層１１によって、ひずみを検出する検出対象部材に貼り付ける。具体的には、ひずみセンサ１は、保護部材３の表面、または検出対象部材の表面に接着剤を塗布し、検出対象部材に貼り付けている。また、ひずみセンサ１は、保護部材３、４によってある程度の硬さを有している。また、ひずみセンサ１を取り付けるために、検出対象部材に対して加工を施す必要もない。したがって、ひずみセンサ１は、既存の構造物に対しても、その取り付け作業が簡単に行える。

なお、ひずみセンサ１は、両面テープで、ひずみを検出する検出対象部材に貼り付けてもよい。

また、ひずみセンサ１は、保護部材４によってセンサ素子２が覆われているので、センサ素子２における外部環境（紫外線や雨等）の影響が抑えられる。すなわち、ひずみセンサ１に耐候性を持たせているので、ひずみセンサ１の劣化速度が抑えられる。

また、ひずみセンサ１は、貼り付けた検出対象部材と、センサ素子２との間に保護部材３が位置するので、検出対象部材から染み出てきた雨水等による、センサ素子２の劣化も抑えられる。

また、上述したように、ひずみセンサ１は、保護部材３のヤング率Ｙが、センサ素子２のヤング率Ｚよりも大きく、このひずみセンサ１を貼り付ける検出対象部材のヤング率Ｘよりも小さい（Ｘ＞Ｙ＞Ｚ）。これにより、ひずみセンサ１は、貼り付けた検出対象部材のひずみを精度よく検出することができる。このことを以下に説明する。

ヤング率Ｅとひずみεとの関係は、
Ｅ＝Ｆ／ε・・・（１）
である。Ｆは、応力である。

ここで、保護部材３のヤング率Ｙと、このひずみセンサ１を貼り付けた検出対象部材のヤング率Ｘとの関係が、Ｘ＜Ｙであると、
Ｆ１＝Ｘε１、Ｆ２＝Ｙε２・・・（２）
である。Ｆ１は、検出対象部材に作用した応力であり、Ｆ２は、保護部材３に作用した応力である。ε１は、検出対象部材のひずみであり、ε２は、保護部材３のひずみである。

検出対象部材に作用した応力Ｆ１が、保護部材３に作用したとしても（すなわち、保護部材３に作用した応力Ｆ２≒検出対象部材に作用した応力Ｆ１であったとしても、）、保護部材３のヤング率Ｙが検出対象部材のヤング率Ｘよりも大きいので、保護部材３のひずみε２は、
ε２＝ε１×（Ｘ／Ｙ）・・・（３）
になる。ここで、Ｘ＜Ｙであることから、０＜（Ｘ／Ｙ）＜１である。したがって、保護部材３のひずみε２は、検出対象部材のひずみε１よりも小さくなる。

センサ素子２のひずみε３は、保護部材３のひずみε２に応じた大きさになるので、検出対象部材のひずみε１に比べて小さくなる。このため、ひずみセンサ１は、保護部材３のヤング率Ｙと、このひずみセンサ１を貼り付けた検出対象部材のヤング率Ｘとの関係が、Ｘ＜Ｙであると、検出対象部材のひずみε１の検出精度が低下する。

上述したように、この例にかかるひずみセンサ１は、保護部材３のヤング率Ｙと、このひずみセンサ１を貼り付けた検出対象部材のヤング率Ｘとの関係は、Ｘ＞Ｙである。この場合、検出対象部材のひずみε１≒保護部材３のひずみε２になる。したがって、検出対象部材のひずみε１の検出精度が向上する。

なお、検出対象部材と保護部材３との間に位置する接着剤層１１によって応力の吸収が生じる。したがって、検出対象部材に作用した応力Ｆ１と、保護部材３に作用した応力Ｆ２とは等しくない。

さらに、この例にかかるひずみセンサ１は、保護部材３のヤング率Ｙと、センサ素子２のヤング率Ｚとの関係が、上述したようにＹ＞Ｚであるので、上述した検出対象部材と保護部材３との関係と同様に、保護部材のひずみε２≒センサ素子２のひずみε３、になる。すなわち、検出対象部材のひずみε１≒センサ素子２のひずみε３になる。

したがって、各ヤング率の関係をＸ＞Ｙ＞Ｚとすると、検出対象部材のひずみε１の検出精度が低下するのを抑えられる。

また、この例にかかるひずみセンサ１は、保護部材３、４を、センサ素子２の出力ラインを接続する検出回路のグランドに電気的接続している。すなわち、ひずみセンサ１は、センサ素子２がシールドされているので、センサ素子２の出力ラインにおけるノイズを低減することができる。

また、上記の例では、ひずみセンサ１は、２枚の保護部材３、４でセンサ素子２を挟んだ構成であるとしたが、図４に示すように、１枚の保護部材７を折り曲げて、センサ素子２を挟んだ構成にしてもよい。図４では、左側の端部において紙面に垂直な方向に沿って保護部材７を折り曲げた例を示しているが、図４における左右方向に沿って保護部材７を折り曲げてもよい。このひずみセンサ１は、保護部材７に設けられたシールド端子７ａに接続されているシールドケーブルを、センサ素子２の出力ラインを接続する検出回路のグランドに電気的接続するだけで、センサ素子２のシールドが行える。すなわち、センサ素子２のシールドにかかる配線が簡単になる。

また、ひずみセンサ１は、図５に示すように、一方の保護部材３を設けない構成にしてもよい。この図５に示すひずみセンサ１は、センサ素子２の露出している面（保護部材４が位置していない側の面）を検出対象部材に貼りあわせる。

次に、上述したひずみセンサを用いた監視システムについて説明する。図６は、この例にかかる監視システムの構成を示す概略図である。この例にかかる監視システムは、センサノード５０、データ処理装置６０、データサーバ７０、および外部サーバ８０を備えている。この例にかかる監視システムは、計測対象である構造物にかかる計測対象物理量をセンサによりセンシングし、当該構造物の状態を分析するシステムである。構造物にかかる計測対象物理量には、少なくとも構造物のひずみが含まれ、上述したひずみセンサ１によって構造物のひずみを検出する。

図６に示すように、外部サーバ８０には、複数のデータサーバ７０が接続されている。各データサーバ７０には、複数のデータ処理装置６０が接続されている。各データ処理装置６０には、複数のセンサノード５０が接続されている。

なお、外部サーバ８０に接続されているデータサーバ７０は、１台であってもよい。また、各データサーバ７０に接続されているデータ処理装置６０の台数は均一である必要はない。また、データサーバ７０は、接続されているデータ処理装置６０の台数が１台であってもよい。また、各データ処理装置６０に接続されているセンサノード５０の台数は均一である必要はない。また、データ処理装置６０は、接続されているセンサノード５０の台数が１台であってもよい。

センサノード５０は、計測対象である構造物に取り付けられる。データ処理装置６０は、計測対象である構造物を複数に分割した各領域に割り当てている。データ処理装置６０は、割り当てられている構造物の領域内に取り付けられているセンサノード５０と接続される。センサノード５０は、接続されるデータ処理装置６０との間における入出力を近距離の無線通信で行う。すなわち、データ処理装置６０は、接続されるセンサノード５０と近距離の無線通信が行える無線通信エリア内に設置される。

なお、センサノード５０は、有線でデータ処理装置６０と接続する構成であってもよい。

データ処理装置６０は、公衆回線やインタネット等のネットワーク介してデータサーバ７０に接続される。また、データサーバ７０は、公衆回線やインタネット等のネットワーク介して外部サーバ８０に接続される。

なお、データサーバ７０、および外部サーバ８０を、１つの装置で構成してもよい。また、データ処理装置６０、データサーバ７０、および外部サーバ８０を、１つの装置で構成してもよい。

この例では、データサーバ７０を、この発明で言うモニタリング装置として説明する。但し、データ処理装置６０、または外部サーバ８０を、この発明で言うモニタリング装置として機能させる構成であってもよい。

各データ処理装置６０は、接続されるセンサノード５０がセンシングした計測対象の構造物にかかる計測対象物理量を収集し、これをデータサーバ７０に転送する。データサーバ７０は、各データ処理装置６０から転送されてきた計測対象の構造物にかかる計測対象物理量を収集し、収集した計測対象物理量を用いて当該構造物の状態を診断する。外部サーバ８０は、各データサーバ７０が収集した計測対象の構造物にかかる計測対象物理量や、診断結果である構造物の状態等を収集し、記憶する。

図７は、センサノードの主要部の構成を示す図である。センサノード５０は、制御部５１と、センサ制御回路５２〜５５と、タイマ５６と、記憶部５７と、無線通信部５８と、電源部５９とを備えている。

制御部５１は、センサノード５０本体各部の動作を制御する。

センサ制御回路５２には、上述したひずみセンサ１が接続される。また、センサ制御回路５３〜５５には、センサ１０１〜１０３が接続される。センサ制御回路５２〜５５は、接続されているひずみセンサ１、およびセンサ１０１〜１０３の検知信号（センシング信号）を処理し、センシングデータ（計測された物理量）を取得する処理回路を備える。センサ制御回路５２〜５５は、接続されるひずみセンサ１、およびセンサ１０１〜１０３に応じた処理回路を備える。すなわち、各センサ制御回路５２〜５５は、処理回路の回路構成が同じであるとは限らない。

ひずみセンサ１は、シールドケーブルがセンサ制御回路５２のグランドに電気的に接続される。センサ１０１〜１０３は、上述したひずみセンサ１であってもよいし、構造物の加速度、構造物の変位量、構造物の振動周波数、構造物周辺の温度、構造物周辺の湿度、構造物の赤外線量、構造物周辺の風速等をセンシングする他の種類のセンサであってもよい。

なお、この例では、センサノード５０は、ひずみセンサ１、およびセンサ１０１〜１０３が接続される構成（４つのセンサが接続される構成）としたが、接続されるセンサの数（すなわち、センサ制御回路の数）は５つ以上であってもよいし、３つ以下であってもよい。また、センサノード５０は、一部のセンサ制御回路５２〜５５に、ひずみセンサ１、およびセンサ１０１〜１０３を接続していない状態で使用してもよい。

タイマ５６は、現在の日時を計時する。

記憶部５７は、センサノード５０の動作時に用いる各種設定パラメータや、接続されているひずみセンサ１、およびセンサ１０１〜１０３から入力したセンシング信号を処理して取得したセンシングデータを一時的に記憶する。

無線通信部５８は、データ処理装置６０との間における近距離の無線通信を制御する。

電源部５９は、バッテリ５９ａを備えている。バッテリ５９ａは、センサノード５０の駆動電源である。電源部５９は、センサノード５０本体各部に対して動作に必要な電力をバッテリ５９ａから供給する。また、この例では、センサノード５０は、センサ制御回路５２〜５５に対する電源供給を必要に応じて行う。具体的には、電源部５９は、センサ制御回路５２〜５５に対するバッテリ５９ａからの駆動電源の供給を、制御部５１からの指示にしたがってオン／オフする。

なお、電源部５９がセンサ制御回路５２〜５５に対して駆動電源の供給をオフしている状態（駆動電源の供給停止状態）とは、センサ制御回路５２〜５５に対して電力の供給が全く行われていない状態であってもよいが、この状態のみに限るものではない。ここで言う駆動電源の供給停止状態とは、電源部５９がセンサ制御回路５２〜５５、および接続されているセンサ１０１〜１０３が適正に動作するのに必要な電力の供給を行っていない状態である。例えば、電源部５９が、センサ制御回路５２〜５５、および接続されているセンサ１０１〜１０３の起動に要する時間を短縮するため、センサ制御回路５２〜５５、および接続されているセンサ１０１〜１０３が待機状態（スリープ状態）を保つのに必要な電力を供給している状態も、ここで言う駆動電源の供給停止状態に含まれる。

また、この例では、センサノード５０は、バッテリ５９ａが駆動電源である構成としたが、商用電源が駆動電源である構成であってもよい。

センサノード５０は、上述したように、計測対象の構造物に取り付けている。また、センサ１０１〜１０３も計測対象の構造物に取り付けている。ひずみセンサ１は、計測対象の構造物の鋼材等に貼り付けている。計測対象の構造物は、橋梁、トンネル、建物、住宅、プラント設備、パイプライン、電柱、ガス供給設備、上下水道設備、遺跡等である。この例では、計測対象の構造物を橋梁（図８に示す高架道路橋）として説明する。

図８は、この例にかかる監視システムで状態を診断する橋梁の概略図である。図８に示す橋梁は、自動車が走行する高架道路橋である。高架道路橋は、上部構造と、下部構造とに分かれている。上部構造は、床版、主桁、主構、横構等を含み、下部構造は、橋台や橋脚等を含む。自動車の走行路は、上部構造の床版の上に形成される。上部構造と下部構造との間には、走行路（路面）における自動車の走行等にともなう上部構造の振動や、上部構造の変形を吸収し、下部構造にかかる荷重負荷を抑える支承が設けられている。下部構造の橋脚や、橋台は、地中に形成された基礎の上に設置されている。支承よりも上側を上部構造といい、支承よりも下側を下部構造という。ひずみセンサ１、およびセンサ１０１〜１０３は、計測対象物理量をセンシングするセンシング位置に応じて取り付けられる。

図８では、ひずみセンサ１、およびセンサ１０１〜１０３を上部構造に取り付けた例を示しているが、下部構造に取り付けてもよい。

図９は、データ処理装置の主要部の構成を示すブロック図である。データ処理装置６０は、制御部６１と、操作部６２と、表示部６３と、記憶部６４と、通信部６５と、近距離無線通信部６６とを備える。制御部６１は、データ処理装置６０本体の動作を制御する。操作部６２は、データ処理装置６０本体に対するオペレータの操作を受け付ける。操作部６２には、マウスやキーボード等の入力デバイスが接続されている。オペレータは、入力デバイスを操作する。表示部６３は、接続されているディスプレイ等の表示デバイスにおける画面表示を制御する。記憶部６４は、接続されるセンサノード５０から収集したセンシングデータ等を記憶する。通信部６５は、データサーバ７０との通信を制御する。近距離無線通信部６６は、センサノード５０との近距離無線通信を制御する。

データ処理装置６０は、各センサノード５０から受信したセンシングデータをデータサーバ７０に転送する。

図１０は、データサーバの主要部の構成を示すブロック図である。データサーバ７０は、制御部７１と、操作部７２と、表示部７３と、記憶部７４と、通信部７５とを備える。制御部７１は、データサーバ７０本体の動作を制御する。操作部７２は、データサーバ７０本体に対するオペレータの操作を受け付ける。操作部７２には、マウスやキーボード等の入力デバイスが接続されている。オペレータは、入力デバイスを操作する。表示部７３は、接続されているディスプレイ等の表示デバイスにおける画面表示を制御する。記憶部７４は、接続されるデータ処理装置６０から収集したセンシングデータ等を記憶する。通信部７５は、データ処理装置６０や、外部サーバ８０との通信を制御する。また、データサーバ７０は、収集したセンシングデータに対する集計、解析等のデータ処理を行い、構造物の状態を診断する。

また、外部サーバ８０は、複数のデータサーバ７０と通信可能であり、データサーバ７０から受信した構造物の状態にかかる診断結果等を記憶する。

また、データ処理装置６０、データサーバ７０、または外部サーバ８０のすくなくとも１つは、オペレータによる監視システムの各種設定情報の入力操作を受け付け、入力に応じた設定情報を監視システム内の各装置に送信する。

この例にかかる監視システムは、センサノード５０が、予め定められた計測タイミングになると、ひずみセンサ１、およびセンサ１０１〜１０３により計測対象物理量を計測する。計測タイミングは、予め定めた時刻や、時間間隔であってもよいし、予め定めた条件（温度等）を満たしたタイミング等であってもよい。

センサノード５０は、ひずみセンサ１、およびセンサ１０１〜１０３で計測した計測対象物理量と、計測時刻とを対応付けた計測データを記憶部５７に記憶する。また、センサノード５０は、予め定めた送信タイミングになると、前回の送信タイミングから今回の送信タイミングまでの間に計測した計測対象物理量にかかる計測データ（記憶部５７に記憶している計測対象物理量）をデータ処理装置６０に送信する。このとき、センサノード５０は、自機を識別する識別番号を送信している。

データ処理装置６０は、センサノード５０から計測データが送信されてくると、計測データを送信してきたセンサノード５０の識別番号と、今回送信されてきた計測データとを対応付けて記憶部６４に記憶する。これによりデータ処理装置６０は、接続される複数のセンサノード５０から計測データの収集が行える。また、データ処理装置６０は、予め定めた送信タイミングになると、前回の送信タイミングから今回の送信タイミングまでの間に、接続される複数のセンサノード５０から送信されてきた計測データ（記憶部６４に記憶している計測データ）をデータサーバ７０に送信する。このとき、データ処理装置６０は、自機を識別する識別番号を送信している。

データサーバ７０は、データ処理装置６０から計測データが送信されてくると、計測データを送信してきたデータ処理装置６０の識別番号と、今回送信されてきた計測データとを対応付けて記憶部７４に記憶する。これによりデータサーバ７０は、接続される複数のデータ処理装置６０から、各データ処理装置６０が接続されている複数のセンサノード５０から収集した計測データの収集が行える。また、データサーバ７０は、予め定めた診断タイミングになると、記憶部７４に記憶している計測データを用いて、構造物の状態を診断する。

データサーバ７０は、記憶部７４に記憶している計測データや、構造物の状態を診断した診断結果を外部サーバ８０に送信する。このとき、データサーバ７０は、自機を識別する識別番号を送信している。

外部サーバ８０は、データサーバ７０の識別番号と、今回送信されてきた計測データとを対応付けて記憶するとともに、データサーバ７０における構造物の診断結果を記憶する。

このように、この監視システムでは、構造物の状態を診断し、管理することができる。

１…ひずみセンサ
２…センサ素子
３、４、７…保護部材
３ａ、４ａ、７ａ…シールド端子
５、６…接着剤層
５０…センサノード
６０…データ処理装置
７０…データサーバ
８０…外部サーバ

Claims (5)

1. 構造物に取り付け、取り付け位置において生じた前記構造物のひずみを検出する板状のひずみセンサであって、
   フィルム状に形成されたセンサ素子と、
   導電性の板状の部材を折り曲げて、前記センサ素子を挟んで対向する第１部材、および第２部材を一体形成した保護部材と、を備え、
   前記保護部材は、前記第１部材が対向する前記センサ素子の一方の面を覆う大きさであり、また前記第２部材が対向する前記センサ素子の他方の面を覆う大きさであり、
   また、前記保護部材は、前記センサ素子の出力ラインを接続する回路のグランドに電気的に接続され、
   さらに、前記保護部材のヤング率は、このひずみセンサを取り付ける前記構造物の部材のヤング率よりも小さく、且つ前記センサ素子のヤング率よりも大きい、ひずみセンサ。
2. 前記保護部材は、遮光性を有する金属製の部材である、請求項１に記載のひずみセンサ。
3. 前記保護部材は、その材質がアルミニウムで構成された部材である、請求項１、または２に記載のひずみセンサ。
4. 前記保護部材と、前記センサ素子とは、接着剤層を介して接着されている、請求項１〜３のいずれかに記載のひずみセンサ。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のひずみセンサと、
   前記ひずみセンサの出力により、前記ひずみセンサを取り付けた構造物の状態を診断するモニタリング装置と、を備えた監視システム。

Images