JP6866717B2 - Structure analysis device, structure analysis system and structure analysis method - Google Patents

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Description

本発明は、構造物解析装置、構造物解析システムおよび構造物解析方法に関する。 The present invention relates to a structure analysis apparatus, a structure analysis system, and a structure analysis method.

従来、土木構造物や建築構造物に関し、老朽化や地震等による強度の劣化及び損傷の状
況を調べる方法としては、目視による方法に加え、下記特許文献1に示すように、構造物
を加振し、加振に対する応答を電気信号としてセンサーが検出し、検出した電気信号から
固有振動数を算出する方法が知られている。この方法では、時間を置いて複数の固有振動
数を算出し、複数の固有振動数の変化に基づいて構造物を解析する必要がある。
Conventionally, as a method of investigating the state of deterioration and damage of the strength of civil engineering structures and building structures due to aging, earthquakes, etc., in addition to the visual method, as shown in Patent Document 1 below, the structure is vibrated. However, there is known a method in which a sensor detects a response to vibration as an electric signal and calculates a natural frequency from the detected electric signal. In this method, it is necessary to calculate a plurality of natural frequencies at intervals and analyze the structure based on the changes in the plurality of natural frequencies.

特開2008−39534号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-39534

しかしながら、従来の方法では、解析が必要な場合に振動を都度発生させる必要があり
、構造物の特性に関して時間経過に伴う連続的な変化や設置されたセンサー間の時間経過
に伴う構造物で生じた現象を捉えることは困難であった。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、構造物から検出する振動データに
基づいて、構造物の時間経過に伴う特性変化を連続して捉え、特に、設置されたセンサー
間の時間経過に伴う構造物で生じた現象を捉えることを目的とする。
However, in the conventional method, it is necessary to generate vibration each time analysis is required, which occurs in the structure with continuous changes in the characteristics of the structure over time and with the passage of time between the installed sensors. It was difficult to capture the phenomenon.
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and based on the vibration data detected from the structure, the characteristic change with the passage of time of the structure is continuously captured, and in particular, between the installed sensors. The purpose is to capture the phenomena that occur in structures over time.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の
適用例又は形態として実現することが可能である。
The present invention has been made to solve at least a part of the above-mentioned problems, and can be realized as the following application example or form.

[適用例1]本適用例に係る構造物解析装置は、地盤もしくは構造物に設置された、第
1の慣性センサーと第2の慣性センサーとの出力を取得する取得部と、前記出力を第1の
周波数領域と第2の周波数領域とに分割し、前記第1の周波数領域において、前記第1の
慣性センサーと前記第2の慣性センサーとで前記出力の第1出力比を算出し、前記第2の
周波数領域において、前記第1の慣性センサーと前記第2の慣性センサーとで前記出力の
第2出力比を算出し、前記第1出力比と前記第2出力比との経時変化から前記地盤もしく
は前記構造物を解析する解析部と、を備えることを特徴とする。
[Application Example 1] The structure analysis apparatus according to this application example has an acquisition unit for acquiring the outputs of the first inertial sensor and the second inertial sensor installed on the ground or a structure, and the output is the first. It is divided into a frequency region 1 and a second frequency region, and in the first frequency region, the first output ratio of the output is calculated by the first inertial sensor and the second inertial sensor, and the output ratio is calculated. In the second frequency region, the second output ratio of the output is calculated by the first inertial sensor and the second inertial sensor, and the change with time between the first output ratio and the second output ratio is used. It is characterized by including an analysis unit for analyzing the ground or the structure.

本適用例によれば、地盤もしくは構造物に設置された、第1の慣性センサーと第2の慣
性センサーとが検出した振動データの出力を第1の周波数領域と第2の周波数領域とに分
割し、第1の周波数領域における第1の慣性センサーと第2の慣性センサーとで出力の第
1出力比を算出し、第2の周波数領域における第1の慣性センサーと第2の慣性センサー
とで出力の第2出力比を算出し、第1出力比と第2出力比との経時変化を解析することで
、第1の慣性センサーと第2の慣性センサーとの間の地盤もしくは構造物で生じた現象を
捉えることができる。
According to this application example, the output of vibration data detected by the first inertial sensor and the second inertial sensor installed on the ground or a structure is divided into a first frequency region and a second frequency region. Then, the first output ratio of the output is calculated by the first inertial sensor and the second inertial sensor in the first frequency region, and the first inertial sensor and the second inertial sensor in the second frequency region calculate the first output ratio. By calculating the second output ratio of the output and analyzing the change over time between the first output ratio and the second output ratio, it occurs in the ground or structure between the first inertial sensor and the second inertial sensor. It is possible to capture the phenomenon.

[適用例2]上記適用例に記載の構造物解析装置において、前記第1の周波数領域は、
前記地盤もしくは前記構造物の固有振動の周波数を含む領域であることが好ましい。
[Application Example 2] In the structure analysis apparatus described in the above application example, the first frequency region is defined as
It is preferably a region including the frequency of the natural vibration of the ground or the structure.

本適用例によれば、第1の周波数領域が地盤もしくは構造物の固有振動の周波数を含む
領域であるので、地盤もしくは構造物に起因する振動の影響を分析することができ、地盤
もしくは構造物で生じた現象を正確に解析することができる。
According to this application example, since the first frequency region is the region including the frequency of the natural vibration of the ground or the structure, the influence of the vibration caused by the ground or the structure can be analyzed, and the ground or the structure can be analyzed. It is possible to accurately analyze the phenomenon that occurred in.

[適用例3]上記適用例に記載の構造物解析装置において、前記第1の周波数領域は、
0.1Hz以上10Hz以下の周波数領域であることが好ましい。
[Application Example 3] In the structure analysis apparatus described in the above application example, the first frequency region is defined as
It is preferably in the frequency range of 0.1 Hz or more and 10 Hz or less.

本適用例によれば、第1の周波数領域が0.1Hz以上10Hz以下の周波数領域であ
るので、地盤もしくは構造物の固有振動の周波数が含まれ、地盤もしくは構造物に起因す
る振動の影響を分析することができ、地盤もしくは構造物で生じた現象をより正確に解析
することができる。
According to this application example, since the first frequency region is the frequency region of 0.1 Hz or more and 10 Hz or less, the frequency of the natural vibration of the ground or the structure is included, and the influence of the vibration caused by the ground or the structure is affected. It can be analyzed, and phenomena that occur in the ground or structures can be analyzed more accurately.

[適用例4]上記適用例に記載の構造物解析装置において、前記第1の周波数領域と前
記第2の周波数領域とは、異なる周波数領域であることが好ましい。
[Application Example 4] In the structure analysis apparatus described in the above application example, it is preferable that the first frequency region and the second frequency region are different frequency regions.

本適用例によれば、第1の周波数領域と第2の周波数領域とが異なる周波数領域である
ため、地盤もしくは構造物に起因する振動の影響と、地盤もしくは構造物以外の物に起因
する振動の影響と、を分離して分析することができ、地盤もしくは構造物で生じた現象を
より正確に解析することができる。
According to this application example, since the first frequency region and the second frequency region are different frequency regions, the influence of vibration caused by the ground or structure and the vibration caused by something other than the ground or structure It is possible to analyze the influence of the above separately, and it is possible to analyze the phenomenon occurring in the ground or the structure more accurately.

[適用例5]上記適用例に記載の構造物解析装置において、前記出力の高速フーリエ変
換処理を行い、前記第1の周波数領域と前記第2の周波数領域とに分割することが好まし
い。
[Application Example 5] In the structure analysis apparatus described in the above application example, it is preferable to perform a fast Fourier transform process of the output and divide the output into the first frequency region and the second frequency region.

本適用例によれば、出力を高速フーリエ変換処理することにより、出力を高速フーリエ
変換周波数に応じたエネルギーの大きさとして表すことができるので、第1の周波数領域
における地盤もしくは構造物に起因する振動エネルギーと、第2の周波数領域における地
盤もしくは構造物以外の物に起因する振動エネルギーと、を分離して分析することができ
、地盤もしくは構造物で生じた現象をより正確に解析することができる。
According to this application example, by performing the Fast Fourier Transform process on the output, the output can be expressed as the magnitude of energy corresponding to the Fast Fourier Transform frequency, which is caused by the ground or the structure in the first frequency region. The vibration energy and the vibration energy caused by something other than the ground or structure in the second frequency domain can be analyzed separately, and the phenomenon generated in the ground or structure can be analyzed more accurately. it can.

[適用例6]本適用例に係る構造物解析システムは、地盤もしくは構造物に設置された
、第1の慣性センサーおよび第2の慣性センサーと、前記第1の慣性センサーと前記第2
の慣性センサーとの出力を解析する構造物解析装置と、を備え、前記構造物解析装置は、
前記第1の慣性センサーと前記第2の慣性センサーとの出力を取得する取得部と、前記出
力を第1の周波数領域と第2の周波数領域とに分割し、前記第1の周波数領域において、
前記第1の慣性センサーと前記第2の慣性センサーとで前記出力の第1出力比を算出し、
前記第2の周波数領域において、前記第1の慣性センサーと前記第2の慣性センサーとで
前記出力の第2出力比を算出し、前記第1出力比と前記第2出力比との経時変化から前記
地盤もしくは前記構造物を解析する解析部と、を備えることを特徴とする。
[Application Example 6] The structure analysis system according to this application example includes a first inertial sensor and a second inertial sensor installed on the ground or a structure, the first inertial sensor, and the second inertial sensor.
The structure analysis device includes a structure analysis device that analyzes the output of the inertial sensor.
An acquisition unit that acquires the outputs of the first inertial sensor and the second inertial sensor, and the output is divided into a first frequency region and a second frequency region, and in the first frequency region,
The first output ratio of the output is calculated by the first inertial sensor and the second inertial sensor, and the first output ratio is calculated.
In the second frequency region, the second output ratio of the output is calculated by the first inertial sensor and the second inertial sensor, and the change over time between the first output ratio and the second output ratio is used. It is characterized by including an analysis unit for analyzing the ground or the structure.

本適用例によれば、地盤もしくは構造物に設置された、第1の慣性センサーおよび第2
の慣性センサーと、第1の慣性センサーと第2の慣性センサーとの出力を解析する構造物
解析装置と、を備え、構造物解析装置が第1の慣性センサーと第2の慣性センサーとが検
出した振動データの出力を第1の周波数領域と第2の周波数領域とに分割し、第1の周波
数領域における第1の慣性センサーと第2の慣性センサーとで出力の第1出力比を算出し
、第2の周波数領域における第1の慣性センサーと第2の慣性センサーとで出力の第2出
力比を算出し、第1出力比と第2出力比との経時変化を解析するので、第1の慣性センサ
ーと第2の慣性センサーとの間の地盤もしくは構造物で生じた現象を捉えることができる
According to this application example, a first inertial sensor and a second inertial sensor installed on the ground or structure.
The structure analysis device includes a structure analysis device that analyzes the outputs of the first inertial sensor and the second inertial sensor, and the structure analysis device detects the first inertial sensor and the second inertial sensor. The output of the vibration data is divided into a first frequency region and a second frequency region, and the first output ratio of the output is calculated by the first inertial sensor and the second inertial sensor in the first frequency region. , The second output ratio of the output is calculated by the first inertial sensor and the second inertial sensor in the second frequency region, and the change with time between the first output ratio and the second output ratio is analyzed. It is possible to capture the phenomenon that occurs in the ground or structure between the inertial sensor and the second inertial sensor.

[適用例7]本適用例に係る構造物解析方法は、地盤もしくは構造物に設置された、第
1の慣性センサーと第2の慣性センサーとの出力を取得することと、前記出力を第1の周
波数領域と第2の周波数領域とに分割することと、前記第1の周波数領域において、前記
第1の慣性センサーと前記第2の慣性センサーとで前記出力の第1出力比を算出すること
と、前記第2の周波数領域において、前記第1の慣性センサーと前記第2の慣性センサー
とで前記出力の第2出力比を算出することと、前記第1出力比と前記第2出力比との経時
変化から前記地盤もしくは前記構造物を解析することと、を含むことを特徴とする。
[Application Example 7] In the structure analysis method according to this application example, the output of the first inertial sensor and the second inertial sensor installed on the ground or the structure is acquired, and the output is first. In the first frequency region, the first output ratio of the output is calculated by the first inertial sensor and the second inertial sensor. And, in the second frequency region, the second output ratio of the output is calculated by the first inertial sensor and the second inertial sensor, and the first output ratio and the second output ratio are It is characterized by including analyzing the ground or the structure from the change with time.

本適用例によれば、地盤もしくは構造物に設置された、第1の慣性センサーと第2の慣
性センサーとの出力を取得し、取得した出力を第1の周波数領域と第2の周波数領域とに
分割し、第1の周波数領域における第1の慣性センサーと第2の慣性センサーとで出力の
第1出力比を算出し、第2の周波数領域における第1の慣性センサーと第2の慣性センサ
ーとで出力の第2出力比を算出し、第1出力比と第2出力比との経時変化を解析すること
で、第1の慣性センサーと第2の慣性センサーとの間の地盤もしくは構造物で生じた現象
を捉えることができる。
According to this application example, the outputs of the first inertial sensor and the second inertial sensor installed on the ground or the structure are acquired, and the acquired outputs are used as the first frequency region and the second frequency region. The first output ratio of the output is calculated by the first inertial sensor and the second inertial sensor in the first frequency region, and the first inertial sensor and the second inertial sensor in the second frequency region are calculated. By calculating the second output ratio of the output and analyzing the change over time between the first output ratio and the second output ratio, the ground or structure between the first inertial sensor and the second inertial sensor It is possible to capture the phenomenon that occurred in.

第1実施形態に係る構造物解析システムの構成を説明する図。The figure explaining the structure of the structure analysis system which concerns on 1st Embodiment. 振幅の平均値が出現する頻度を示すヒストグラムの図。Histogram diagram showing how often the mean amplitude appears. 曜日毎の指標振幅を示すヒストグラムの図。Histogram diagram showing the index amplitude for each day of the week. 長期間に亘る指標振幅の変化を示すヒストグラムの図。The figure of the histogram which shows the change of the index amplitude over a long period of time. 指標周波数の最頻値の変化を示すヒストグラムの図。The figure of the histogram which shows the change of the mode value of an index frequency. 指標頻度の頻度値の変化を示すヒストグラムの図。The figure of the histogram which shows the change of the frequency value of the index frequency. 出力比と構造物現象との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the output ratio and a structure phenomenon. 補強工事前の2つの慣性センサーの出力結果を示す図。The figure which shows the output result of two inertia sensors before the reinforcement work. 補強工事前の第1の慣性センサー出力のFFT処理結果を示す図。The figure which shows the FFT processing result of the 1st inertial sensor output before the reinforcement work. 補強工事前の第2の慣性センサー出力のFFT処理結果を示す図。The figure which shows the FFT processing result of the 2nd inertial sensor output before the reinforcement work. 補強工事後の第1の慣性センサー出力のFFT処理結果を示す図。The figure which shows the FFT processing result of the 1st inertial sensor output after the reinforcement work. 補強工事後の第2の慣性センサー出力のFFT処理結果を示す図。The figure which shows the FFT processing result of the 2nd inertial sensor output after the reinforcement work. 出力比と地盤現象との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the output ratio and the ground phenomenon. 物性変動の解析処理の流れを示すフローチャート。A flowchart showing the flow of analysis processing of physical characteristic fluctuations. 構造物の現象解析処理の流れを示すフローチャート。A flowchart showing the flow of the phenomenon analysis process of the structure. 第2実施形態に係る構造物解析システムの構成を説明する図。The figure explaining the structure of the structure analysis system which concerns on 2nd Embodiment. 表示部に表示される画面の一例を示す図。The figure which shows an example of the screen displayed on the display part. 表示部に表示される画面の一例を示す図。The figure which shows an example of the screen displayed on the display part.

以下、本発明の構造物解析装置、構造物解析システムおよび構造物解析方法について、
その好適な構成例を添付図面に基づいて説明する。
Hereinafter, the structure analysis apparatus, structure analysis system, and structure analysis method of the present invention will be described.
A suitable configuration example thereof will be described with reference to the accompanying drawings.

(第1実施形態)
[構造物解析システム]
先ず、本発明の第1実施形態に係る構造物解析システム1について、図1を参照して説
明する。
図1は、第1実施形態に係る構造物解析システム1の構成を説明する図である。この構
造物解析システム1は、地盤もしくは構造物の振動に関する振動情報に基づいて、地盤も
しくは構造物の物性や現象を解析する機能を備える。なお、本実施形態では、橋梁や建物
等の構造物の物性や現象を解析する例を挙げ、説明する。
(First Embodiment)
[Structure analysis system]
First, the structure analysis system 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of the structure analysis system 1 according to the first embodiment. This structure analysis system 1 has a function of analyzing physical properties and phenomena of the ground or structure based on vibration information related to vibration of the ground or structure. In this embodiment, an example of analyzing the physical properties and phenomena of structures such as bridges and buildings will be described.

構造物解析システム1は、図1に示すように、2つのセンサー部10,12と、構造物
解析装置70と、情報処理装置80と、を含み構成されている。
2つのセンサー部10,12において、一方のセンサー部10は、第1の慣性センサー
S1と第1の温度センサーT1とで構成されており、他方のセンサー部12は、第2の慣
性センサーS2と第2の温度センサーT2とで構成されている。なお、第1の慣性センサ
ーS1および第2の慣性センサーS2は、加速度センサーやIMU(Internal Measureme
nt Unit)等であり、第1の温度センサーT1および第2の温度センサーT2は、サーマ
ルダイオード、サーミスタ、熱電対等である。2つのセンサー部10,12は、橋梁や建
物等の構造物に設置され、構造物の振動および温度を検出し、検出した振動および温度に
応じた振動データおよび温度データを出力する。
なお、温度センサーを具備せず、温度データが外部から付与される態様でも構わない。
外部から付与される態様として、インターネット等のネットワーク等を介して、気象庁の
ような外部の機関や、テレビ・ラジオ等のマスメディアから取得する態様も想定できる。
As shown in FIG. 1, the structure analysis system 1 includes two sensor units 10 and 12, a structure analysis device 70, and an information processing device 80.
In the two sensor units 10 and 12, one sensor unit 10 is composed of a first inertial sensor S1 and a first temperature sensor T1, and the other sensor unit 12 is a second inertial sensor S2. It is composed of a second temperature sensor T2. The first inertial sensor S1 and the second inertial sensor S2 include an acceleration sensor and an IMU (Internal Measureme).
The first temperature sensor T1 and the second temperature sensor T2 are a thermal diode, a thermistor, a thermoelectric pair, and the like. The two sensor units 10 and 12 are installed in a structure such as a bridge or a building, detect the vibration and temperature of the structure, and output vibration data and temperature data corresponding to the detected vibration and temperature.
It should be noted that the temperature sensor may not be provided and the temperature data may be provided from the outside.
As a mode given from the outside, it can be assumed that the mode is acquired from an external organization such as the Japan Meteorological Agency or mass media such as television and radio via a network such as the Internet.

構造物解析装置70は、例えば、箱状の筐体に実装され、2つのセンサー部10,12
と共に、橋梁や建物等の構造物に設置されて構造物の振動情報を検出し、検出した振動情
報の時間経過に伴う変動に基づいて構造物の物性や現象を解析する。また、構造物解析装
置70は、解析した結果に関する情報を情報処理装置80に通信を介して送信する機能を
有する。
本実施形態では、情報処理装置80は、サーバー装置、パーソナルコンピューター、タ
ブレットのような多機能携帯端末、スマートフォンのような高機能携帯電話等を想定する
The structure analysis device 70 is mounted on a box-shaped housing, for example, and has two sensor units 10, 12
At the same time, it is installed in a structure such as a bridge or a building to detect the vibration information of the structure, and the physical properties and phenomena of the structure are analyzed based on the fluctuation of the detected vibration information with the passage of time. Further, the structure analysis device 70 has a function of transmitting information regarding the analysis result to the information processing device 80 via communication.
In the present embodiment, the information processing device 80 is assumed to be a server device, a personal computer, a multifunctional mobile terminal such as a tablet, a high-performance mobile phone such as a smartphone, or the like.

構造物解析装置70は、取得部16、電源部18、制御部20、記憶部60および通信
部65を備える。
取得部16は、2つのセンサー部10,12が検出した振動および温度に応じた振動デ
ータおよび温度データを取得し、制御部20へ出力する。
制御部20は、取得部16が出力した振動データおよび温度データを取得し、記憶部6
0に記憶する。
The structure analysis device 70 includes an acquisition unit 16, a power supply unit 18, a control unit 20, a storage unit 60, and a communication unit 65.
The acquisition unit 16 acquires vibration data and temperature data corresponding to the vibration and temperature detected by the two sensor units 10 and 12, and outputs the vibration data and the temperature data to the control unit 20.
The control unit 20 acquires the vibration data and the temperature data output by the acquisition unit 16, and the storage unit 6
Store in 0.

電源部18は、例えば、太陽光を受光して発電するソーラーパネル、および充放電可能
な二次電池を想定し、電源部18で得られた電力により構造物解析装置70が駆動する。
記憶部60は、フラッシュメモリーやハードディスクのような不揮発性の記憶媒体を想
定し、制御部20が各機能の動作を制御するためのプログラム(例えば、物性解析プログ
ラム)や、制御部20から送られる各種のデータを記憶する。
通信部65は、制御部20から出力される種々の情報を情報処理装置80に送信する。
The power supply unit 18 assumes, for example, a solar panel that receives sunlight to generate electricity and a rechargeable secondary battery, and the structure analysis device 70 is driven by the electric power obtained by the power supply unit 18.
The storage unit 60 assumes a non-volatile storage medium such as a flash memory or a hard disk, and is sent from a program (for example, a physical property analysis program) for the control unit 20 to control the operation of each function or from the control unit 20. Stores various data.
The communication unit 65 transmits various information output from the control unit 20 to the information processing device 80.

本実施形態では、通信部65は、例えば、Bluetooth(登録商標)(BTLE
:Bluetooth Low Energyを含む)、Wi−Fi(登録商標)(Wi−Fi:Wireless Fid
elity)、Zigbee(登録商標)、NFC(Near Field Communication)、ANT+
(登録商標)等の無線通信規格に対応した通信を想定する。
制御部20は、代表値算出部30、分布傾向解析部40、指標値算出部50、温度補正
部52、指標値変動解析部54および解析部56を備え、構造物解析装置70の各機能を
制御する。
制御部20の各機能部は、図示を略した、CPUやRAM等のハードウェアと、記憶部
60に記憶されたソフトウェアと、の協働により実現される機能的構成を示すものであっ
て、具体的な実装形態は特に制限されない。従って、必ずしも各機能部に個別に対応する
ハードウェアが実装される必要はなく、1つのプロセッサーがプログラムを実行すること
で複数の機能部の機能を実現する構成とすることも可能である。
In the present embodiment, the communication unit 65 is, for example, Bluetooth® (BTLE).
: Including Bluetooth Low Energy), Wi-Fi (registered trademark) (Wi-Fi: Wireless Fid)
elity), Zigbee®, NFC (Near Field Communication), ANT +
It is assumed that communication is compatible with wireless communication standards such as (registered trademark).
The control unit 20 includes a representative value calculation unit 30, a distribution tendency analysis unit 40, an index value calculation unit 50, a temperature correction unit 52, an index value fluctuation analysis unit 54, and an analysis unit 56, and performs each function of the structure analysis device 70. Control.
Each functional unit of the control unit 20 shows a functional configuration realized by the cooperation of hardware such as a CPU and RAM, which is not shown, and software stored in the storage unit 60. The specific implementation form is not particularly limited. Therefore, it is not always necessary to implement hardware corresponding to each functional unit individually, and it is possible to configure a configuration in which the functions of a plurality of functional units are realized by executing a program by one processor.

また、ソフトウェアで実現される機能の一部をハードウェアで実現しても良く、あるい
は、ハードウェアで実現される機能の一部をソフトウェアで実現しても良い。
代表値算出部30は、記憶部60に記憶された振動データを、10秒間隔(第1の期間
)の区間で無作為に区切り、区間ごとに代表値(解析値)を算出する。代表値算出部30
は、代表値として平均値、平均差分値、最大値と最小値の差分値等を算出する統計処理部
32と、代表値として高速フーリエ変換(以下、FFTと謂う)処理により周波数や品質
係数(Q値)を算出するフーリエ変換部34と、を備える。代表値算出部30は、区間ご
とに算出した各代表値を記憶部60に記憶する。
また、代表値算出部30は、記憶部60に記憶された温度データを取得し、所定の時間
範囲で取得した温度データの平均値(温度解析値)を算出しても良い。代表値算出部30
は、算出した温度データの平均値を記憶部60に記憶しても良い。
Further, a part of the functions realized by the software may be realized by the hardware, or a part of the functions realized by the hardware may be realized by the software.
The representative value calculation unit 30 randomly divides the vibration data stored in the storage unit 60 into sections at 10-second intervals (first period), and calculates a representative value (analysis value) for each section. Representative value calculation unit 30
Is a statistical processing unit 32 that calculates the average value, the average difference value, the difference value between the maximum value and the minimum value, etc. as the representative value, and the frequency and quality coefficient (hereinafter referred to as FFT) as the representative value by the fast Fourier transform (hereinafter referred to as FFT) processing. A Fourier transform unit 34 for calculating (Q value) is provided. The representative value calculation unit 30 stores each representative value calculated for each section in the storage unit 60.
Further, the representative value calculation unit 30 may acquire the temperature data stored in the storage unit 60 and calculate the average value (temperature analysis value) of the temperature data acquired in a predetermined time range. Representative value calculation unit 30
May store the average value of the calculated temperature data in the storage unit 60.

分布傾向解析部40は、第1の期間よりも長い第2の期間(例えば、1日〜数年)に亘
り記憶部60に記憶された区間ごとの各代表値に関して、分布傾向を解析する。分布傾向
解析部40は、ヒストグラム生成部45を備える。ヒストグラム生成部45は、第2の期
間における各代表値の出現回数(出現頻度)を示すヒストグラムを生成する。分布傾向解
析部40は、ヒストグラム生成部45が生成したヒストグラムから分布傾向を解析する。
例えば、分布傾向解析部40は、振動データの平均値のヒストグラムから加速度の出力
頻度を解析できる。また、分布傾向解析部40は、振動データの平均差分値のヒストグラ
ムから加速度の差分頻度を解析できる。また、分布傾向解析部40は、振動データの最大
値と最小値の差分値のヒストグラムから振幅頻度を解析できる。また、分布傾向解析部4
0は、振動データの品質係数のヒストグラムからピーク頻度値を解析できる。また、分布
傾向解析部40は、振動データの周波数のヒストグラムから周波数頻度を解析できる。
The distribution tendency analysis unit 40 analyzes the distribution tendency with respect to each representative value for each section stored in the storage unit 60 over a second period (for example, one day to several years) longer than the first period. The distribution tendency analysis unit 40 includes a histogram generation unit 45. The histogram generation unit 45 generates a histogram showing the number of appearances (appearance frequency) of each representative value in the second period. The distribution tendency analysis unit 40 analyzes the distribution tendency from the histogram generated by the histogram generation unit 45.
For example, the distribution tendency analysis unit 40 can analyze the output frequency of acceleration from the histogram of the average value of the vibration data. Further, the distribution tendency analysis unit 40 can analyze the difference frequency of acceleration from the histogram of the average difference value of the vibration data. Further, the distribution tendency analysis unit 40 can analyze the amplitude frequency from the histogram of the difference value between the maximum value and the minimum value of the vibration data. In addition, distribution tendency analysis unit 4
When 0, the peak frequency value can be analyzed from the histogram of the quality coefficient of the vibration data. Further, the distribution tendency analysis unit 40 can analyze the frequency frequency from the frequency histogram of the vibration data.

更に、分布傾向解析部40は、温度データの平均値のヒストグラムから温度の出力頻度
を解析できる。
指標値算出部50は、分布傾向解析部40において生成されたヒストグラムに基づき、
ヒストグラムの特性に対応する指標値を算出する。
ここで、指標値を算出する一例として、図2を参照して説明する。図2は、振幅の平均
値(波高値)を横軸とし、出現する頻度を縦軸としたヒストグラムである。指標値算出部
50は、指標として、ヒストグラムが示す重心値、重み付けした重心値(80%振幅位置
)、最頻値等を採用しても良い。この図2では、指標値(指標振幅)が5mGであること
を示している。
Further, the distribution tendency analysis unit 40 can analyze the output frequency of the temperature from the histogram of the average value of the temperature data.
The index value calculation unit 50 is based on the histogram generated by the distribution tendency analysis unit 40.
Calculate the index value corresponding to the characteristics of the histogram.
Here, as an example of calculating the index value, it will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a histogram in which the average value (peak value) of the amplitude is on the horizontal axis and the frequency of appearance is on the vertical axis. The index value calculation unit 50 may use the center of gravity value shown by the histogram, the weighted center of gravity value (80% amplitude position), the mode value, or the like as an index. FIG. 2 shows that the index value (index amplitude) is 5 mG.

また、ヒストグラムに対して最小二乗法を適用し、ヒストグラムの傾斜角度を指標値と
して算出しても良い。また、平均差分値のヒストグラムから変化速度やイベントログの指
標値を算出しても良い。
また、フーリエ変換部34でFFT処理を行うことにより、品質係数のヒストグラムか
ら最大ピーク頻度の指標値(指標頻度)を算出しても良い。また、周波数のヒストグラム
から最大ピーク位置の指標値(指標周波数)を算出しても良い。
温度補正部52は、指標値算出部50が算出した指標値に対して温度補正を行い、温度
の変動による影響を排除できる。
Further, the least squares method may be applied to the histogram, and the inclination angle of the histogram may be calculated as an index value. Further, the rate of change or the index value of the event log may be calculated from the histogram of the average difference value.
Further, the index value (index frequency) of the maximum peak frequency may be calculated from the histogram of the quality coefficient by performing the FFT process in the Fourier transform unit 34. Further, the index value (index frequency) of the maximum peak position may be calculated from the frequency histogram.
The temperature correction unit 52 can perform temperature correction on the index value calculated by the index value calculation unit 50 and eliminate the influence of temperature fluctuations.

例えば、代表値算出部30が算出した温度データの平均値の変動から、分布傾向解析部
40が温度の出力頻度を解析し、温度の出力頻度の最頻値に基づいて、指標値算出部50
が算出した指標値を補正しても良い。
この場合、平均値のヒストグラムから最頻値を取得した傾斜角度の指標値を採用するこ
とで、構造物の傾斜を温度補正できる。これにより、構造物の傾斜を解析する場合、慣性
センサーが温度変動により受ける影響を除外し、構造物の物性変化を長年に亘り解析でき
る。
For example, the distribution tendency analysis unit 40 analyzes the temperature output frequency from the fluctuation of the average value of the temperature data calculated by the representative value calculation unit 30, and the index value calculation unit 50 is based on the most frequent value of the temperature output frequency.
The index value calculated by may be corrected.
In this case, the inclination of the structure can be temperature-corrected by adopting the index value of the inclination angle obtained from the histogram of the average value. As a result, when analyzing the inclination of the structure, the influence of the temperature fluctuation on the inertial sensor can be excluded, and the change in the physical properties of the structure can be analyzed for many years.

指標値変動解析部54は、指標値、もしくは、温度補正部52により温度補正された指
標値の時間経過に伴う経時変化に基づいて、構造物の物性に関する変化を解析する。解析
した結果を示す情報は、情報処理装置80に送信される。
情報処理装置80は、構造物解析装置70から送信される物性変化に関する情報を受信
し、必要に応じて情報を加工し、ユーザーに表示する。尚、情報処理装置80は、1つの
構造物または複数の構造物に設置された複数の構造物解析装置70から情報をそれぞれ受
信し、受信した複数の情報を多面的に加工して表示しても良い。
The index value fluctuation analysis unit 54 analyzes changes in the physical properties of the structure based on the index value or the temperature-corrected index value corrected by the temperature correction unit 52 over time. Information indicating the analysis result is transmitted to the information processing apparatus 80.
The information processing device 80 receives the information regarding the change in physical properties transmitted from the structure analysis device 70, processes the information as necessary, and displays it to the user. The information processing device 80 receives information from each of a plurality of structure analysis devices 70 installed in one structure or a plurality of structures, and processes and displays the received plurality of information in a multifaceted manner. Is also good.

ここで、図3〜図6を参照し、構造物の物性に関する変動の解析例を示す。 Here, with reference to FIGS. 3 to 6, an analysis example of changes in the physical properties of the structure is shown.

図3は、橋梁のような構造物において、1日単位の解析における振動データの最大値と
最小値の差分値の曜日毎のヒストグラムから、区間と頻度の積算を行うことで指標振幅を
算出したヒストグラムを生成した例である。この場合、7の倍数で移動平均を行うことで
指標振幅の変動を曜日ごとに示している。図3では曜日依存性、即ち、曜日による通行量
の変動が出ていることがわかる。
また、図4は、およそ一年間に亘る指標振幅の経時変化を示すヒストグラムである。所
定の時期における指標振幅の変動は、所謂、シルバーウィーク、ゴールデンウィーク、年
末年始等の長期連休による通行量の減少を示している。
なお、周知のように、解析する日数を7の倍数、即ち、一週間単位で移動平均を取るこ
とで、指標振幅の変動は一定になる特性がある。従って、曜日依存性や長期連休の影響を
除くと、橋梁の物性が変化しない場合は、指標振幅の変動は小さく、安定して推移する。
また、時間の経過に従い、振幅が下がれば橋梁のヤング率が下がったことがわかる。また
、工事等で振幅が上がれば、補強によりヤング率が上がったことがわかる。
In FIG. 3, in a structure such as a bridge, the index amplitude was calculated by integrating the interval and frequency from the histogram of the difference value between the maximum value and the minimum value of the vibration data in the daily analysis for each day of the week. This is an example of generating a histogram. In this case, the fluctuation of the index amplitude is shown for each day of the week by performing the moving average in multiples of 7. In FIG. 3, it can be seen that the day of the week dependence, that is, the fluctuation of the traffic volume depending on the day of the week appears.
Further, FIG. 4 is a histogram showing the time course of the index amplitude over a period of about one year. Fluctuations in the index amplitude at a predetermined time indicate a decrease in traffic volume due to long holidays such as so-called Silver Week, Golden Week, and the year-end and New Year holidays.
As is well known, there is a characteristic that the fluctuation of the index amplitude becomes constant by taking a moving average of the number of days to be analyzed, that is, on a weekly basis. Therefore, excluding the influence of day of the week dependence and long holidays, if the physical properties of the bridge do not change, the fluctuation of the index amplitude is small and stable.
In addition, it can be seen that the Young's modulus of the bridge decreased as the amplitude decreased with the passage of time. In addition, if the amplitude increases due to construction work, etc., it can be seen that the Young's modulus has increased due to reinforcement.

また、指標振幅の経時変化において、通行量の変動による影響を除外する方法としては
、例えば、通行による振動が生じない橋梁の堅牢な箇所に一方のセンサー部10を設置し
て得られる振動データと、他方のセンサー部12が出力する振動データとの差分を取る方
法を採用できる。
Further, as a method of excluding the influence of the fluctuation of the traffic volume in the change of the index amplitude with time, for example, the vibration data obtained by installing one of the sensor units 10 at a robust part of the bridge where the vibration due to the traffic does not occur. , A method of taking a difference from the vibration data output by the other sensor unit 12 can be adopted.

また、図5および図6は、橋梁のような構造物を対象としてフーリエ変換部34でFF
T処理を行い、算出した指標周波数の最頻値(図5)および指標頻度の頻度値(図6)の
7日間の移動平均の推移を示すヒストグラムである。
図5から、指標周波数の最頻値は、5.1Hz付近で安定しているが、2016年の1
月に非線形性を有する変動が確認できる。この変動は、例えば、悪天候による影響が考え
られる。図6では、大雪により振動が減衰し、品質係数が低下していることを示している
。このように、FFT処理により得られる指標頻度や指標周波数は天候や工事により生じ
る変動に対応するため、指標頻度や指標周波数に基づいて構造物の物性に関する変動を推
定できる。
以上述べた構成により、構造物から検出する振動データに基づいて、構造物の時間経過
に伴う物性変化を連続して捉えることができる。
Further, FIGS. 5 and 6 show FF in the Fourier transform unit 34 for a structure such as a bridge.
6 is a histogram showing the transition of the moving average of the mode value of the index frequency (FIG. 5) and the frequency value of the index frequency (FIG. 6) calculated by performing T processing for 7 days.
From FIG. 5, the mode value of the index frequency is stable around 5.1 Hz, but it is 1 in 2016.
Fluctuations with non-linearity in the moon can be confirmed. This fluctuation may be affected by bad weather, for example. FIG. 6 shows that the vibration is attenuated by heavy snow and the quality coefficient is lowered. As described above, since the index frequency and the index frequency obtained by the FFT process correspond to the fluctuation caused by the weather and the construction work, the fluctuation regarding the physical properties of the structure can be estimated based on the index frequency and the index frequency.
With the above-described configuration, changes in physical properties of the structure over time can be continuously captured based on the vibration data detected from the structure.

解析部56は、代表値算出部30において、橋梁や建物等の構造物に設置された第1の
慣性センサーS1と第2の慣性センサーS2とが検出した振動データをFFT処理した第
1の慣性センサーS1および第2の慣性センサーS2の出力を、第1の周波数領域と第2
の周波数領域とに分割する。なお、振動データをFFT処理することにより、振動データ
をFFT周波数に応じた振動エネルギーの大きさとして表すことができ、構造物で生じた
現象を解析し易くすることができる。また、第1の周波数領域と第2の周波数領域とは異
なる周波数領域であり、第1の周波数領域は10Hz以下の周波数領域で、構造物の固有
振動の周波数(例えば、約3Hz〜5Hz)を含んでいる。そのため、構造物に起因する
振動エネルギーの状態を分析することができる。なお、超高層ビルなどにおいては固有振
動の周波数が0.1Hz〜0.5Hz程度となるので、第1の周波数領域の下限値を0.
1Hz程度と設定することができる。また、第2の周波数領域は10Hzより高い周波数
領域であるので、構造物以外の物、例えば、自動車等に起因する振動エネルギーの状態を
分析することができる。
The analysis unit 56 performs FFT processing on the vibration data detected by the first inertial sensor S1 and the second inertial sensor S2 installed in the structure such as a bridge or a building in the representative value calculation unit 30. The outputs of the sensor S1 and the second inertial sensor S2 are output to the first frequency domain and the second inertial sensor S2.
Divide into the frequency domain of. By processing the vibration data by FFT, the vibration data can be expressed as the magnitude of the vibration energy according to the FFT frequency, and the phenomenon generated in the structure can be easily analyzed. Further, the first frequency region and the second frequency region are different frequency regions, the first frequency region is a frequency region of 10 Hz or less, and the frequency of the natural vibration of the structure (for example, about 3 Hz to 5 Hz) is set. Includes. Therefore, the state of vibration energy caused by the structure can be analyzed. In a skyscraper or the like, the frequency of natural vibration is about 0.1 Hz to 0.5 Hz, so the lower limit of the first frequency region is set to 0.
It can be set to about 1 Hz. Further, since the second frequency region is a frequency region higher than 10 Hz, it is possible to analyze the state of vibration energy caused by an object other than a structure, for example, an automobile or the like.

次に、第1の周波数領域において、第1の慣性センサーS1および第2の慣性センサー
S2のPSD(Power Spectral Density)の最大値A1lb,A2lbをそれぞれ選出し、
第1出力比RLb(=A2lb/A1lb)を算出する。また、第2の周波数領域において
、第1の慣性センサーS1および第2の慣性センサーS2のPSDの最大値A1hb,A
2hbをそれぞれ選出し、第2出力比RHb(=A2hb/A1hb)を算出する。算出され
た第1出力比RLbおよび第2出力比RHbは、記憶部60に記憶する。
Then, in a first frequency range, the maximum value A1L b of PSD (Power Spectral Density) of the first inertia sensor S1 and the second inertia sensor S2, the A2L b elect respectively,
First output ratio RL b (= A2l b / A1l b) is calculated. Further, in the second frequency region, the maximum PSD values A1h b , A of the first inertial sensor S1 and the second inertial sensor S2.
2h b is selected respectively, and the second output ratio RH b (= A2h b / A1h b ) is calculated. The calculated first output ratio RL b and second output ratio RH b are stored in the storage unit 60.

次に、所定の期間経過後に、構造物に設置された第1の慣性センサーS1と第2の慣性
センサーS2とが検出した振動データをFFT処理した第1の慣性センサーS1および第
2の慣性センサーS2の出力に基づいて、第1出力比RLaおよび第2出力比RHaを算出
し、記憶部60に記憶された第1出力比RLbおよび第2出力比RHbと比較する。
Next, after a lapse of a predetermined period of time, the first inertial sensor S1 and the second inertial sensor S1 and the second inertial sensor are FFT-processed from the vibration data detected by the first inertial sensor S1 and the second inertial sensor S2 installed in the structure. Based on the output of S2, the first output ratio RL a and the second output ratio RH a are calculated and compared with the first output ratio RL b and the second output ratio RH b stored in the storage unit 60.

その結果、今回算出した第1出力比RLaおよび第2出力比RHaが前回算出した第1出
力比RLbおよび第2出力比RHbに対して、増大又は減少かを分析することにより、経時
変化に伴う、第1の周波数領域で分析できる構造物に起因する振動エネルギーの状態を第
1出力比RLの差で、第2の周波数領域で分析できる構造物以外の例えば自動車等に起因
する振動エネルギーの状態を第2出力比RHの差で、それぞれ解析できる。そのため、第
1の慣性センサーS1が設置された位置A1と第2の慣性センサーS2が設置された位置
A2との間の経時変化に伴う構造物で生じた現象を解析することができる。
As a result, by analyzing whether the first output ratio RL a and the second output ratio RH a calculated this time are increased or decreased with respect to the first output ratio RL b and the second output ratio RH b calculated last time. Due to the difference in the first output ratio RL, the state of vibration energy caused by the structure that can be analyzed in the first frequency region due to the change over time is caused by, for example, an automobile other than the structure that can be analyzed in the second frequency region. The state of vibration energy can be analyzed by the difference in the second output ratio RH. Therefore, it is possible to analyze the phenomenon that occurs in the structure due to the change with time between the position A1 where the first inertial sensor S1 is installed and the position A2 where the second inertial sensor S2 is installed.

図7は、第1出力比RLおよび第2出力比RHの変動と構造物現象との関係を示す図で
あり、例えば、RLが増大し、RHが減少している場合には、A1−A2間の構造劣化、
つまり、A1−A2間にヒビの発生や鉄骨のサビ等が生じている。また、RLが減少し、
RHが増大している場合には、A1−A2間の構造強化、つまり、A1−A2間に補強工
事等が施されている。また、RLが減少し、RHが減少している場合には、A1−A2間
の構造分離、つまり、A1−A2間の構造体の断裂が生じていると解析することができる
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between fluctuations in the first output ratio RL and the second output ratio RH and the structure phenomenon. For example, when RL increases and RH decreases, A1-A2 Structural deterioration between
That is, cracks and rust on the steel frame occur between A1 and A2. In addition, RL decreases,
When the RH is increased, the structure between A1 and A2 is strengthened, that is, reinforcement work is performed between A1 and A2. Further, when RL is decreased and RH is decreased, it can be analyzed that structural separation between A1-A2, that is, rupture of the structure between A1-A2 has occurred.

ここで、図8〜図12を参照し、経時変化に伴う構造物で生じた現象の解析例を示す。
なお、本解析例では、橋梁に設置された第1の慣性センサーS1の位置A1と第2の慣
性センサーS2の位置A2との間を補強工事した事例を挙げて説明する。
図8は、補強工事前に第1の慣性センサーS1および第2の慣性センサーS2が検出し
た振動データであり、測定時間を横軸とし、重力方向の加速度出力を縦軸としている。ま
た、図9および図10は、補強工事前の第1の慣性センサーS1および第2の慣性センサ
ーS2出力のFFT処理結果、つまり、図8に示す振動データをFFT処理した結果であ
り、図11および図12は、補強工事後の第1の慣性センサーS1および第2の慣性セン
サーS2出力のFFT処理結果である。なお、図9〜図12では、FFT周波数を横軸と
し、PSD(Power Spectral Density)を縦軸としている。
Here, with reference to FIGS. 8 to 12, an analysis example of a phenomenon occurring in the structure due to aging is shown.
In this analysis example, an example in which reinforcement work is performed between the position A1 of the first inertial sensor S1 installed on the bridge and the position A2 of the second inertial sensor S2 will be described.
FIG. 8 shows vibration data detected by the first inertial sensor S1 and the second inertial sensor S2 before the reinforcement work, and the measurement time is on the horizontal axis and the acceleration output in the gravity direction is on the vertical axis. 9 and 10 show the FFT processing result of the output of the first inertial sensor S1 and the second inertial sensor S2 before the reinforcement work, that is, the result of FFT processing of the vibration data shown in FIG. And FIG. 12 is the FFT processing result of the output of the first inertial sensor S1 and the second inertial sensor S2 after the reinforcement work. In FIGS. 9 to 12, the FFT frequency is on the horizontal axis and PSD (Power Spectral Density) is on the vertical axis.

図9および図10において、FFT周波数が10Hz以下の第1の周波数領域(≦10
Hz)におけるPSDの最大値(A1lb,A2lb)は、第1の慣性センサーS1ではA
1lb=0.072であり、第2の慣性センサーS2ではA2lb=0.162である。
また、FFT周波数が10Hzより高い第2の周波数領域(10Hz<)におけるPS
Dの最大値(A1hb,A2hb)は、第1の慣性センサーS1ではA1hb=0.077
であり、第2の慣性センサーS2ではA2hb=0.059である。従って、補強工事前
の第1出力比RLb(=A2lb/A1lb)は、2.25であり、第2出力比RHb(=A
2hb/A1hb)は、0.67である。
In FIGS. 9 and 10, the first frequency region (≦ 10) in which the FFT frequency is 10 Hz or less.
The maximum value of the PSD in Hz) (A1l b, A2l b ) is in the first inertial sensor S1 A
A 1l b = 0.072, a A2L b = 0.162 in the second inertial sensor S2.
Further, PS in the second frequency region (10 Hz <) in which the FFT frequency is higher than 10 Hz.
The maximum value of D (A1h b , A2h b ) is A1h b = 0.077 in the first inertial sensor S1.
In the second inertial sensor S2, A2h b = 0.059. Accordingly, the first output ratio RL b (= A2l b / A1l b) before reinforcement work is 2.25, RH second output ratio b (= A
2h b / A1h b ) is 0.67.

図11および図12において、第1の周波数領域(≦10Hz)におけるPSDの最大
値(A1la,A2la)は、第1の慣性センサーS1ではA1la=0.177であり、
第2の慣性センサーS2ではA2la=0.378である。また、第2の周波数領域(1
0Hz<)におけるPSDの最大値(A1ha,A2ha)は、第1の慣性センサーS1で
はA1ha=0.144であり、第2の慣性センサーS2ではA2ha=0.125である
。従って、補強工事後の第1出力比RLa(=A2la/A1la)は、2.13であり、
第2出力比RHa(=A2ha/A1ha)は、0.87である。
11 and 12, the first maximum value of the PSD in the frequency domain (≦ 10Hz) (A1l a, A2l a) is a A1L a = 0.177 in the first inertial sensor S1,
In the second inertia sensor S2 as a A2l a = 0.378. Also, the second frequency region (1)
The maximum value of the PSD in 0Hz <) (A1h a, A2h a) is in the first inertial sensors S1 is A1h a = 0.144, a A2h a = 0.125 in the second inertial sensor S2. Therefore, the first output ratio RL a (= A2 l a / A1 l a ) after the reinforcement work is 2.13.
The second output ratio RH a (= A2h a / A1h a) is 0.87.

補強工事前後の第1出力比RL(RLa,RLb)および第2出力比RH(RHa,RHb
)を比較すると、第1出力比RLは、補強工事前2.25から補強工事後2.13へと減
少し、第2出力比RHは、補強工事前0.67から補強工事後0.87へと増大している
。従って、図7に示すように、第1出力比RL減少、第2出力比RH増大となり、第1の
慣性センサーS1が設置された位置A1と第2の慣性センサーS2が設置された位置A2
との間が構造強化、つまり、補強工事が施されているという構造物で生じた現象を解析す
ることができる。
First output ratio RL (RL a , RL b ) and second output ratio RH (RH a , RH b) before and after reinforcement work
), The first output ratio RL decreased from 2.25 before the reinforcement work to 2.13 after the reinforcement work, and the second output ratio RH was 0.87 after the reinforcement work from 0.67 before the reinforcement work. Is increasing. Therefore, as shown in FIG. 7, the first output ratio RL decreases and the second output ratio RH increases, and the position A1 where the first inertial sensor S1 is installed and the position A2 where the second inertial sensor S2 is installed.
It is possible to analyze the phenomenon that occurs in the structure where the structure is strengthened, that is, the reinforcement work is performed.

なお、本実施形態では、第1の慣性センサーS1および第2の慣性センサーS2を有す
る2つのセンサー部10,12を橋梁や建物等の構造物に設置した例を挙げ説明したが、
地盤に第1の慣性センサーS1および第2の慣性センサーS2を有する2つのセンサー部
10,12を設置して解析しても構わない。第1の慣性センサーS1が設置された地盤位
置A1と第2の慣性センサーS2が設置された地盤位置A2との間の経時変化に伴う地盤
で生じた現象の解析結果について、図13を参照して説明する。
In this embodiment, an example in which two sensor units 10 and 12 having a first inertial sensor S1 and a second inertial sensor S2 are installed on a structure such as a bridge or a building has been described.
Two sensor units 10 and 12 having a first inertial sensor S1 and a second inertial sensor S2 may be installed on the ground for analysis. See FIG. 13 for the analysis results of the phenomenon that occurred in the ground due to the change over time between the ground position A1 where the first inertial sensor S1 was installed and the ground position A2 where the second inertial sensor S2 was installed. I will explain.

図13は、第1出力比RLおよび第2出力比RHの変動と地盤現象との関係を示す図で
あり、例えば、RLが増大しRHが減少している場合には、A1−A2間の地盤構造脆弱
化、つまり、A1−A2間において土中水分増加や地表への積雪等が生じている。また、
RLが減少しRHが増大している場合には、A1−A2間の地盤強化、つまり、A1−A
2間に舗装や転圧等が施されている。また、RLが減少しRHが減少している場合には、
A1−A2間の地盤分離、つまり、A1−A2間で地割れや地滑り等が発生していると解
析することができる。
FIG. 13 is a diagram showing the relationship between fluctuations in the first output ratio RL and the second output ratio RH and the ground phenomenon. For example, when RL increases and RH decreases, between A1 and A2. The ground structure is weakened, that is, the soil moisture increases and the ground surface is covered with snow between A1 and A2. Also,
When RL decreases and RH increases, the ground strengthening between A1-A2, that is, A1-A
Pavement and compaction are applied between the two. If RL is decreasing and RH is decreasing,
It can be analyzed that the ground separation between A1 and A2, that is, landslides and landslides occur between A1 and A2.

なお、本実施形態では、第1の慣性センサーS1と第2の慣性センサーS2との2つの
慣性センサーを用いた構成について説明したが、これに限定することはなく、2つ以上の
複数の慣性センサーを用いた構成でも構わない。慣性センサーの設置位置が増えることで
、例えば、構造物の断裂している位置や地盤の地割れが発生している位置をより正確に特
定することができる。
In the present embodiment, a configuration using two inertial sensors, a first inertial sensor S1 and a second inertial sensor S2, has been described, but the present invention is not limited to this, and a plurality of two or more inertial inertias are used. A configuration using a sensor may be used. By increasing the installation positions of the inertial sensors, for example, it is possible to more accurately identify the position where the structure is torn or the position where the ground crack is occurring.

[構造物解析方法]
次に、構造物解析装置70における構造物解析方法の処理の流れについて、図14およ
び図15を参照して説明する。
図14は、構造物解析装置70による構造物解析方法の処理の流れを示すフローチャー
トである。
処理が開始されると、制御部20は、10m秒毎に振動に関する振動データを取得し、
取得した振動データを記憶する(ステップS200)。
次に、制御部20は、記憶した振動データを第1の期間毎に区切って読み出し、複数の
振動データから代表値を算出する(ステップS202)。
次に、制御部20は、算出した代表値に関し、第2の期間における分布傾向を解析する
(ステップS204)。
次に、制御部20は、解析した分布傾向から指標値を算出する(ステップS206)。
次に、制御部20は、指標値に対して温度補正を行うか、否かを判定する(ステップS
208)。
[Structure analysis method]
Next, the processing flow of the structure analysis method in the structure analysis device 70 will be described with reference to FIGS. 14 and 15.
FIG. 14 is a flowchart showing a processing flow of the structure analysis method by the structure analysis device 70.
When the process is started, the control unit 20 acquires vibration data related to vibration every 10 ms.
The acquired vibration data is stored (step S200).
Next, the control unit 20 divides and reads out the stored vibration data for each first period, and calculates a representative value from the plurality of vibration data (step S202).
Next, the control unit 20 analyzes the distribution tendency in the second period with respect to the calculated representative value (step S204).
Next, the control unit 20 calculates an index value from the analyzed distribution tendency (step S206).
Next, the control unit 20 determines whether or not to perform temperature correction on the index value (step S).
208).

ここで、指標値に対して温度補正を行うと判定した場合(ステップS208でYes)
、制御部20は、温度変動に基づいて指標値を補正し(ステップS210)、ステップS
212に進む。
他方で、指標値に対して温度補正を行わないと判定した場合(ステップS208でNo
)、ステップS212に進む。
ステップS212では、制御部20は、指標値の時間経過に伴う変動に基づいて、構造
物の物性変動を解析する(ステップS212)。
ステップS214では、制御部20は、代表値の時間経過に伴う変動に基づいて、構造
物で生じた現象を解析する(ステップS214)。なお、本解析の詳細は、図15を参照
して説明する。
次に、制御部20は、解析した構造物の物性変動に関する情報や解析した構造物で生じ
た現象に関する情報を情報処理装置80に送り(ステップS216)、一連の処理を終了
する。
Here, when it is determined that the temperature correction is performed on the index value (Yes in step S208).
, The control unit 20 corrects the index value based on the temperature fluctuation (step S210), and step S
Proceed to 212.
On the other hand, when it is determined that the temperature correction is not performed on the index value (No in step S208).
), Proceed to step S212.
In step S212, the control unit 20 analyzes the change in the physical properties of the structure based on the change in the index value with the passage of time (step S212).
In step S214, the control unit 20 analyzes the phenomenon that has occurred in the structure based on the fluctuation of the representative value over time (step S214). The details of this analysis will be described with reference to FIG.
Next, the control unit 20 sends information on the physical property change of the analyzed structure and information on the phenomenon occurring in the analyzed structure to the information processing apparatus 80 (step S216), and ends a series of processes.

図15は、代表値の時間経過に伴う変動に基づいて、構造物で生じた現象を解析する(
ステップS214)処理の流れを示すフローチャートである。
ステップS214では、解析部56において、先ず、フーリエ変換処理した代表値を第
1の周波数領域と第2の周波数領域とに分割する(ステップS300)。
次に、第1の周波数領域において、第1の慣性センサーS1と第2の慣性センサーS2
とで代表値の第1出力比RLを算出する(ステップS302)。
次に、第2の周波数領域において、第1の慣性センサーS1と第2の慣性センサーS2
とで代表値の第2出力比RHを算出する(ステップS304)。
なお、算出された第1出力比RLおよび第2出力比RHは、記憶部60に記憶する。
次に、記憶部60に保存されている比較対象となる第1出力比RLおよび第2出力比R
Hを選出し、第1出力比RLと第2出力比RHとの経時変化から構造物の現象を解析する
(ステップS306)。
以上で、第1の慣性センサーS1と第2の慣性センサーS2との間の経時変化に伴う構
造物で生じた現象の解析処理を終了する。
FIG. 15 analyzes the phenomenon that occurred in the structure based on the time-dependent fluctuation of the representative value (
Step S214) It is a flowchart which shows the flow of processing.
In step S214, the analysis unit 56 first divides the representative value subjected to the Fourier transform into a first frequency region and a second frequency region (step S300).
Next, in the first frequency region, the first inertial sensor S1 and the second inertial sensor S2
The first output ratio RL of the representative value is calculated by and (step S302).
Next, in the second frequency region, the first inertial sensor S1 and the second inertial sensor S2
The second output ratio RH of the representative value is calculated by and (step S304).
The calculated first output ratio RL and second output ratio RH are stored in the storage unit 60.
Next, the first output ratio RL and the second output ratio R to be compared, which are stored in the storage unit 60.
H is selected, and the phenomenon of the structure is analyzed from the time course of the first output ratio RL and the second output ratio RH (step S306).
This completes the analysis process of the phenomenon that occurs in the structure due to the change with time between the first inertial sensor S1 and the second inertial sensor S2.

以上述べた第1実施形態に係る構造物解析システム1および構造物解析装置70によれ
ば、以下のような効果を奏する。
従来、構造物等を目視検査や打音、加振検査を行う場合、検査員が現地にいくことが必
要で、場合によっては通行止め等の大掛かりな準備が必要であったが、構造物解析システ
ム1は、自然に発生する環境振動(構造物の周囲の環境変化によって生じる構造物の振動
)の測定のみにより構造物等の物性や現象の変化を把握することができる。
According to the structure analysis system 1 and the structure analysis device 70 according to the first embodiment described above, the following effects are obtained.
In the past, when performing visual inspections, tapping sounds, and vibration inspections of structures, etc., it was necessary for inspectors to go to the site, and in some cases, large-scale preparations such as road closures were required. In No. 1, changes in physical properties and phenomena of structures and the like can be grasped only by measuring naturally occurring environmental vibrations (vibrations of structures caused by changes in the environment around the structures).

また、慣性センサーS1,S2が検出した振動データの出力を第1の期間毎に抽出し、
抽出した振動データに基づいて解析値をそれぞれ算出し、第1の期間よりも長い第2の期
間での解析値の分布傾向を解析し、分布傾向に対応する指標値を算出するため、分布傾向
に対応する指標値を連続的に捉えることができ、指標値の時間経過に伴う連続的な変化か
ら構造物の物性変化を解析することができる。
Further, the output of the vibration data detected by the inertial sensors S1 and S2 is extracted for each first period, and the vibration data is extracted.
The analysis values are calculated based on the extracted vibration data, the distribution tendency of the analysis values in the second period longer than the first period is analyzed, and the index value corresponding to the distribution tendency is calculated. It is possible to continuously grasp the index value corresponding to the above, and to analyze the change in the physical properties of the structure from the continuous change of the index value with the passage of time.

また、地盤もしくは構造物に設置された第1の慣性センサーS1と第2の慣性センサー
S2とが検出した振動データの出力を第1の周波数領域と第2の周波数領域とに分割し、
第1の周波数領域における第1の慣性センサーS1と第2の慣性センサーS2とで出力の
第1出力比RLを算出し、第2の周波数領域における第1の慣性センサーS1と第2の慣
性センサーS2とで出力の第2出力比RHを算出し、第1出力比RLと第2出力比RHと
の経時変化を解析することで、第1の慣性センサーS1が設置された位置A1と第2の慣
性センサーS2が設置された位置A2との間の地盤もしくは構造物で生じた現象を捉える
ことができる。
Further, the output of the vibration data detected by the first inertial sensor S1 and the second inertial sensor S2 installed on the ground or the structure is divided into a first frequency region and a second frequency region.
The first output ratio RL of the output is calculated by the first inertial sensor S1 and the second inertial sensor S2 in the first frequency region, and the first inertial sensor S1 and the second inertial sensor in the second frequency region are calculated. By calculating the second output ratio RH of the output with S2 and analyzing the change with time between the first output ratio RL and the second output ratio RH, the positions A1 and the second where the first inertial sensor S1 is installed are located. It is possible to capture a phenomenon that has occurred in the ground or a structure between the inertial sensor S2 and the position A2 where the inertial sensor S2 is installed.

また、第1の周波数領域と第2の周波数領域とが異なる周波数領域であり、第1の周波
数領域が10Hz以下の周波数領域で、地盤もしくは構造物の固有振動の周波数を含むの
で、第1の周波数領域において地盤もしくは構造物に起因する振動エネルギーの状態を分
析することができるため、地盤もしくは構造物で生じた現象を正確に解析することができ
る。
Further, since the first frequency region and the second frequency region are different frequency regions, the first frequency region is a frequency region of 10 Hz or less, and includes the frequency of the natural vibration of the ground or the structure, the first frequency region is included. Since the state of vibration energy caused by the ground or structure can be analyzed in the frequency domain, the phenomenon generated in the ground or structure can be accurately analyzed.

また、第1の慣性センサーS1および第2の慣性センサーS2が検出した振動データで
ある出力をFFT処理し、第1の周波数領域と第2の周波数領域とに分割することで、地
盤もしくは構造物に起因する振動エネルギーと、地盤もしくは構造物以外の物、例えば、
自動車等に起因する振動エネルギーと、を分離して分析することができるため、地盤もし
くは構造物で生じた現象をより正確に解析することができる。
Further, the output, which is the vibration data detected by the first inertial sensor S1 and the second inertial sensor S2, is subjected to FFT processing and divided into a first frequency region and a second frequency region to obtain the ground or a structure. Vibration energy caused by, and objects other than the ground or structures, such as
Since the vibration energy caused by an automobile or the like can be analyzed separately, the phenomenon generated in the ground or the structure can be analyzed more accurately.

(第2実施形態)
[構造物解析システム]
次に、本発明の第2実施形態に係る構造物解析システム1aについて、図16を参照し
て説明する。尚、以下の説明では、既に説明した部分と同じ部分については、同一符号を
付してその説明を省略する。
第1実施形態では、構造物解析装置70が振動データを取得し、取得した振動データに
基づいて、地盤もしくは構造物の物性や現象に関する解析を行ったが、第2実施形態では
、情報処理装置80aで取得した振動データに基づいて、地盤もしくは構造物の物性や現
象に関する解析を行う。図16は、第2実施形態に係る構造物解析システム1aの構成を
説明する図である。
構造物解析システム1aでは、構造物解析装置70aが振動データを取得し、取得した
振動データを情報処理装置80aに送る。情報処理装置80aは、構造物解析装置70a
から送られる振動データに基づいて地盤もしくは構造物の物性や現象に関する解析を行う
(Second Embodiment)
[Structure analysis system]
Next, the structure analysis system 1a according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the following description, the same parts as those already described will be designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
In the first embodiment, the structure analysis device 70 acquires vibration data, and based on the acquired vibration data, analyzes the physical properties and phenomena of the ground or the structure, but in the second embodiment, the information processing device. Based on the vibration data acquired in 80a, the physical properties and phenomena of the ground or structure are analyzed. FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration of the structure analysis system 1a according to the second embodiment.
In the structure analysis system 1a, the structure analysis device 70a acquires vibration data and sends the acquired vibration data to the information processing device 80a. The information processing device 80a is a structure analysis device 70a.
Analyze the physical properties and phenomena of the ground or structure based on the vibration data sent from.

構造物解析装置70aは、2つのセンサー部10,12が検出した振動データおよび温
度データを取得する取得部16、電源部18、データ処理部25、記憶部60およびデー
タ出力部68を備える。
情報処理装置80aは、データ取得部82、制御部84、記憶部86、操作部88およ
び表示部90を備える。
データ処理部25は、取得部16から出力される振動データおよび温度データを記憶部
60に記憶し、所定のタイミングでデータ群を生成し、生成したデータ群をデータ出力部
68から出力する。
データ出力部68は、第1実施形態で説明した通信部65であっても良い。この場合、
データ群をリアルタイムで送信しても良く、また、所定のタイミングでまとめて送信して
も良い。
The structure analysis device 70a includes an acquisition unit 16 for acquiring vibration data and temperature data detected by the two sensor units 10 and 12, a power supply unit 18, a data processing unit 25, a storage unit 60, and a data output unit 68.
The information processing device 80a includes a data acquisition unit 82, a control unit 84, a storage unit 86, an operation unit 88, and a display unit 90.
The data processing unit 25 stores the vibration data and the temperature data output from the acquisition unit 16 in the storage unit 60, generates a data group at a predetermined timing, and outputs the generated data group from the data output unit 68.
The data output unit 68 may be the communication unit 65 described in the first embodiment. in this case,
The data group may be transmitted in real time, or may be collectively transmitted at a predetermined timing.

また、データ出力部68は、例えば、メモリーカードやUSBメモリーのように、構造
物解析装置70aから着脱可能な記憶媒体への書き込み装置であっても良い。
同様に、データ取得部82は、通信部65と通信可能な通信装置であっても良い。また
、データ取得部82は、構造物解析装置70aで書き込まれた記憶媒体を装着可能で、記
憶媒体に書き込まれた情報を読み出し可能な読み取り装置であっても良い。
また、制御部84は、第1実施形態で述べた制御部20と同じ機能、即ち、代表値算出
部30、分布傾向解析部40、指標値算出部50、温度補正部52、指標値変動解析部5
4および解析部56を備える。
Further, the data output unit 68 may be a writing device to a storage medium that can be attached to and detached from the structure analysis device 70a, such as a memory card or a USB memory.
Similarly, the data acquisition unit 82 may be a communication device capable of communicating with the communication unit 65. Further, the data acquisition unit 82 may be a reading device to which the storage medium written by the structure analysis device 70a can be attached and can read the information written in the storage medium.
Further, the control unit 84 has the same functions as the control unit 20 described in the first embodiment, that is, the representative value calculation unit 30, the distribution tendency analysis unit 40, the index value calculation unit 50, the temperature correction unit 52, and the index value fluctuation analysis. Part 5
4 and an analysis unit 56 are provided.

また、記憶部86は第1実施形態で述べた記憶部60と同じ機能を有する。操作部88
は、ユーザーが操作することで、構造物解析システム1aに対して種々の指示を行うこと
ができる。
また、表示部90は、地盤もしくは構造物の物性や現象に関する情報を表示し、ユーザ
ーに視認させることができる。図17および図18は、モニター等の表示部90に表示さ
れる画面の一例を示す図であり、図17は、およそ一年間に亘る指標振幅の経時変化を時
系列順に移動平均をかけて連続して表示している。そのため、長期的なデータの変動が解
り易くなる。また、図18は、お盆、シルバーウィーク、年末年始、ゴールデンウィーク
等の長期連休期間のイベントログを同時に表示しているので、指標振幅が低下した要因が
通行量の減少によるものであることが容易に理解することができる。また、表示するデー
タが閾値を超えた場合にイベントログを表示しても構わない。また、数年間のデータを年
毎に色分けして表示することで、年毎の地盤もしくは構造物で生じた特徴的な物性や現象
を捉え易い。
Further, the storage unit 86 has the same function as the storage unit 60 described in the first embodiment. Operation unit 88
Can give various instructions to the structure analysis system 1a by being operated by the user.
In addition, the display unit 90 can display information on the physical properties and phenomena of the ground or structure so that the user can visually recognize the information. 17 and 18 are diagrams showing an example of a screen displayed on the display unit 90 of a monitor or the like, and FIG. 17 shows a continuous change of the index amplitude over a period of about one year by moving average in chronological order. Is displayed. Therefore, it becomes easy to understand long-term fluctuations in data. In addition, since FIG. 18 simultaneously displays event logs during long holidays such as Obon, Silver Week, New Year's holidays, and Golden Week, it is easy to understand that the reason for the decrease in index amplitude is the decrease in traffic volume. I can understand. Further, the event log may be displayed when the data to be displayed exceeds the threshold value. In addition, by displaying the data for several years in different colors for each year, it is easy to grasp the characteristic physical properties and phenomena that occur in the ground or structure for each year.

なお、本実施形態では、制御部84は、第1実施形態で述べた制御部20と同じ機能を
有したが、これには限定されない。例えば、代表値算出部30の一部の機能は、構造物解
析装置70aのデータ処理部25が実行しても良い。また、通信部65がセンサー部10
,12に備えられ、センサー部10,12の通信部65から振動データがネットワークを
介してサーバー等に送信され、サーバーが構造物解析装置70や情報処理装置80で振動
データが解析されても良い。
In the present embodiment, the control unit 84 has the same function as the control unit 20 described in the first embodiment, but is not limited thereto. For example, some functions of the representative value calculation unit 30 may be executed by the data processing unit 25 of the structure analysis device 70a. Further, the communication unit 65 is the sensor unit 10.
, 12, the communication unit 65 of the sensor units 10 and 12 may transmit vibration data to a server or the like via a network, and the server may analyze the vibration data with the structure analysis device 70 or the information processing device 80. ..

以上、本発明の構造物解析システム1,1a、構造物解析装置70,70aおよび構造
物解析方法について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定され
るものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することが
できる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていても良い。また、前述した各
実施形態を適宜組み合わせても良い。
The structure analysis system 1, 1a, the structure analysis devices 70, 70a, and the structure analysis method of the present invention have been described above based on the illustrated embodiments, but the present invention is not limited thereto. , The configuration of each part can be replaced with an arbitrary configuration having the same function. Further, any other constituents may be added to the present invention. In addition, each of the above-described embodiments may be combined as appropriate.

1,1a…構造物解析システム、10,12…センサー部、16…取得部、18…電源
部、20…制御部、25…データ処理部、30…代表値算出部、32…統計処理部、34
…フーリエ変換部、40…分布傾向解析部、45…ヒストグラム生成部、50…指標値算
出部、52…温度補正部、54…指標値変動解析部、56…解析部、60…記憶部、65
…通信部、68…データ出力部、70,70a…構造物解析装置、80,80a…情報処
理装置、82…データ取得部、84…制御部、86…記憶部、88…操作部、90…表示
部、A1…第1の慣性センサーが設置された位置、A2…第2の慣性センサーが設置され
た位置、RL,RLa,RLb…第1出力比、RH,RHa,RHb…第2出力比、S1…第
1の慣性センサー、S2…第2の慣性センサー。
1,1a ... Structure analysis system, 10,12 ... Sensor unit, 16 ... Acquisition unit, 18 ... Power supply unit, 20 ... Control unit, 25 ... Data processing unit, 30 ... Representative value calculation unit, 32 ... Statistical processing unit, 34
... Fourier transform unit, 40 ... distribution tendency analysis unit, 45 ... histogram generation unit, 50 ... index value calculation unit, 52 ... temperature correction unit, 54 ... index value fluctuation analysis unit, 56 ... analysis unit, 60 ... storage unit, 65
... Communication unit, 68 ... Data output unit, 70, 70a ... Structure analysis device, 80, 80a ... Information processing device, 82 ... Data acquisition unit, 84 ... Control unit, 86 ... Storage unit, 88 ... Operation unit, 90 ... Display unit, A1 ... position where the first inertial sensor is installed, A2 ... position where the second inertial sensor is installed, RL, RL a , RL b ... first output ratio, RH, RH a , RH b ... 2nd output ratio, S1 ... 1st inertial sensor, S2 ... 2nd inertial sensor.

Claims (7)

地盤の第1地盤位置もしくは構造物の第1位置に設置された第1の慣性センサーと前記
地盤の第2地盤位置もしくは前記構造物の第2位置に設置された第2の慣性センサーとの
出力を取得する取得部と、
前記出力を第1の周波数領域と第2の周波数領域とに分割し、
前記第1の周波数領域において、前記第1の慣性センサーと前記第2の慣性センサーと
で前記出力の第1出力比を算出し、
前記第2の周波数領域において、前記第1の慣性センサーと前記第2の慣性センサーと
で前記出力の第2出力比を算出し、
前記第1出力比と前記第2出力比との経時変化から前記地盤もしくは前記構造物を解析
する解析部と、を備え、
前記解析部は、前記第1出力比が増大し、前記第2出力比が減少している場合は、前記
第1地盤位置と前記第2地盤位置との間、もしくは構造物の第1位置と前記構造物の第2
位置との間の構造が劣化していると解析し、前記第1出力比が減少し、前記第2出力比が
増大している場合は、前記第1地盤位置と前記第2地盤位置との間、もしくは構造物の第
1位置と前記構造物の第2位置との間の構造が強化されていると解析し、前記第1出力比
が減少し、前記第2出力比が減少している場合は、前記第1地盤位置と前記第2地盤位置
との間、もしくは構造物の第1位置と前記構造物の第2位置との間の構造が分離している
として解析することを特徴とする構造物解析装置。
The first inertial sensor installed at the first ground position of the ground or the first position of the structure and the above
An acquisition unit that acquires the output of the second inertial sensor installed at the second ground position of the ground or the second position of the structure, and
The output is divided into a first frequency domain and a second frequency domain.
In the first frequency region, the first output ratio of the output is calculated by the first inertial sensor and the second inertial sensor.
In the second frequency region, the second output ratio of the output is calculated by the first inertial sensor and the second inertial sensor.
It is provided with an analysis unit that analyzes the ground or the structure from the time course of the first output ratio and the second output ratio.
When the first output ratio is increasing and the second output ratio is decreasing, the analysis unit said.
Between the first ground position and the second ground position, or between the first position of the structure and the second of the structure
It is analyzed that the structure between the position and the position has deteriorated, the first output ratio decreases, and the second output ratio becomes
If it is increasing, it is between the first ground position and the second ground position, or the first of the structure.
It is analyzed that the structure between the 1st position and the 2nd position of the structure is strengthened, and the 1st output ratio is analyzed.
When is decreasing and the second output ratio is decreasing, the first ground position and the second ground position
The structure is separated from or between the first position of the structure and the second position of the structure.
Structure analysis apparatus characterized by analyzing a.
前記第1の周波数領域は、前記地盤もしくは前記構造物の固有振動の周波数を含む領域
であることを特徴とする請求項1に記載の構造物解析装置。
The structure analysis apparatus according to claim 1, wherein the first frequency region is a region including the frequency of the natural vibration of the ground or the structure.
前記第1の周波数領域は、0.1Hz以上10Hz以下の周波数領域であることを特徴
とする請求項1又は請求項2に記載の構造物解析装置。
The structure analysis apparatus according to claim 1 or 2, wherein the first frequency region is a frequency region of 0.1 Hz or more and 10 Hz or less.
前記第1の周波数領域と前記第2の周波数領域とは、異なる周波数領域であることを特
徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の構造物解析装置。
The structure analysis apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the first frequency region and the second frequency region are different frequency regions.
前記出力の高速フーリエ変換処理を行い、前記第1の周波数領域と前記第2の周波数領
域とに分割す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項に記載の構造物解
析装置。
The structure analysis according to any one of claims 1 to 4, wherein the output is subjected to a fast Fourier transform process and divided into the first frequency region and the second frequency region. apparatus.
地盤もしくは構造物に設置された、第1の慣性センサーおよび第2の慣性センサーと、
前記第1の慣性センサーと前記第2の慣性センサーとの出力を解析する構造物解析装置
と、を備え、
前記構造物解析装置は、前記第1の慣性センサーと前記第2の慣性センサーとの出力を
取得する取得部と、
前記出力を第1の周波数領域と第2の周波数領域とに分割し、
前記第1の周波数領域において、前記第1の慣性センサーと前記第2の慣性センサーと
で前記出力の第1出力比を算出し、
前記第2の周波数領域において、前記第1の慣性センサーと前記第2の慣性センサーと
で前記出力の第2出力比を算出し、
前記第1出力比と前記第2出力比との経時変化から前記地盤もしくは前記構造物を解析
する解析部と、を備え、
前記解析部は、前記第1出力比が増大し、前記第2出力比が減少している場合は、前記
第1地盤位置と前記第2地盤位置との間、もしくは構造物の第1位置と前記構造物の第2
位置との間の構造が劣化していると解析し、前記第1出力比が減少し、前記第2出力比が
増大している場合は、前記第1地盤位置と前記第2地盤位置との間、もしくは構造物の第
1位置と前記構造物の第2位置との間の構造が強化されていると解析し、前記第1出力比
が減少し、前記第2出力比が減少している場合は、前記第1地盤位置と前記第2地盤位置
との間、もしくは構造物の第1位置と前記構造物の第2位置との間の構造が分離している
として解析することを特徴とする構造物解析システム。
A first inertial sensor and a second inertial sensor installed on the ground or structure,
A structure analysis device for analyzing the outputs of the first inertial sensor and the second inertial sensor is provided.
The structure analysis device includes an acquisition unit that acquires the outputs of the first inertial sensor and the second inertial sensor, and an acquisition unit.
The output is divided into a first frequency domain and a second frequency domain.
In the first frequency region, the first output ratio of the output is calculated by the first inertial sensor and the second inertial sensor.
In the second frequency region, the second output ratio of the output is calculated by the first inertial sensor and the second inertial sensor.
It is provided with an analysis unit that analyzes the ground or the structure from the time course of the first output ratio and the second output ratio.
When the first output ratio is increasing and the second output ratio is decreasing, the analysis unit said.
Between the first ground position and the second ground position, or between the first position of the structure and the second of the structure
It is analyzed that the structure between the position and the position has deteriorated, the first output ratio decreases, and the second output ratio becomes
If it is increasing, it is between the first ground position and the second ground position, or the first of the structure.
It is analyzed that the structure between the 1st position and the 2nd position of the structure is strengthened, and the 1st output ratio is analyzed.
When is decreasing and the second output ratio is decreasing, the first ground position and the second ground position
The structure is separated from or between the first position of the structure and the second position of the structure.
Structure analysis system, characterized in that the analysis as.
地盤もしくは構造物に設置された、第1の慣性センサーと第2の慣性センサーとの出力
を取得することと、
前記出力を第1の周波数領域と第2の周波数領域とに分割することと、
前記第1の周波数領域において、前記第1の慣性センサーと前記第2の慣性センサーと
で前記出力の第1出力比を算出することと、
前記第2の周波数領域において、前記第1の慣性センサーと前記第2の慣性センサーと
で前記出力の第2出力比を算出することと、
前記第1出力比と前記第2出力比との経時変化から前記地盤もしくは前記構造物を解析
することと、を含み、
前記第1出力比が増大し、前記第2出力比が減少している場合は、前記第1地盤位置と
前記第2地盤位置との間、もしくは構造物の第1位置と前記構造物の第2位置との間の構
造が劣化していると解析し、前記第1出力比が減少し、前記第2出力比が増大している場
合は、前記第1地盤位置と前記第2地盤位置との間、もしくは構造物の第1位置と前記構
造物の第2位置との間の構造が強化されていると解析し、前記第1出力比が減少し、前記
第2出力比が減少している場合は、前記第1地盤位置と前記第2地盤位置との間、もしく
は構造物の第1位置と前記構造物の第2位置との間の構造が分離しているとして解析する
ことを特徴とする構造物解析方法。
Acquiring the output of the first inertial sensor and the second inertial sensor installed on the ground or structure,
Dividing the output into a first frequency domain and a second frequency domain,
In the first frequency region, the first output ratio of the output is calculated by the first inertial sensor and the second inertial sensor, and
In the second frequency region, the second output ratio of the output is calculated by the first inertial sensor and the second inertial sensor, and
It includes analyzing the ground or the structure from the time course of the first output ratio and the second output ratio.
When the first output ratio is increasing and the second output ratio is decreasing, it is the same as the first ground position.
Structure between the second ground position or between the first position of the structure and the second position of the structure
When it is analyzed that the structure is deteriorated, the first output ratio is decreasing, and the second output ratio is increasing.
In that case, between the first ground position and the second ground position, or between the first position of the structure and the structure.
It is analyzed that the structure between the structure and the second position is strengthened, and the first output ratio is reduced.
If the second output ratio is decreasing, it may be between the first ground position and the second ground position.
Is a structure analysis method characterized in that the structure between the first position of the structure and the second position of the structure is analyzed as being separated.
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