JP7468371B2 - ダメージ測定システム、マルチセンサ、ダメージ測定方法 - Google Patents
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Description
図1を参照して、本発明の適用例の一つについて説明する。
図2を参照して、センサユニット10の構成例を説明する。
取り付ける前に、センサユニット10を建物12の設置面上に置いた状態で絶対圧センサによる測定を行い、そのときの測定値を地表の大気圧として設定する、というようなキャリブレーション機能(学習機能)をセンサユニット10が有していてもよい。絶対圧センサは、小型で高精度な測定が可能であるという利点がある。また、測距センサの場合は、センサから所定の高さ基準面(例えば地表面)までの距離を測定する必要が生じるため、センサの設置に制約が生じるが、絶対圧センサはそのような制約がなく設置自由度が高いという利点もある。
えることができる。なお、図3Bでは2つのセンサユニットを例示したが、3つ以上のセンサユニットを異なる高さに並べてもよい。例えば、2階建て住宅であれば、1階、2階、屋根裏にそれぞれ設置してもよいし、多層階のビルや集合住宅であれば、各フロアに設置してもよい。
図4を参照して、サーバ11の構成例を説明する。図4は、サーバ11の機能構成(論理構成)を示すブロック図である。
図5及び図6を参照して、ダメージ測定システム1によるダメージ測定方法の一例を説明する。図5はセンサユニット10の処理フローの例であり、図6はサーバ11の処理フローの例である。以下では、図3Bのように、異なる高さに2つのセンサユニット10a
、10bを設置した例を用いて処理フローを説明する。
など)に実行してもよいし、地震発生を検知したタイミング(すなわちステップS11の後)で実行してもよい。
V(t)=V(t-1)+a(t)dt
D(t)=D(t-1)+V(t)dt
制御ユニット104は、各センサユニット10a、10bの変位情報D1、D2をタイムスタンプ(測定日時の情報)と共にメモリに記録する。
れの回数Nの2つの指標をダメージ情報として用いる。指標Dmax、指標Nともに、建物12のダメージの大きさと正の相関をもつ指標である。
D(t)={D1(t)-D2(t)}/{H1-H2}
で求まる。
Dmax=max[D(t)], ts≦t≦te
N=Σ{sgn[D(t)]}
sgn[D(t)]=1 (D(t)>Dthの場合)
sgn[D(t)]=0 (D(t)≦Dthの場合)
図8A、図8Bは、情報出力ユニット112による情報出力の一例を示している。
上記実施形態は、本発明の構成例を例示的に説明するものに過ぎない。本発明は上記の
具体的な形態には限定されることはなく、その技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、層間変位の最大値と横揺れの回数をダメージ情報として用いたが、それ以外の指標をダメージ情報として用いてもよい。例えば、水平面内のゆがみや捻じれの程度、縦揺れの程度、揺れの周期などをダメージ情報としてとらえてもよい。また、上記実施形態では、センサユニット側で変位情報や高さ情報を計算したが、各センサから出力された生データをサーバに送信し、サーバ側で変位や高さの計算を行ってもよい。逆に、センサユニット側で層間変位や揺れの回数などを計算し、その計算結果をサーバに送信してもよい。
建物(12)に設置されるセンサユニット(10,10a,10b)と、
前記センサユニット(10,10a,10b)から得られるデータに基づいて、前記建物(12)が地震により受けたダメージを数値化したダメージ情報を計算する情報処理ユニット(110)と、
を備えるダメージ測定システム(1)であって、
前記センサユニット(10,10a,10b)は、
垂直方向の高さを測定する第1のセンサ(101)と、
水平方向の位置を測定する第2のセンサ(102)と、
を含み、
前記情報処理ユニット(110)は、
前記第1のセンサ(101)の測定データから得られる前記センサユニット(10,10a,10b)の設置個所の高さ情報と、前記第2のセンサ(102)の測定データから得られる前記センサユニット(10,10a,10b)の前記設置個所の水平方向の変位情報とに基づいて、前記ダメージ情報を計算する
ことを特徴とするダメージ測定システム(1)。
10,10a,10b:センサユニット
11:サーバ
12:建物
13:端末
14:データベース
100:筐体
101:第1のセンサ
102:第2のセンサ
103:通信ユニット
104:制御ユニット
110:情報処理ユニット
111:記憶ユニット
112:情報出力ユニット
Claims (12)
- 建物に設置されるセンサユニットと、
前記センサユニットから得られるデータに基づいて、前記建物が地震により受けたダメージを数値化したダメージ情報を計算する情報処理ユニットと、
を備えるダメージ測定システムであって、
前記センサユニットは、
垂直方向の高さを測定する絶対圧センサと、
水平方向の位置を測定する第2のセンサと、
を含み、
前記情報処理ユニットは、
前記絶対圧センサの測定データから得られる前記センサユニットの設置個所の高さ情報と、前記第2のセンサの測定データから得られる前記センサユニットの前記設置個所の水平方向の変位情報とに基づいて、前記ダメージ情報を計算する
ことを特徴とするダメージ測定システム。 - 前記絶対圧センサは、
前記センサユニットの設置個所の圧力を測定し、その測定値と予め設定された地表の大気圧の設定値との差に基づいて前記センサユニットの設置個所の高さ情報を計算するものであり、
前記建物の設置面の高度にあわせて前記設定値を変更する機能を有する
ことを特徴とする請求項1に記載のダメージ測定システム。 - 前記第2のセンサは、加速度センサ又はGPSセンサである
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のダメージ測定システム。 - 前記情報処理ユニットは、前記センサユニットから得られる時系列データに基づいて、前記ダメージ情報を計算する
ことを特徴とする請求項1~3のうちいずれか1項に記載のダメージ測定システム。 - 前記ダメージ情報は、前記建物の層間変位の情報を含む
ことを特徴とする請求項1~4のうちいずれか1項に記載のダメージ測定システム。 - 前記ダメージ情報は、前記建物の揺れのエネルギーの情報を含む
ことを特徴とする請求項1~5のうちいずれか1項に記載のダメージ測定システム。 - 前記建物がダメージを受けた日時とそのダメージ情報とを対応付けたダメージ履歴情報を記憶する記憶ユニットをさらに備える
ことを特徴とする請求項1~6のうちいずれか1項に記載のダメージ測定システム。 - 前記記憶ユニットに記憶された前記建物の前記ダメージ履歴情報を所定形式の情報に加工して出力する情報出力ユニットをさらに備える
ことを特徴とする請求項7に記載のダメージ測定システム。 - 前記所定形式の情報は、前記建物の地震による被害の程度を示す情報を含む
ことを特徴とする請求項8に記載のダメージ測定システム。 - 前記所定形式の情報は、前記建物が地震により受けたダメージを考慮した前記建物の経年劣化の程度を示す情報を含む
ことを特徴とする請求項8又は9に記載のダメージ測定システム。 - 建物に設置されるマルチセンサであって、
垂直方向の高さを測定する絶対圧センサと、
水平方向の位置を測定する第2のセンサと、
前記絶対圧センサの測定データから得られる前記マルチセンサの設置個所の高さ情報と、前記第2のセンサの測定データから得られる前記マルチセンサの前記設置個所の水平方向の変位情報とに基づいて、前記建物が地震により受けたダメージを数値化したダメージ情報を計算する情報処理ユニットに対して、データを送信する通信ユニットと、
を備えることを特徴とするマルチセンサ。 - 建物に設置されたセンサユニットであって、垂直方向の高さを測定する絶対圧センサ、及び、水平方向の位置を測定する第2のセンサを備えるセンサユニットから、前記絶対圧センサの測定データ及び前記第2のセンサの測定データを取得するステップと、
前記絶対圧センサの測定データから得られる前記センサユニットの設置個所の高さ情報と、前記第2のセンサの測定データから得られる前記センサユニットの前記設置個所の水平方向の変位情報とに基づいて、前記建物が地震により受けたダメージを数値化したダメージ情報を計算するステップと、
を含むことを特徴とするダメージ測定方法。
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