JPWO2017064855A1 - 構造物異常検知システム、構造物異常検知方法及び記録した記録媒体 - Google Patents
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Abstract
Description
構造物の挙動に影響を与えうる複数の要因が同程度である複数のグループに分けられた少なくとも一つの構造物の異常を検知する構造物異常検知システムであって、
第1の検査位置で取得される第1の検査値から、前記構造物の固有振動数における、所定の振動モードでの振動時の振動強度が第1の検査位置と同程度となる位置である第2の検査位置で取得される第2の検査値を予測するモデルを記憶する手段と、
特定時刻において取得した前記第1の検査値と前記第2の検査値の、前記モデルに対する適合度を評価することで、前記構造物の異常を検知する手段と、
を備えた構造物異常検知装置と、
前記構造物異常検知装置の判定に基づいて、特定時刻における第1の構造物の検査値と第2の構造物の検査値の前記予測モデルに対する適合度を評価することで、前記グループ内の構造物に異常が発生していることを特定する制御部と、
を含むことを特徴としている。
構造物の挙動に影響を与えうる複数の要因が同程度である複数のグループに分けられた少なくとも一つの構造物の異常を検知する構造物異常検知方法であって、
各前記グループ内の正常な全構造物間の関係において、第1の構造物における検査値から第2の構造物における検査値を予測するモデルを前記グループ毎に予め記憶するステップと、
特定時刻における前記第1の構造物における検査値と前記第2の構造物における検査値の前記モデルに対する適合度を評価することで、前記グループ内で異常が発生している構造物を特定するステップと、
を含むことを特徴としている。
前記構造物異常検知プログラムが、少なくとも一つのコンピュータ装置に以下の機能を実現させることが可能であり、構造物の挙動に影響を与えうる複数の要因が同程度である複数のグループに分けられた少なくとも一つの構造物の異常を検知する構造物異常検知プログラムであって、
各前記グループ内の正常な全構造物間の関係において、前記構造物の少なくとも一つの検査位置で得られる振動データに基づき、第1の検査位置で取得される第1の検査値から、前記構造物の固有振動数における、所定の振動モードでの振動時の振動強度が第1の検査位置と同程度となる位置である第2の検査位置で取得される第2の検査値を予測するモデルを前記グループ毎に予め記憶する機能と、
特定時刻における前記第1の構造物における検査値と前記第2の構造物における検査値の前記モデルに対する適合度を評価することで、前記グループ内で異常が発生している構造物を特定する機能と、
を含むことを特徴としている。
構造物異常検知システムであって、
挙動に影響を与えうる複数の要因が同程度である複数のグループに分けられた橋梁に配置され、振動データを取得するセンサと、
前記センサが取得した振動データを記憶するストレージと、
構造物異常検知装置と、を有し、
前記センサから得られる前記グループ内の前記橋梁の複数位置の前記振動データによって前記橋梁の異常を検知することを特徴としている。
以下、本発明の実施形態1を説明する。構造物が正常である時、図3に示す複数のセンサA乃至Fにより取得した振動の時系列データを周波数データに変換し、各センサの周波数データの相関関係から予測したモデルを生成する。実施形態1で用いるセンサは、振動センサや変位センサであることが好ましい。時系列データは、周波数の異なる波が位相のずれも含んで重なり合っているデータであるが、周波数変換することで、位相の影響を取り除く事ができる。
実施形態2では、実施形態1で説明した周波数変換データのうち、振動モードが同一の床板において、正規化した周波数変換データの各モードの固有振動数における振動強度が同程度となる点の周波数変換データの相関関係をモデル化して、構造物の異常を検知する。
実施形態3では、時系列データの相関関係を利用して異常を検知する。各センサにより取得した時系列データからセンサ間の相関関係をモデル化し、そのモデルと実測値を比較することで異常を検知する。
実施形態4では、実施形態2の異常検出方法を時系列データに対して行う。あらかじめ正規化した周波数変換データの固有振動数における振動強度が同程度(差が所定の値以内)となる点同士で、その時系列データの相関関係を用いてモデルを生成し、異常検知を行う。この場合、実施形態2に比べて、異常検知の際に周波数変換の処理を行う必要がないため、処理を高速に行うことができる。
Claims (10)
- 構造物の挙動に影響を与えうる複数の要因が同程度である複数のグループに分けられた少なくとも一つの構造物の異常を検知する構造物異常検知システムであって、
第1の検査位置で取得される第1の検査値から、前記構造物の固有振動数における、所定の振動モードでの振動時の振動強度が第1の検査位置と同程度となる位置である第2の検査位置で取得される第2の検査値を予測するモデルを記憶する手段と、
特定時刻において取得した前記第1の検査値と前記第2の検査値の、前記モデルに対する適合度を評価することで、前記構造物の異常を検知する手段と、
を備えた構造物異常検知装置と、
前記構造物異常検知装置の判定に基づいて、特定時刻における第1の構造物の検査値と第2の構造物の検査値の前記モデルに対する適合度を評価することで、前記グループ内の構造物に異常が発生していることを特定する制御部と、
を含むことを特徴とする構造物異常検知システム。 - 前記記憶する手段は、前記第1の検査値及び前記第2の検査値を周波数変換して得られる周波数変換データの相関関係に基づき前記モデルを記憶することを特徴とする請求項1に記載の構造物異常検知システム。
- 前記記憶する手段は、前記第1の検査値及び前記第2の検査値を周波数変換して得られる周波数変換データを正規化し、前記固有振動数における前記振動強度が同程度となる前記周波数変換データの相関関係に基づき前記モデルを記憶することを特徴とする請求項1に記載の構造物異常検知システム。
- 構造物の挙動に影響を与えうる複数の要因が同程度である複数のグループに分けられた少なくとも一つの構造物の異常を検知する構造物異常検知方法であって、
各前記グループ内の正常な全構造物間の関係において、第1の構造物における検査値から第2の構造物における検査値を予測するモデルを前記グループ毎に予め記憶するステップと、
特定時刻における前記第1の構造物における検査値と前記第2の構造物における検査値の前記モデルに対する適合度を評価することで、前記グループ内で異常が発生している構造物を特定するステップと、
を含むことを特徴とする構造物異常検知方法。 - 前記記憶するステップにおいて、前記第1の構造物における検査値及び前記第2の構造物における検査値を周波数変換して得られる周波数変換データの相関関係に基づき前記モデルを記憶することを特徴とする請求項4に記載の構造物異常検知方法。
- 前記記憶するステップにおいて、前記第1の構造物における検査値及び前記第2の構造物における検査値を周波数変換して得られる周波数変換データを正規化し、固有振動数における振動強度が同程度となる前記周波数変換データの相関関係に基づき前記モデルを記憶することを特徴とする請求項4に記載の構造物異常検知方法。
- 少なくとも一つのコンピュータ装置に以下の機能を実現させることが可能であり、構造物の挙動に影響を与えうる複数の要因が同程度である複数のグループに分けられた少なくとも一つの構造物の異常を検知する構造物異常検知プログラムを記録した記録媒体であって、
前記構造物異常検知プログラムは、
各前記グループ内の正常な全構造物間の関係において、前記構造物の少なくとも一つの検査位置で得られる振動データに基づき、第1の検査位置で取得される第1の検査値から、前記構造物の固有振動数における、所定の振動モードでの振動時の振動強度が第1の検査位置と同程度となる位置である第2の検査位置で取得される第2の検査値を予測するモデルを前記グループ毎に予め記憶する機能と、
特定時刻における前記第1の構造物における検査値と前記第2の構造物における検査値の前記モデルに対する適合度を評価することで、前記グループ内で異常が発生している構造物を特定する機能と、
を含むことを特徴とする記録媒体。 - 前記記憶する機能では、前記第1の検査値及び前記第2の検査値を周波数変換して得られる周波数変換データの相関関係に基づき前記モデルを記憶することを特徴とする請求項7に記載の記録媒体。
- 前記記憶する機能では、前記第1の構造物における検査値及び前記第2の構造物における検査値を周波数変換して得られる周波数変換データを正規化し、固有振動数における振動強度が同程度となる前記周波数変換データの相関関係に基づき前記モデルを記憶することを特徴とする請求項7に記載の記録媒体。
- 構造物異常検知システムであって、
挙動に影響を与えうる複数の要因が同程度である複数のグループに分けられた橋梁に配置され、振動データを取得するセンサと、
前記センサが取得した振動データを記憶するストレージと、
構造物異常検知装置と、を有し、
前記センサから得られる前記グループ内の前記橋梁の複数位置の前記振動データによって前記橋梁の異常を検知することを特徴とする構造物異常検知システム。
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