WO2019167137A1 - 構造物評価システム及び構造物評価方法 - Google Patents

構造物評価システム及び構造物評価方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2019167137A1
WO2019167137A1 PCT/JP2018/007314 JP2018007314W WO2019167137A1 WO 2019167137 A1 WO2019167137 A1 WO 2019167137A1 JP 2018007314 W JP2018007314 W JP 2018007314W WO 2019167137 A1 WO2019167137 A1 WO 2019167137A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
elastic wave
density distribution
unit
wave source
sensors
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/007314
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
塩谷　智基
勝文 橋本
英文 高峯
渡部　一雄
Original Assignee
株式会社東芝
国立大学法人京都大学
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社東芝, 国立大学法人京都大学 filed Critical 株式会社東芝
Priority to PCT/JP2018/007314 priority Critical patent/WO2019167137A1/ja
Priority to CN202211135033.8A priority patent/CN115389633A/zh
Priority to EP18905907.4A priority patent/EP3761022A4/en
Priority to CN201880014696.XA priority patent/CN110418961B/zh
Priority to JP2019544751A priority patent/JP6756927B2/ja
Priority to US16/551,857 priority patent/US11181439B2/en
Publication of WO2019167137A1 publication Critical patent/WO2019167137A1/ja
Priority to US17/500,335 priority patent/US11639880B2/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/14—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object using acoustic emission techniques
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H1/00—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
    • G01H1/04—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of vibrations which are transverse to direction of propagation
    • G01H1/08—Amplitude
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M5/00—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
    • G01M5/0008—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings of bridges
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M5/00—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
    • G01M5/0033—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by determining damage, crack or wear
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M5/00—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
    • G01M5/0066—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by exciting or detecting vibration or acceleration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/08—Shock-testing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/06—Visualisation of the interior, e.g. acoustic microscopy
    • G01N29/0654—Imaging
    • G01N29/069—Defect imaging, localisation and sizing using, e.g. time of flight diffraction [TOFD], synthetic aperture focusing technique [SAFT], Amplituden-Laufzeit-Ortskurven [ALOK] technique
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/07—Analysing solids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/4463—Signal correction, e.g. distance amplitude correction [DAC], distance gain size [DGS], noise filtering
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/48—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by amplitude comparison
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/01—Indexing codes associated with the measuring variable
    • G01N2291/011—Velocity or travel time
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/023—Solids
    • G01N2291/0232—Glass, ceramics, concrete or stone
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/4409—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by comparison
    • G01N29/4427—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by comparison with stored values, e.g. threshold values

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a structure evaluation system and a structure evaluation method.
  • the position of the elastic wave generation source (hereinafter referred to as “elastic wave source”) can be determined from the difference in the arrival time of the elastic waves between the sensors. Moreover, since the same elastic wave is generated by applying an impact to the structure from the outside, the position of the elastic wave source can be determined. However, if the propagation path of the elastic wave is damaged, the propagation of the elastic wave is hindered, and the elastic wave cannot be detected by the sensor. As a result, the correct position of the elastic wave source cannot be determined.
  • the elastic wave source is standardized from the signal obtained by the sensor.
  • the distribution of may not be uniform. In such a case, the deterioration state of the structure may not be correctly evaluated.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a structure evaluation system and a structure evaluation method capable of improving the evaluation accuracy of the deterioration state of a structure.
  • the structure evaluation system of the embodiment has a plurality of sensors, a position location unit, and an evaluation unit.
  • the plurality of sensors detect elastic waves.
  • the position locator is an elastic having an amplitude exceeding a threshold value determined by a position of a source of the plurality of elastic waves and an arrangement position of the plurality of sensors among a plurality of elastic waves detected by the plurality of sensors.
  • the location of the elastic wave source is determined using waves.
  • the evaluation unit evaluates a deterioration state of the structure based on a position determination result of the elastic wave source by the position determination unit.
  • the sequence diagram which shows the flow of a process of the structure evaluation system in 1st Embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a structure evaluation system 100 according to the first embodiment.
  • the structure evaluation system 100 is used for evaluating the soundness of a structure.
  • evaluation means determining the degree of soundness of a structure, that is, the deterioration state of the structure based on a certain standard.
  • a bridge is taken as an example of a structure, but the structure need not be limited to a bridge.
  • the structure may be any structure as long as an elastic wave is generated due to the occurrence or development of a crack or an external impact (for example, rain, artificial rain, etc.).
  • Bridges are not limited to structures laid on rivers and valleys, but also include various structures (for example, highway viaducts) provided above the ground.
  • the structure evaluation system 100 includes an impact applying unit 10, a plurality of sensors 20-1 to 20-n (n is an integer of 2 or more), a signal processing unit 30, and a structure evaluation apparatus 40.
  • the signal processing unit 30 and the structure evaluation apparatus 40 are connected to be communicable by wire or wireless.
  • the sensors 20-1 to 20-n will be referred to as sensors 20 when they are not distinguished.
  • the impact applying unit 10 generates an elastic wave inside the structure by applying an impact 11 to the structure 50.
  • the impact imparting unit 10 is a device provided in a vehicle such as a vehicle traveling on the structure 50, for example.
  • the impact imparting unit 10 imparts a large number of impacts 11 to the road surface of the structure 50 so as to have a uniform distribution.
  • the application of the impact 11 is performed by, for example, spraying water droplets, ice particles, solid matter, repeated hitting with a hammer or the like, heating with a laser, or the like.
  • the impact applying unit 10 sprays water droplets as the application of the impact 11, it is desirable that the size and timing of the water droplets colliding with the road surface can be controlled by adjusting the nozzles or controlling the discharge timing. It is desirable that the strength and timing of the impact 11 can be controlled to a desired value even in repeated hitting with a hammer or the like.
  • the sensor 20 is installed in the structure 50.
  • the sensor 20 is installed on the surface opposite to the surface on which the impact applying unit 10 applies the impact 11.
  • the sensor 20 includes a piezoelectric element, detects an elastic wave generated from the inside of the structure 50, and converts the detected elastic wave into an AE source signal that is a voltage signal.
  • the sensor 20 performs processing such as amplification and frequency limitation on the AE source signal and outputs the processed signal to the signal processing unit 30.
  • An acceleration sensor may be used instead of the sensor 20. In this case, the acceleration sensor outputs the signal after the signal processing to the signal processing unit 30 by performing the same processing as the sensor 20.
  • the thickness of the structure 50 is, for example, 15 cm or more.
  • the signal processor 30 receives the AE source signal processed by the sensor 20 as an input.
  • the signal processing unit 30 performs signal processing on an AE source signal having an amplitude value higher than a first threshold value set higher than the noise level among the input AE source signals. Specifically, first, when a large vibration is detected as compared with the first threshold value, the signal processing unit 30 determines a signal for a predetermined time from the time when the first threshold value is exceeded as an elastic wave waveform. , Storing the AE source signal having an amplitude value higher than the first threshold. Then, the signal processing unit 30 extracts an AE feature amount including information on the elastic wave based on the elastic wave waveform data indicated by the stored AE source signal.
  • the first threshold is set in advance.
  • the signal processing performed by the signal processing unit 30 includes, for example, noise removal and parameter extraction.
  • the information on the elastic wave is information such as the amplitude, energy, rise time, duration, frequency, zero cross count number, etc. of the AE source signal.
  • the signal processing unit 30 outputs information based on the extracted AE feature amount to the structure evaluation apparatus 40 as an AE signal.
  • the AE signal output from the signal processing unit 30 includes information such as sensor ID, AE detection time, AE source signal amplitude, energy, rise time, and frequency.
  • the amplitude of the AE source signal is, for example, the value of the maximum amplitude among the elastic waves.
  • the energy is, for example, a value obtained by time integration of the square of the amplitude at each time point.
  • the definition of energy is not limited to the above example, and may be approximated using, for example, a waveform envelope.
  • the rise time is, for example, a time T1 until the elastic wave rises from a zero value exceeding a predetermined value set in advance.
  • the duration is, for example, the time from when the rise of the elastic wave starts until the amplitude becomes smaller than a preset value.
  • the frequency is the frequency of the elastic wave.
  • the zero cross count number is, for example, the number of times the elastic wave crosses a reference line passing through a zero value.
  • the structure evaluation device 40 includes a CPU (Central Processing Unit) connected via a bus, a memory, an auxiliary storage device, and the like, and executes an evaluation program. By executing the evaluation program, the structure evaluation apparatus 40 functions as an apparatus including the position location unit 401, the evaluation unit 402, and the display unit 403. Note that all or part of each function of the structure evaluation apparatus 40 may be realized by using hardware such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit), PLD (Programmable Logic Device), and FPGA (Field Programmable Gate Array). Good.
  • the evaluation program may be recorded on a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium is, for example, a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a CD-ROM, or a storage device such as a hard disk built in the computer system.
  • the evaluation program may be transmitted / received via a telecommunication line.
  • the position locator 401 receives the AE signal output from the signal processor 30 as an input.
  • the position locating unit 401 stores in advance information related to the installation position of the sensor 20 in the structure 50 (hereinafter referred to as “sensor position information”) in association with the sensor ID.
  • the information regarding the installation position is, for example, latitude and longitude, or distances in the horizontal and vertical directions from a specific position of the structure 50.
  • the position locating unit 401 performs position locating of the elastic wave source based on information such as sensor ID and AE detection time included in the input AE signal and sensor position information held in advance. Specifically, the position locating unit 401 evaluates the position of the elastic wave source based on the arrival time of the elastic wave to each sensor 20, that is, the difference in the AE detection time. Further, the position location unit 401 generates an elastic wave source distribution using the position location result.
  • the elastic wave source distribution is a distribution in which the position of the elastic wave source generated in the structure 50 is indicated.
  • the position evaluation unit 401 divides the region in the elastic wave source distribution into a plurality of regions according to a predetermined condition.
  • the position rating unit 401 newly sets a different threshold value for each divided area.
  • the position evaluation unit 401 performs position determination of the elastic wave source again using an AE signal having an amplitude value higher than the newly set threshold value.
  • the position location part 401 produces
  • the position location unit 401 outputs the generated elastic wave source distribution to the evaluation unit 402.
  • the evaluation unit 402 receives the elastic wave source distribution output from the position location unit 401 as an input.
  • the evaluation unit 402 evaluates the deterioration state of the structure 50 based on the input elastic wave source distribution. Specifically, the evaluation unit 402 evaluates the deterioration state of the structure 50 from the feature quantity of the elastic wave in the elastic wave source distribution.
  • the feature quantity of the elastic wave in the elastic wave source distribution corresponds to the density of the elastic wave source.
  • the evaluation unit 402 evaluates a region where the density of the elastic wave source is less than a predetermined determination threshold based on the elastic wave source distribution as a region where the structure 50 is deteriorated.
  • the density of the elastic wave source may be obtained for each area surrounded by the three sensors 20, for example, may be obtained for each area surrounded by the four sensors 20, or the elastic wave source distribution is determined in advance. And may be obtained for each area after the division.
  • the evaluation unit 402 causes the display unit 403 to display the evaluation result.
  • the display unit 403 is an image display device such as a liquid crystal display or an organic EL (Electro Luminescence) display.
  • the display unit 403 displays the evaluation result according to the control of the evaluation unit 402.
  • the display unit 403 may be an interface for connecting the image display device to the structure evaluation device 40. In this case, the display unit 403 generates a video signal for displaying the evaluation result, and outputs the video signal to the image display device connected to itself.
  • the reason for setting a new threshold as described above will be described.
  • the impact 11 is applied to the structure 50 with a uniform distribution, if the distribution of the positioning result of the elastic wave source is not uniform, the area where the density is reduced is determined to be a damaged area. be able to.
  • the distribution of the elastic wave source to be standardized may not be uniform.
  • FIG. 2 is a diagram showing a position where a random and uniform impact 11 is applied.
  • the vertical axis and the horizontal axis represent the length (m) of the region to be measured.
  • a point 55 shown in FIG. 2 indicates a position where the impact 11 is applied.
  • FIG. 3 is a diagram showing a result of the position evaluation of the elastic wave source when the uniform impact 11 as shown in FIG. 2 is applied.
  • the vertical axis and the horizontal axis represent the length (m) of the region to be measured.
  • the triangular position in FIG. 3 indicates the installation position of the sensor 20.
  • FIG. 3 shows a case where 15 sensors 20 are installed.
  • the position of the point 60 in FIG. 3 indicates the position of the elastic wave source.
  • FIG. 4 shows an enlarged view of a region surrounded by the four sensors 20 (sensors 20-1 to 20-4) in the upper left of FIG.
  • the density of the elastic wave source in the vicinity of the sensor 20 is reduced. Comparing the density in the square area 61 divided by the dotted line in FIG. 3 with the density outside the square area 61 including the installation position of the sensor 20, it can be seen that there is a difference in the density of the elastic wave source. This is due to the distance relationship between the position of the elastic wave source and the installation position of the sensor 20.
  • the position of the elastic wave source is generally calculated based on the time difference between the four sensors 20 that detected the elastic wave.
  • FIGS. 5A and 5B are diagrams showing the relationship of the distance between the position of the elastic wave source and the position of the sensor 20 where the elastic wave reaches fourth.
  • the sensor 20 where the elastic wave reaches the fourth is described as a 4th hit sensor.
  • the other sensors 20 are the sensor 20 that the elastic wave reaches first, the sensor 20 that the elastic wave reaches second, and the sensor 20 that the elastic wave reaches third.
  • elastic waves having substantially the same amplitude can be detected by all the sensors 20.
  • the amplitude value of the elastic wave detected by one sensor 20 exceeds the first threshold value set in the signal processing unit 30, the amplitude value of the elastic wave detected by all the sensors 20 is the first value.
  • the threshold value will be exceeded. In this case, the position of the elastic wave source can be evaluated.
  • the distance between the elastic wave source position 60 (in FIG. 5B, the upper right sensor 20) and the elastic wave source position 60 is longer than the distance between the elastic wave source position 60 and the 4th hit sensor position in FIG. 5A.
  • the longer the distance the greater the attenuation of the elastic wave in the path. In that case, the amplitude of the elastic wave becomes small. As a result, there is a high possibility that the first threshold set in the signal processing unit 30 will not be exceeded.
  • FIG. 6 is a diagram showing a simulation result in which the distance between the position of the elastic wave source and the position of the 4th hit sensor in the entire measurement target region shown in FIG. 3 is expressed as a ratio.
  • the minimum distance from the elastic wave source to the 4th hit sensor is represented as “1”.
  • the minimum distance 1 is the distance from the elastic wave source at the center point surrounded by the four sensors 20 in the region 12 to the 4th hit sensor.
  • the distance from the elastic wave source at a point near the sensor 20 to the 4th hit sensor becomes the maximum.
  • the distance from the elastic wave source at the nearby point where the sensor 20 is installed to the 4th hit sensor is approximately twice the distance from the elastic wave source at the central point surrounded by the four sensors 20 to the 4th hit sensor. . Therefore, in FIG. 6, the maximum distance from the elastic wave source to the 4th hit sensor is represented as “2”. Taking the region 12 as an example, the distance from the elastic wave source at a point near any one of the four sensors 20 in the region 12 to the 4th hit sensor is the maximum distance 2. Therefore, as shown in FIG.
  • the position evaluation unit 401 divides the measurement target region into a plurality of regions, and newly sets a different threshold value for each divided region. Specifically, the position evaluation unit 401 divides the measurement target area into a plurality of areas based on the distance between the position of the elastic wave source and the position of the 4th hit sensor. And the position evaluation part 401 can suppress the above-mentioned density deviation and perform a more accurate diagnosis by performing position determination again using the AE signal exceeding the newly set threshold value.
  • FIG. 7 is a sequence diagram illustrating a processing flow of the structure evaluation system 100.
  • the signal processing unit 30 acquires the AE source signal that has been processed by the sensor 20 (step S101).
  • the signal processing unit 30 compares the acquired amplitude value of the AE source signal with the first threshold value. And the signal processing part 30 preserve
  • the signal processing unit 30 stores the AE source signal for a predetermined period.
  • the signal processing unit 30 performs signal processing on the stored AE source signal (step S103).
  • the signal processing unit 30 outputs information based on the extracted AE feature amount to the structure evaluation device 40 as an AE signal (step S104).
  • the position locating unit 401 performs position locating of the elastic wave source based on information such as sensor ID and AE detection time included in the input AE signal and sensor position information held in advance (step S105). Thereafter, the position location unit 401 generates an elastic wave source distribution using the position location result (step S106).
  • the elastic wave source distribution obtained by the process of step S106 is a distribution having a bias reflecting the arrangement of the sensor 20.
  • the position rating unit 401 generates a distance distribution representing the distribution of the distance from the elastic wave source to the 4th hit sensor based on the generated elastic wave source distribution and the arrangement position of the sensor 20 (step S107). For example, the position rating unit 401 generates the contour map shown in FIG. 8A as a distance distribution.
  • FIG. 8A is a contour diagram showing the distance from the acoustic wave source to the 4th hit sensor at each position in the plane where nine sensors 20 are arranged.
  • a theoretical orientation simulation as shown in FIG. 3 can be performed, and the density of the orientation points can be calculated and used.
  • the position evaluation unit 401 uses the generated distance distribution to draw the contour line 21 at an arbitrary distance (distance from the elastic wave source to the 4th hit sensor) as shown in FIG. (Step S108).
  • FIG. 8B is a diagram illustrating an example of a region dividing line. The distance used as the reference
  • the position evaluation unit 401 sets a threshold value for each area divided by the area dividing line (step S109).
  • the position evaluation unit 401 sets a threshold value for a region inside the region dividing line and a threshold value for a region outside the region dividing line, respectively.
  • the region in the region dividing line is a region in the contour line 21.
  • the area outside the area dividing line is an area outside the contour line 21.
  • the position rating unit 401 may use the contour line 21 as a region dividing line as it is, or based on the arrangement position of the contour line 21 and the sensor 20, an appropriate shape such as a rectangle or an ellipse as shown in FIG. You may use it.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a threshold value setting method for each region. Assume that the number of measured elastic waves has a normal distribution with respect to amplitude.
  • the vertical axis represents the amplitude of the elastic wave
  • the horizontal axis represents the distance from the elastic wave source to the 4th hit sensor.
  • D on the horizontal axis represents the position of the area dividing line obtained based on the contour diagram as shown in FIG. 8A, for example.
  • a line segment 62 shown in FIG. 9 indicates the upper limit of the amplitude of the elastic wave with respect to the distance from the elastic wave source to the 4th hit sensor.
  • the above-mentioned attenuation characteristics and elastic wave amplitude distribution can be determined by measuring in advance in a test object, a similar structure, a healthy specimen, or the like. It is also possible to calculate an estimated value in advance from the material or structure, and use the calculated estimated value. Since the first threshold value is provided in the signal processing unit 30 at the time of measuring the elastic wave, the elastic wave having an amplitude lower than the first threshold value is not used for positioning of the elastic wave. Therefore, as the distance from the elastic wave source to the 4th hit sensor increases, the elastic wave having an amplitude greater than or equal to the first threshold detected decreases, and as a result, the density at which the elastic wave source is localized decreases. Therefore, the position locating unit 401 divides the region based on the position of the distance D.
  • the position evaluation unit 401 sets each threshold value to have a different threshold value for each region, with a threshold value for a region closer to D as a second threshold value and a threshold value for a region farther than D as a third threshold value.
  • a region closer than D is a region within the region dividing line.
  • the long-distance area is an area outside the area dividing line.
  • the position evaluation unit 401 may make the number of elastic waves having an amplitude shorter than D and shorter than the second threshold substantially equal to the number of elastic waves longer than D and higher than the third threshold.
  • the second threshold value and the third threshold value are adjusted. Thereby, the orientation density of the elastic wave source in the short distance area and the long distance area can be adjusted equally.
  • the position location unit 401 sets the second threshold and the third threshold so that they are higher than the first threshold, and the second threshold is higher than the third threshold.
  • the position evaluation unit 401 sorts AE signals exceeding the newly set second threshold and third threshold from the stored AE signals (step S110). Specifically, the position evaluation unit 401 selects an AE signal that exceeds the second threshold value from the stored AE signals used for position determination of the elastic wave source in a region closer than D. The position evaluation unit 401 selects an AE signal exceeding the third threshold value from the stored AE signals used for position determination of the elastic wave source in a region farther from D.
  • the position evaluation unit 401 performs position determination of the elastic wave source again using the selected AE signal. Thereafter, the position evaluation unit 401 generates an elastic wave source distribution using the position determination result (step S111). The position evaluation unit 401 outputs the generated elastic wave source distribution to the evaluation unit 402. In the distribution of the obtained elastic wave source, the bias due to the arrangement of the sensor 20 is corrected. In this distribution, the evaluation unit 402 can evaluate the structure more accurately by diagnosing a portion where the density of the elastic wave source is reduced as damage.
  • the evaluation unit 402 evaluates the deterioration state of the structure 50 based on the elastic wave source distribution output from the position evaluation unit 401 (step S112). Specifically, the evaluation unit 402 determines whether the density of the obtained elastic wave source is uniform based on the elastic wave source distribution. When the density of the obtained elastic wave source is uniform, the evaluation unit 402 determines that the state is sound. On the other hand, when the density of the obtained elastic wave source is not uniform, the evaluation unit 402 determines that deterioration has occurred. In this case, the evaluation unit 402 evaluates an area where the density of the elastic wave source is less than a predetermined determination threshold as an area where the structure 50 is deteriorated.
  • the display unit 403 displays the evaluation result according to the control of the evaluation unit 402 (step S113).
  • FIG. 10 is a diagram showing an effect obtained by using the method described above.
  • the region dividing line is indicated by a dotted line 61 shown in FIG. 3.
  • the threshold value in the area dividing line is set to be higher than the threshold value outside the area dividing line.
  • the difference in density is large for each region in FIG. 3, whereas in FIG. 10, the difference in density can be made smaller in both regions than in FIG. 3.
  • the structure evaluation system 100 configured as described above, it is possible to improve the evaluation accuracy of the deterioration state of the structure. Specifically, first, the structure evaluation system 100 divides the measurement target region into a plurality of regions based on the distance between the elastic wave source and the 4th hit sensor. Next, the structure evaluation system 100 sets a different threshold value for each divided region. At this time, the structure evaluation system 100 sets the threshold value of the region where the distance between the elastic wave source and the 4th hit sensor is short higher than the threshold value of the region where the distance between the elastic wave source and the 4th hit sensor is long. To do. This makes it difficult to detect an elastic wave in a region where the distance from the elastic wave source to the 4th hit sensor is short.
  • the structure evaluation system 100 performs location of the elastic wave source using an elastic wave having an amplitude exceeding a set threshold value. As a result, even if the impact 11 that is uniformly distributed is given to the structure 50 when the structure has no damage, the density of the elastic wave source becomes uniform as a result of the positioning. As a result, there is no possibility of erroneously evaluating that a healthy structure has deteriorated. Therefore, it becomes possible to improve the evaluation accuracy of the deterioration state of the structure.
  • the position locating unit 401 has a configuration in which thresholds to be newly set (for example, the second threshold and the third threshold) are set higher than the first threshold.
  • the threshold value is not limited to this.
  • the position location unit 401 may set the threshold value in the area dividing line higher than the first threshold value and set the threshold value outside the area dividing line to be the same as the first threshold value.
  • FIG. 11A is a diagram illustrating another example of a new threshold setting method. As shown in FIG. 11A, the position evaluation unit 401 sets the second threshold value of the region closer to D than the first threshold value, and sets the third threshold value of the region farther than D to the first threshold value. Set the same as the threshold.
  • the position locating unit 401 may set the threshold within the region dividing line higher than the first threshold and set the threshold outside the region dividing line smaller than the first threshold.
  • FIG. 11B is a diagram illustrating another example of a new threshold setting method. As illustrated in FIG. 11B, the position evaluation unit 401 sets the second threshold value of the region closer to D than the first threshold value, and sets the third threshold value of the region farther than D to the first threshold value. Set smaller than the threshold. As shown in FIG. 11B, when the threshold outside the region dividing line is set to be smaller than the first threshold, the position locating unit 401 needs to acquire an AE signal that does not exceed the first threshold from the signal processing unit 30. There is.
  • the position locating unit 401 divides the area into two, and a plurality of areas may be set in stages.
  • the position locating unit 401 may set an area dividing line for each distance obtained by the distance distribution, and may divide the area in stages, or may divide the area for each specific distance among the distances obtained by the distance distribution.
  • a line may be set and the region may be divided in stages.
  • the position locating unit 401 may finely divide the region and set a continuous threshold according to the distance. Note that the position locating unit 401 is desirably set so that the threshold value newly set is higher than the first threshold value in the region where the distance from the elastic wave source to the 4th hit sensor is shorter.
  • the structure evaluation apparatus 40 switches the mode when the characteristics of the impact are different, such as when an artificial impact (for example, an impact by a human hand or an impact by the impact imparting unit 10) is input and when it is a natural rain or the like. May be configured.
  • the position locating unit 401 stores a setting standard for area dividing lines and a new threshold setting method for each mode. Then, the position location unit 401 performs processing by switching according to the mode.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a structure evaluation system 100a according to the second embodiment.
  • the structure evaluation system 100a includes an impact applying unit 10, a plurality of sensors 20-1 to 20-n, a signal processing unit 30, and a structure evaluation apparatus 40a.
  • the structure evaluation system 100a is different in structure from the structure evaluation system 100 in that a structure evaluation apparatus 40a is provided instead of the structure evaluation apparatus 40. Only the structure evaluation apparatus 40a will be described below.
  • the structure evaluation device 40a includes a CPU, a memory, an auxiliary storage device, and the like connected by a bus, and executes an evaluation program. By executing the evaluation program, the structure evaluation apparatus 40a functions as an apparatus including the position location unit 401a, the evaluation unit 402a, the display unit 403, the density distribution generation unit 404, and the correction unit 405. All or some of the functions of the structure evaluation apparatus 40a may be realized using hardware such as an ASIC, PLD, or FPGA.
  • the evaluation program may be recorded on a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium is, for example, a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a CD-ROM, or a storage device such as a hard disk built in the computer system.
  • the evaluation program may be transmitted / received via a telecommunication line.
  • the structure evaluation apparatus 40a is different from the position determination unit 401 and the evaluation unit 402 in that the position evaluation unit 401a and the evaluation unit 402a are provided, and the structure evaluation apparatus 40 is newly provided with a density distribution generation unit 404 and a correction unit 405. And the configuration is different.
  • the structure evaluation apparatus 40a is the same as the structure evaluation apparatus 40 in other configurations. Therefore, only the position location unit 401a, the evaluation unit 402a, the density distribution generation unit 404, and the correction unit 405 will be described.
  • the position locating unit 401a performs position locating of the elastic wave source based on information such as sensor ID and AE detection time included in the input AE signal and sensor position information held in advance. Since the method of locating the elastic wave source is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted. Further, the position location unit 401a generates an elastic wave source distribution using the position location result. The position location unit 401 a outputs the generated elastic wave source distribution to the density distribution generation unit 404.
  • the density distribution generation unit 404 generates an elastic wave source density distribution using the generated elastic wave source distribution.
  • the elastic wave source density distribution is a distribution in which the density of the elastic wave source is indicated.
  • the density distribution generation unit 404 outputs the generated elastic wave source density distribution to the correction unit 405.
  • FIG. 13A is a diagram showing an example of an elastic wave source distribution
  • FIG. 13B is a diagram showing an example of an elastic wave source density distribution obtained based on the elastic wave source distribution shown in FIG. 13A.
  • the vertical axis and the horizontal axis represent the length (m) of the region to be measured.
  • the elastic wave sources are concentrated in the vicinity of the center, and the elastic wave sources are decreased as the position is farther from the center.
  • By generating the elastic wave source density distribution as shown in FIG. 13B it is possible to easily determine which part has the higher density of the elastic wave source.
  • the correction unit 405 corrects the elastic wave source density distribution by multiplying the generated elastic wave source density distribution by a correction coefficient 1 / F (x, y).
  • the correction unit 405 outputs the corrected elastic wave source density distribution to the evaluation unit 402a.
  • the correction coefficient is determined so that the corrected elastic wave source density distribution is uniform. More specifically, the correction coefficient is determined by the following method, for example.
  • the correction coefficient is a coefficient for correcting the deviation of the elastic wave source density according to the arrangement position of the sensor 20. Therefore, what is necessary is just to multiply the reciprocal number of the probability F (x, y) by which a position is correctly located for every position of an elastic wave source.
  • the reference position (0, 0) of (x, y) is, for example, the upper left of the elastic wave source density distribution.
  • F (x, y) decreases as the distance from the elastic wave source to the 4th hit sensor increases.
  • the correspondence relationship between F (x, y) and the distance from the elastic wave source to the 4th hit sensor is, for example, a numerical simulation based on a contour diagram and an elastic wave attenuation characteristic as shown in FIG. It is calculated in advance by an experiment with a sound structure 50 or the like.
  • the evaluation unit 402a evaluates the deterioration state of the structure based on the elastic wave source density distribution corrected by the correction unit 405.
  • the evaluation unit 402a displays the evaluation result on the display unit 403.
  • FIG. 14 is a sequence diagram illustrating a processing flow of the structure evaluation system 100a.
  • the position location unit 401 a outputs the elastic wave source distribution generated by the process of step S 106 to the density distribution generation unit 404.
  • the density distribution generation unit 404 generates an elastic wave source density distribution using the elastic wave source distribution output from the position location unit 401a (step S201).
  • the density distribution generation unit 404 outputs the generated elastic wave source density distribution to the correction unit 405.
  • the correcting unit 405 corrects the elastic wave source density distribution by multiplying the generated elastic wave source density distribution by the correction coefficient 1 / F (x, y) (step S202).
  • the correction unit 405 outputs the corrected elastic wave source density distribution to the evaluation unit 402a.
  • the evaluation unit 402a evaluates the deterioration state of the structure based on the elastic wave source density distribution corrected by the correction unit 405 (step S203). Specifically, the evaluation unit 402a determines whether the density of the elastic wave source density distribution is uniform based on the corrected elastic wave source density distribution. When the density indicated by the elastic wave source density distribution is uniform, the evaluation unit 402a determines that the state is sound. On the other hand, when the density indicated by the elastic wave source density distribution is not uniform, the evaluation unit 402a determines that deterioration has occurred. In this case, the evaluation unit 402a evaluates a region where the density indicated by the elastic wave source density distribution is less than a predetermined determination threshold as a region where the structure 50 is deteriorated.
  • the structure evaluation system 100a configured as described above evaluates the deterioration state of the structure 50 by correcting the elastic wave source density distribution obtained from the elastic wave source distribution with a correction coefficient corresponding to the arrangement of the sensor 20.
  • the density indicated by the elastic wave source density distribution becomes substantially uniform when the structure has no damage.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration of a structure evaluation system 100b according to the third embodiment.
  • the structure evaluation system 100b includes an impact applying unit 10, a plurality of sensors 20-1 to 20-n, a signal processing unit 30, and a structure evaluation apparatus 40b.
  • the structure evaluation system 100b differs from the structure evaluation system 100a in that the structure evaluation system 100b includes a structure evaluation apparatus 40b instead of the structure evaluation apparatus 40a. Only the structure evaluation apparatus 40b will be described below.
  • the structure evaluation device 40b includes a CPU, a memory, an auxiliary storage device, and the like connected by a bus, and executes an evaluation program.
  • the structure evaluation apparatus 40a functions as an apparatus including a position location unit 401a, an evaluation unit 402b, a display unit 403, a density distribution generation unit 404b, and a correction unit 405b.
  • all or part of the functions of the structure evaluation apparatus 40b may be realized by using hardware such as an ASIC, PLD, or FPGA.
  • the evaluation program may be recorded on a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium is, for example, a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a CD-ROM, or a storage device such as a hard disk built in the computer system.
  • the evaluation program may be transmitted / received via a telecommunication line.
  • the structure evaluation apparatus 40b is different in structure from the structure evaluation apparatus 40a in that it includes an evaluation unit 402b, a density distribution generation unit 404b, and a correction unit 405b instead of the evaluation unit 402a, the density distribution generation unit 404a, and the correction unit 405a.
  • the structure evaluation device 40b is the same as the structure evaluation device 40a in other configurations. Therefore, only the evaluation unit 402b, the density distribution generation unit 404b, and the correction unit 405b will be described.
  • the density distribution generation unit 404b generates an elastic wave source density distribution using the generated elastic wave source distribution.
  • the density distribution generation unit 404b outputs the generated elastic wave source density distribution to the evaluation unit 402b.
  • the correction unit 405b corrects the elastic wave source density distribution to be compared.
  • the elastic wave source density distribution to be compared is an elastic wave source density distribution obtained in a sound structure 50. That is, the elastic wave source density distribution to be compared is an elastic wave source density distribution having a uniform distribution.
  • the correction unit 405b may store an elastic wave source density distribution to be compared in advance, or may acquire it from a storage device that stores an elastic wave source density distribution to be compared.
  • the correction unit 405b calculates a correction magnification for each position of the elastic wave source based on a theoretical density deviation separately calculated in advance or an experimentally verified density deviation.
  • This correction magnification has a distribution such as F (x, y), for example.
  • the correction unit 405b corrects the elastic wave source density distribution to be compared by multiplying the elastic wave source density distribution to be compared by the calculated correction magnification.
  • the corrected elastic wave source density distribution is referred to as a corrected reference density distribution.
  • the correction unit 405b outputs the corrected reference density distribution to the evaluation unit 402b.
  • the evaluation unit 402b evaluates the deterioration state of the structure based on the elastic wave source density distribution output from the density distribution generation unit 404b and the corrected reference density distribution output from the correction unit 405b.
  • the evaluation unit 402b displays the evaluation result on the display unit 403.
  • FIG. 16 is a sequence diagram illustrating a processing flow of the structure evaluation system 100b.
  • the density distribution generation unit 404b generates an elastic wave source density distribution using the elastic wave source distribution output from the position location unit 401a (step S301).
  • the density distribution generation unit 404b outputs the generated elastic wave source density distribution to the evaluation unit 402b.
  • the correction unit 405b generates a corrected reference density distribution by performing correction by multiplying the elastic wave source density distribution to be compared by a correction magnification calculated for each position of the elastic wave source (step S302).
  • the density distribution generation unit 404 outputs the generated corrected reference density distribution to the evaluation unit 402b.
  • the evaluation unit 402b evaluates the deterioration state of the structure based on the elastic wave source density distribution output from the density distribution generation unit 404b and the corrected reference density distribution output from the correction unit 405b (step S303). Specifically, the evaluation unit 402b compares the corrected reference density distribution with the elastic wave source density distribution, and is in a healthy state when the corrected reference density distribution and the elastic wave source density distribution substantially match. Is determined. Here, the reference of the substantially coincidence is set in advance. On the other hand, the evaluation unit 402b compares the corrected reference density distribution with the elastic wave source density distribution, and sets the region where the density is reduced with respect to the corrected reference density distribution as the region where the structure 50 is deteriorated. evaluate.
  • the structure evaluation system 100b configured as described above corrects the elastic wave source distribution as a reference, and compares the elastic wave source density distribution with the corrected elastic wave source density distribution to determine the deterioration state of the structure 50. evaluate.
  • the acoustic wave source density distribution at the time of soundness to be compared is uniform, but in this embodiment, the elastic wave source density distribution to be compared is corrected.
  • the elastic wave source density distribution obtained by the healthy structure 50 to be compared becomes an elastic wave source density distribution corresponding to the arrangement position of the sensor 20 at the time of measurement.
  • the structure evaluation apparatus 40b compares the corrected elastic wave source density distribution with the elastic wave source density distribution obtained by actual measurement, so that the elastic wave source density distribution substantially matches the corrected elastic wave source density distribution.
  • the state is healthy. Therefore, when the elastic wave source density distribution substantially matches the corrected elastic wave source density distribution, even if there is a region where the density in the elastic wave source density distribution obtained by actual measurement is less than a predetermined determination threshold. , No longer mistakenly evaluate that a healthy structure has deteriorated. Therefore, it becomes possible to improve the evaluation accuracy of the deterioration state of the structure.
  • the structure evaluation systems 100, 100a, and 100b only need to include three or more sensors 20.
  • the structure evaluation systems 100, 100 a, and 100 b may not include the impact applying unit 10. In such a configuration, the impact 11 on the structure 50 may be applied manually.
  • a part or all of the functional units included in the structure evaluation apparatus 40 may be included in another casing.
  • the structure evaluation apparatus 40 may include only the evaluation unit 402, and the position locating unit 401 and the display unit 403 may be provided in another casing.
  • the evaluation part 402 acquires an elastic wave source distribution from another housing, and evaluates the soundness of a structure using the acquired elastic wave source distribution. And the evaluation part 402 outputs an evaluation result to the display part 403 with which another housing is provided.
  • the manufacturing cost of the structure evaluation apparatus 40 can be reduced by using an existing apparatus for deriving the elastic wave source distribution.
  • the first threshold value may not be set in the signal processing unit 30, and the signal processing unit 30 may continuously store all signals during the measurement period.
  • the first threshold value may be set for the signal processing unit 30 after the measurement is completed.
  • the signal processing unit 30 outputs an elastic wave having an amplitude exceeding the newly set first threshold value to the structure evaluation apparatus 40 (or the structure evaluation apparatus 40a and the structure evaluation apparatus 40b).
  • the first threshold value for identifying individual elastic waves can be freely set after the measurement is completed.
  • the elastic wave waveform that once did not reach the first threshold value can be acquired later by lowering the threshold value and re-identifying the elastic wave later. .
  • the first threshold value is not set in the signal processing unit 30, and the signal processing unit 30 sends all AE signals during the measurement period to the structure evaluation apparatus 40 (or the structure evaluation apparatus 40a and the structure evaluation apparatus 40b). It may be output.
  • the position locating unit 401 (or the position locating unit 401a and the position locating unit 401b) performs processing in each embodiment using the acquired AE signal.
  • the signal processing unit 30 may be included in the structure evaluation apparatus 40 (or the structure evaluation apparatus 40a and the structure evaluation apparatus 40b). When configured in this way, the signal processing unit 30 acquires the AE source signal processed by the sensor 20 directly from the sensor 20 or via a relay device (not shown).
  • one signal processing unit 30 is connected to a plurality of sensors 20-1 to 10-n, but there are a plurality of structure evaluation systems 100 (or structure evaluation systems 100a, structure evaluation systems 100b).
  • the signal processing unit 30 may be provided, and the signal processing unit 30 may be connected to each sensor 20 to include a plurality of sensor units.
  • the evaluation unit 402 may operate as an output control unit.
  • the output control unit controls the output unit and outputs an evaluation result.
  • the output unit includes a display unit 403, a communication unit, and a printing unit.
  • the output control unit controls the communication unit and transmits the evaluation result to another device.
  • the output unit is a printing unit
  • the output control unit controls the printing unit to print the evaluation result.
  • the structure evaluation apparatus 40 (or the structure evaluation apparatus 40a and the structure evaluation apparatus 40b) includes the display unit 403, the communication unit, and a part or all of the printing unit as an output unit, and executes the above operation. May be.
  • the structure evaluation system 100 includes a plurality of sensors 20-1 to 20-N, a position location unit 401, and an evaluation unit 402.
  • the plurality of sensors 20-1 to 20-N detect elastic waves.
  • the position locating unit 401 uses an elastic wave having an amplitude exceeding a threshold value determined by the positions of the plurality of elastic wave sources among the plurality of elastic waves detected by the plurality of sensors 20-1 to 20-N. Locate the position of.
  • the evaluation unit 402 evaluates the deterioration state of the structure based on the position determination result of the elastic wave source by the position determination unit 401. Thereby, it becomes possible to improve the evaluation accuracy of the deterioration state of the structure.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

実施形態の構造物評価システムは、複数のセンサと、位置標定部と、評価部とを持つ。複数のセンサは、弾性波を検出する。位置標定部は、前記複数のセンサそれぞれによって検出された複数の弾性波のうち、前記複数の弾性波の発生源の位置と、前記複数のセンサの配置位置によって定められる閾値を超える振幅を有する弾性波を用いて弾性波の発生源の位置を標定する。評価部は、前記位置標定部による前記弾性波源の位置標定結果に基づいて、前記構造物の劣化状態を評価する。

Description

構造物評価システム及び構造物評価方法
　本発明の実施形態は、構造物評価システム及び構造物評価方法に関する。
　橋梁などの構造物の表面にＡＥセンサ等のセンサを設置することで、構造物内部の損傷箇所などから発生する弾性波を検出することができる。更に複数のセンサを設置することで、センサ間の弾性波到達時刻の差から、弾性波の発生源（以下「弾性波源」という。）の位置を標定することができる。また、外部から構造物に対して衝撃を与えることによっても、同様の弾性波が発生するため、弾性波源の位置を標定することができる。しかし、弾性波の伝搬経路に損傷がある場合、弾性波の伝搬が妨げられるため、センサで弾性波を検出することができない。その結果、正しい弾性波源の位置を標定することができなくなる。このような特性を利用して、位置標定された弾性波源の分布の乱れから、構造物内部の損傷を検出することができる。しかしながら、センサの配置によっては、構造物に損傷がなく弾性波源として一様に分布した衝撃が外部から構造物に与えられた場合であっても、センサで得られた信号から標定される弾性波源の分布が一様でない場合がある。このような場合、構造物の劣化状態を正しく評価できない場合があった。
特開２００４－１２５７２１号公報
　本発明が解決しようとする課題は、構造物の劣化状態の評価精度を向上させることができる構造物評価システム及び構造物評価方法を提供することである。
　実施形態の構造物評価システムは、複数のセンサと、位置標定部と、評価部とを持つ。複数のセンサは、弾性波を検出する。位置標定部は、前記複数のセンサそれぞれによって検出された複数の弾性波のうち、前記複数の弾性波の発生源の位置と、前記複数のセンサの配置位置によって定められる閾値を超える振幅を有する弾性波を用いて弾性波の発生源の位置を標定する。評価部は、前記位置標定部による前記弾性波源の位置標定結果に基づいて、前記構造物の劣化状態を評価する。
第１の実施形態における構造物評価システムの構成を示す図。 ランダムで一様な衝撃を付与した位置を示す図。 一様な衝撃が付与された場合に、弾性波源の位置評定を行った結果を示す図。 ４つのセンサで囲まれる領域を拡大した図。 弾性波源の位置と、弾性波が４番目に到達するセンサの位置との間の距離の関係を示す図。 弾性波源の位置と、弾性波が４番目に到達するセンサの位置との間の距離の関係を示す図。 弾性波源の位置と、弾性波が４番目に到達するセンサの位置との間の距離を比で表した図。 第１の実施形態における構造物評価システムの処理の流れを示すシーケンス図。 弾性波源から弾性波が４番目に到達するセンサまでの距離をコンター図で表した図。 領域分割線の一例を示す図。 領域毎の閾値の設定方法を説明するための図。 本実施形態における手法を用いた効果を示す図。 新たな閾値の設定方法の別例を示す図。 新たな閾値の設定方法の別例を示す図。 第２の実施形態における構造物評価システムの構成を示す図。 弾性波源分布の一例を示す図。 弾性波源密度分布の一例を示す図。 第２の実施形態における構造物評価システムの処理の流れを示すシーケンス図。 第３の実施形態における構造物評価システムの構成を示す図。 第３の実施形態における構造物評価システムの処理の流れを示すシーケンス図。
　以下、実施形態の構造物評価システム及び構造物評価方法を、図面を参照して説明する。
　（第１の実施形態）
　図１は、第１の実施形態における構造物評価システム１００の構成を示す図である。
　構造物評価システム１００は、構造物の健全性の評価に用いられる。以下の説明において、評価とは、ある基準に基づいて構造物の健全性の度合い、すなわち構造物の劣化状態を決定することを意味する。なお、以下の説明では、構造物の一例として橋梁を例に説明するが、構造物は橋梁に限定される必要はない。例えば、構造物は、亀裂の発生または進展、あるいは外的衝撃（例えば雨、人工雨など）に伴い弾性波が発生する構造物であればどのようなものであってもよい。なお、橋梁は、河川や渓谷などの上に架設される構造物に限らず、地面よりも上方に設けられる種々の構造物（例えば高速道路の高架橋）なども含む。
　構造物評価システム１００は、衝撃付与部１０、複数のセンサ２０－１～２０－ｎ（ｎは２以上の整数）、信号処理部３０及び構造物評価装置４０を備える。信号処理部３０と構造物評価装置４０とは、有線又は無線により通信可能に接続される。なお、以下の説明では、センサ２０－１～２０－ｎについて区別しない場合にはセンサ２０と記載する。
　衝撃付与部１０は、構造物５０に対して衝撃１１を与えることによって、構造物内部に弾性波を発生させる。衝撃付与部１０は、例えば構造物５０上を走行する車両等の乗物に設けられる装置である。衝撃付与部１０は、構造物５０の路面に対して、一様な分布となるように、多数の衝撃１１を付与する。衝撃１１の付与は、例えば水滴、氷粒、固形物の散布、ハンマ等の槌による連打、レーザによる加熱等により行われる。衝撃付与部１０が衝撃１１の付与として水滴を散布する場合、ノズルの調整や吐出タイミングの制御により、路面に衝突する水滴のサイズとタイミングが制御できることが望ましい。ハンマ等の槌による連打においても、衝撃１１の強度とタイミングを所望の値に制御できることが望ましい。
　センサ２０は、構造物５０に設置される。例えば、センサ２０は、衝撃付与部１０が衝撃１１を与える面と反対側の面に設置される。センサ２０は、圧電素子を有し、構造物５０内部から発生する弾性波を検出し、検出した弾性波を電圧信号であるＡＥ源信号に変換する。センサ２０は、ＡＥ源信号に対して増幅、周波数制限などの処理を施して信号処理部３０に出力する。なお、センサ２０に代えて加速度センサが用いられてもよい。この場合、加速度センサは、センサ２０と同様の処理を行うことによって、信号処理後の信号を信号処理部３０に出力する。構造物５０の厚さは、例えば１５ｃｍ以上である。
　信号処理部３０は、センサ２０による処理が施されたＡＥ源信号を入力とする。信号処理部３０は、入力したＡＥ源信号のうち、ノイズレベルより高く定められた第１の閾値より高い振幅値を有するＡＥ源信号に対して信号処理を行う。具体的には、まず信号処理部３０は、第１の閾値と比較して大きい振動が検出された場合、第１の閾値を超えた時刻から所定の時間分の信号を弾性波波形と判断し、第１の閾値より高い振幅値を有するＡＥ源信号を保存する。そして、信号処理部３０は、保存したＡＥ源信号が示す弾性波波形のデータに基づいて、弾性波に関する情報を含むＡＥ特徴量を抽出する。なお、第１の閾値は、予め設定される。
　信号処理部３０が行う信号処理は、例えば、ノイズ除去、パラメータ抽出等である。また、弾性波に関する情報とは、例えば、ＡＥ源信号の振幅、エネルギー、立ち上がり時間、持続時間、周波数、ゼロクロスカウント数等の情報である。信号処理部３０は、抽出したＡＥ特徴量に基づく情報をＡＥ信号として構造物評価装置４０に出力する。信号処理部３０が出力するＡＥ信号には、センサＩＤ、ＡＥ検知時刻、ＡＥ源信号振幅、エネルギー、立ち上り時間および周波数などの情報が含まれる。
　ここで、ＡＥ源信号の振幅は、例えば弾性波の中で最大振幅の値である。エネルギーは、例えば各時点において振幅を二乗したものを時間積分した値である。なお、エネルギーの定義は、上記例に限定されず、例えば波形の包絡線を用いて近似されたものでもよい。立ち上がり時間は、例えば弾性波がゼロ値から予め設定される所定値を超えて立ち上がるまでの時間Ｔ１である。持続時間は、例えば弾性波の立ち上がり開始から振幅が予め設定される値よりも小さくなるまでの時間である。周波数は、弾性波の周波数である。ゼロクロスカウント数は、例えばゼロ値を通る基準線を弾性波が横切る回数である。
　構造物評価装置４０は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、評価プログラムを実行する。評価プログラムの実行によって、構造物評価装置４０は、位置標定部４０１、評価部４０２、表示部４０３を備える装置として機能する。なお、構造物評価装置４０の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、評価プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、評価プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。
　位置標定部４０１は、信号処理部３０から出力されたＡＥ信号を入力とする。また、位置標定部４０１は、構造物５０におけるセンサ２０の設置位置に関する情報（以下、「センサ位置情報」という。）をセンサＩＤに対応付けて予め保持する。設置位置に関する情報は、例えば緯度および経度、あるいは構造物５０の特定位置からの水平方向および垂直方向の距離などである。
　位置標定部４０１は、入力されたＡＥ信号に含まれるセンサＩＤ、ＡＥ検知時刻等の情報と、予め保持しているセンサ位置情報とに基づいて弾性波源の位置標定を行う。具体的には、位置標定部４０１は、各センサ２０への弾性波の到達時刻、すなわちＡＥ検知時刻の差に基づいて、弾性波源の位置を評定する。また、位置標定部４０１は、位置標定結果を用いて弾性波源分布を生成する。弾性波源分布は、構造物５０で発生した弾性波源の位置が示された分布である。
　また、位置評定部４０１は、所定の条件に従って、弾性波源分布内の領域を複数の領域に分割する。位置評定部４０１は、分割した領域毎に異なる閾値を新たに設定する。以下の説明では、説明の簡単化のため弾性波源分布内の領域を２つの領域に分割する場合を例に説明する。その後、位置評定部４０１は、新たに設定した閾値より高い振幅値を有するＡＥ信号を用いて、再度弾性波源の位置標定を行う。そして、位置標定部４０１は、位置標定結果を用いて弾性波源分布を生成する。位置標定部４０１は、生成した弾性波源分布を評価部４０２に出力する。
　評価部４０２は、位置標定部４０１から出力された弾性波源分布を入力とする。評価部４０２は、入力された弾性波源分布に基づいて構造物５０の劣化状態を評価する。具体的には、評価部４０２は、弾性波源分布における弾性波の特徴量から構造物５０の劣化状態を評価する。弾性波源分布における弾性波の特徴量とは、弾性波源の密度に相当する。
　具体的な処理としては、評価部４０２は、弾性波源分布に基づいて、弾性波源の密度が、あらかじめ定められた判定閾値未満の領域を構造物５０の劣化が生じている領域と評価する。弾性波源の密度は、例えば３つのセンサ２０で囲まれる領域毎に求められてもよいし、４つのセンサ２０で囲まれる領域毎に求められてもよいし、弾性波源分布を予め定められた領域で分割し、分割後の領域毎に求められてもよい。評価部４０２は、評価結果を表示部４０３に表示させる。
　表示部４０３は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等の画像表示装置である。表示部４０３は、評価部４０２の制御に従って評価結果を表示する。表示部４０３は、画像表示装置を構造物評価装置４０に接続するためのインタフェースであってもよい。この場合、表示部４０３は、評価結果を表示するための映像信号を生成し、自身に接続されている画像表示装置に映像信号を出力する。
　次に、上記のように、新たな閾値を設定する理由について説明する。
　構造物５０に対して一様な分布で衝撃１１が付与された場合、弾性波源の位置標定結果の分布が一様でなければ、密度の低下している領域が損傷している領域と判断することができる。しかしながら、損傷のない健全な構造物に対して一様な分布で衝撃１１が付与された場合でも、標定される弾性波源の分布が一様にならない場合が起こり得る。
　図２は、ランダムで一様な衝撃１１を付与した位置を示す図である。図２において、縦軸及び横軸は計測対象となる領域の長さ（ｍ）を表す。図２に示す点５５は、衝撃１１を付与した位置を示す。
　また、図３は、図２に示すような一様な衝撃１１が付与された場合に、弾性波源の位置評定を行った結果を示す図である。図３において、縦軸及び横軸は計測対象となる領域の長さ（ｍ）を表す。図３の三角の位置はセンサ２０の設置位置を示す。図３では、１５個のセンサ２０が設置されている場合を示している。図３の点６０の位置は弾性波源の位置を示す。図３の左上の４つのセンサ２０（センサ２０－１～センサ２０－４）で囲まれる領域を拡大した図を図４に示す。
　図４では、センサ２０近傍の弾性波源の密度が低下している。図３中の点線で区切った四角い領域６１内の密度と、センサ２０の設置位置を含む四角い領域６１外の密度とを比較すると、弾性波源の密度に差が生じていることが分かる。これは、弾性波源の位置と、センサ２０の設置位置との距離関係に起因する。弾性波源の位置は、一般的に、弾性波を検出した４つのセンサ２０間の時刻差に基づいて算出される。
　図５Ａ及び図５Ｂは、弾性波源の位置と、弾性波が４番目に到達するセンサ２０の位置との間の距離の関係を示す図である。以下の説明では、弾性波が４番目に到達するセンサ２０を４ｔｈヒットセンサと記載する。図５Ａに示すように、弾性波源の位置６０が４つのセンサ２０の中心にある場合、弾性波源の位置６０と４ｔｈヒットセンサの位置との距離は弾性波が他のセンサ２０に到達する距離と略同じである。ここで、他のセンサ２０とは、弾性波が１番目に到達するセンサ２０、弾性波が２番目に到達するセンサ２０及び弾性波が３番目に到達するセンサ２０である。この場合、全てのセンサ２０で略同じ振幅を有する弾性波を検出することができる。その結果、１つのセンサ２０で検出された弾性波の振幅値が信号処理部３０に設定されている第１の閾値を超えれば、全てのセンサ２０で検出された弾性波の振幅値が第１の閾値を超える可能性が高くなる。この場合、弾性波源の位置を評定することができる。
　それに対して、図５Ｂに示すように、弾性波源の位置６０が、ある１つのセンサ２０に近づくほど（図５Ｂでは、左下のセンサ２０）、ある１つのセンサ２０と対角に位置するセンサ２０（図５Ｂでは、右上のセンサ２０）と弾性波源の位置６０との距離が図５Ａにおける弾性波源の位置６０と４ｔｈヒットセンサの位置との距離に比べて遠くなる。距離が遠くなるほど、経路での弾性波の減衰が大きくなる。その場合、弾性波の振幅が小さくなる。その結果、信号処理部３０に設定されている第１の閾値を超えない可能性が高くなる。
　４ｔｈヒットセンサで弾性波が検出されなかった場合、弾性波源の位置が特定しにくくなり、弾性波源の位置を特定できない弾性波の割合が増加する。そのため、図３及び図４に示したように、一様な分布の入力に対して、弾性波源の位置標定結果に密度の差が生じることになる。このように健全な構造物５０において、弾性波源に密度の偏りが生じた場合、構造物評価装置４０において相対的に密度の低い領域を誤って劣化が生じている領域と評価してしまう可能性がある。
　図６は、図３に示した計測対象領域全体における弾性波源の位置と、４ｔｈヒットセンサの位置との間の距離を比で表したシミュレーション結果を示す図である。図５Ａに示したように、弾性波源の位置が４つのセンサ２０の中心にある場合、弾性波源の位置と４ｔｈヒットセンサの位置との距離が最小となる。そこで、図６では、弾性波源から４ｔｈヒットセンサまでの最小距離を“１”と表している。領域１２を例にすると、領域１２内の４つのセンサ２０で囲まれる中央の点の弾性波源から４ｔｈヒットセンサまでの距離が最小距離１となる。
　また、センサ２０が設置されている付近の点の弾性波源から４ｔｈヒットセンサまでの距離が最大となる。例えば、センサ２０が設置されている付近の点の弾性波源から４ｔｈヒットセンサまでの距離が、４つのセンサ２０で囲まれる中央の点の弾性波源から４ｔｈヒットセンサまでの距離の約２倍となる。そこで、図６では、弾性波源から４ｔｈヒットセンサまでの最大距離を“２”と表している。領域１２を例にすると、領域１２内の４つのセンサ２０のいずれか１つのセンサ２０付近の点の弾性波源から４ｔｈヒットセンサまでの距離が最大距離２となる。
　そのため、図６に示すように、１つのセンサ２０に弾性波源の位置が近いほど、弾性波源と４ｔｈヒットセンサとの距離が遠いことが示されている。また、４つのセンサ２０の中心に弾性波源の位置が近いほど、弾性波源と４ｔｈヒットセンサとの距離が短いことが示されている。
　そこで、本実施形態における構造物評価システム１００では、位置評定部４０１において計測対象領域を複数の領域に分割し、分割された領域毎に異なる閾値を新たに設定する。具体的には、位置評定部４０１は、弾性波源の位置と、４ｔｈヒットセンサの位置との間の距離に基づいて計測対象領域を複数の領域に分割する。そして、位置評定部４０１が、新たに設定された閾値を超えたＡＥ信号を用いて再度位置標定を行うことにより、前述の密度の偏りを抑制し、より正確な診断を行うことができる。
　図７は、構造物評価システム１００の処理の流れを示すシーケンス図である。なお、図７の処理では、信号処理部３０及び構造物評価装置４０を用いて特徴的な処理についてのみ説明する。
　信号処理部３０は、センサ２０による処理が施されたＡＥ源信号を取得する（ステップＳ１０１）。信号処理部３０は、取得したＡＥ源信号の振幅値と、第１の閾値とを比較する。そして、信号処理部３０は、第１の閾値より高い振幅値を有するＡＥ源信号を保存する（ステップＳ１０２）。信号処理部３０は、所定の期間分のＡＥ源信号を保存する。信号処理部３０は、保存したＡＥ源信号に対して信号処理を行う（ステップＳ１０３）。信号処理部３０は、抽出したＡＥ特徴量に基づく情報をＡＥ信号として構造物評価装置４０に出力する（ステップＳ１０４）。
　位置標定部４０１は、入力されたＡＥ信号に含まれるセンサＩＤ、ＡＥ検知時刻等の情報と、予め保持しているセンサ位置情報とに基づいて弾性波源の位置標定を行う（ステップＳ１０５）。その後、位置標定部４０１は、位置標定結果を用いて弾性波源分布を生成する（ステップＳ１０６）。なお、ステップＳ１０６の処理で得られる弾性波源分布は、センサ２０の配置を反映した偏りを持つ分布になる。
　位置評定部４０１は、生成した弾性波源分布と、センサ２０の配置位置とに基づいて、弾性波源から４ｔｈヒットセンサまでの距離の分布を表す距離分布を生成する（ステップＳ１０７）。例えば、位置評定部４０１は、図８Ａに示すコンター図を距離分布として生成する。図８Ａは、センサ２０を９つ配置した平面内の各位置で、弾性波源から４ｔｈヒットセンサまでの距離をコンター図で表した図である。なお、コンター図としては、図３に示したような理論的な標定シミュレーションを行い、この標定点の密度を算出して利用することもできる。
　次に、位置評定部４０１は、生成した距離分布を用いて、図８Ｂのように任意の距離（弾性波源から４ｔｈヒットセンサまでの距離）で等高線２１を引くことによって、等高線２１を領域分割線として設定する（ステップＳ１０８）。図８Ｂは、領域分割線の一例を示す図である。位置評定部４０１が、等高線２１を引く基準となる距離は、予め設定されている。なお、図８Ａ及び図８Ｂでは、センサ２０を９つ配置した場合の図で説明しているが、図３のように計測対象領域にセンサ２０を１５個配置した場合には、位置標定部４０１はそれに応じたコンター図を生成する。
　その後、位置評定部４０１は、領域分割線で分割される領域毎の閾値を設定する（ステップＳ１０９）。ここでは、位置評定部４０１は、領域分割線内の領域の閾値と、領域分割線外の領域の閾値とをそれぞれ設定する。領域分割線内の領域とは、等高線２１内の領域である。領域分割線外の領域とは、等高線２１外の領域である。なお、位置評定部４０１は、領域分割線として等高線２１をそのまま利用してもよいし、等高線２１やセンサ２０の配置位置を踏まえて、図３のように四角形、楕円等のように適当な形状で利用してもよい。
　領域分割線で分割される領域毎の閾値の設定方法について説明する。
　図９は、領域毎の閾値の設定方法を説明するための図である。計測される弾性波の数が振幅に対して正規分布を持っていると仮定する。図９において、縦軸は弾性波の振幅を表し、横軸は弾性波源から４ｔｈヒットセンサまでの距離を表す。横軸におけるＤは、例えば図８Ａのようなコンター図を元に得られる領域分割線の位置を表す。図９に示す線分６２は、弾性波源から４ｔｈヒットセンサまでの距離に対する弾性波の振幅の上限を示す。図９に示す線分６３は、弾性波源から４ｔｈヒットセンサまでの距離に対する弾性波の振幅の下限を示す。弾性波の伝搬距離が長くなるほど、弾性波の振幅は減衰するため、検出される振幅は右下がりの線で表される。
　上記の減衰特性や弾性波の振幅分布などは、例えば、計測対象やこれに似た構造物、健全な供試体などでの事前試験で計測して決定できる。また、材料や構造などから、事前に推定値を算出し、算出した推定値を用いることもできる。弾性波の計測時は信号処理部３０において第１の閾値を設けているため、第１の閾値を下回る振幅の弾性波は弾性波減の位置標定に用いられない。したがって、弾性波源から４ｔｈヒットセンサまでの距離が遠くなるほど検出される第１の閾値以上の振幅を持つ弾性波は減少し、結果として弾性波源が標定される密度が低下する。そこで、位置標定部４０１は、距離Ｄの位置を、基準に領域を分割する。
　位置評定部４０１は、例えばＤより近距離の領域の閾値を第２の閾値、Ｄより遠距離の領域の閾値を第３の閾値として、領域毎に異なる閾値を持つようにそれぞれの閾値を設定する。Ｄより近距離の領域は、領域分割線内の領域である。遠距離の領域は、領域分割線外の領域である。例えば、位置評定部４０１は、Ｄより距離が短く第２の閾値より高い振幅の弾性波の数と、Ｄより距離が長く第３の閾値より高い振幅の弾性波の数がほぼ均等になるように第２の閾値及び第３の閾値を調整する。これにより、近距離領域と遠距離領域との弾性波源の標定密度を等しく調整することができる。図９の例では、位置標定部４０１は、第２の閾値及び第３の閾値が第１の閾値よりも高く、かつ、第２の閾値が第３の閾値よりも高くなるように設定する。
　位置評定部４０１は、新たに設定した第２の閾値及び第３の閾値を超えるＡＥ信号を、保存しているＡＥ信号から選別する（ステップＳ１１０）。具体的には、位置評定部４０１は、Ｄより近距離の領域内の弾性波源の位置標定に用いた保存しているＡＥ信号の中から第２の閾値を超えるＡＥ信号を選別する。位置評定部４０１は、Ｄより遠距離の領域内の弾性波源の位置標定に用いた保存しているＡＥ信号の中から第３の閾値を超えるＡＥ信号を選別する。
　そして、位置評定部４０１は、選別したＡＥ信号を用いて、再度、弾性波源の位置標定を行う。その後、位置評定部４０１は、位置標定結果を用いて弾性波源分布を生成する（ステップＳ１１１）。位置評定部４０１は、生成した弾性波源分布を評価部４０２に出力する。得られた弾性波源の分布は、センサ２０の配置に起因する偏りが補正されたものとなっている。この分布において、評価部４０２が、弾性波源の密度が低下している部分を損傷と診断することで、より正確に構造物の評価を行うことができる。
　評価部４０２は、位置評定部４０１から出力された弾性波源分布に基づいて構造物５０の劣化状態を評価する（ステップＳ１１２）。具体的には、評価部４０２は、弾性波源分布に基づいて、得られた弾性波源の密度が一様であるか否かを判定する。得られた弾性波源の密度が一様である場合、評価部４０２は健全な状態であると判定する。
　一方、得られた弾性波源の密度が一様ではない場合、評価部４０２は劣化が生じていると判定する。この場合、評価部４０２は、弾性波源の密度が、あらかじめ定められた判定閾値未満の領域を構造物５０の劣化が生じている領域と評価する。表示部４０３は、評価部４０２の制御に従って評価結果を表示する（ステップＳ１１３）。
　図１０は、上記に示した手法を用いた効果を示す図である。図１０では、図３との比較を簡単にするために、領域分割線を図３に示した点線６１で示している。また、領域分割線内の閾値が、領域分割線外の閾値よりも高くなるように設定している。図１０に示すように、図３にて領域毎に密度の差が大きくあったのに対して、図１０では両領域において図３よりも密度の差を小さくすることができている。
　以上のように構成された構造物評価システム１００によれば、構造物の劣化状態の評価精度を向上させることができる。具体的には、まず構造物評価システム１００は、弾性波源の位置と、４ｔｈヒットセンサとの距離に基づいて、計測対象領域を複数の領域に分割する。次に、構造物評価システム１００は、分割した領域毎に異なる閾値を設定する。この際、構造物評価システム１００は、弾性波源の位置と、４ｔｈヒットセンサとの距離が短い領域の閾値を、弾性波源の位置と、４ｔｈヒットセンサとの距離が長い領域の閾値よりも高く設定する。これにより、弾性波源から４ｔｈヒットセンサまでの距離が短い領域の弾性波が検出されにくくなる。そして、構造物評価システム１００は、設定した閾値を超える振幅の弾性波を用いて弾性波源の位置標定を行う。これにより、構造物が損傷を有していない場合に一様に分布した衝撃１１が構造物５０に与えられたとしても、位置標定結果として弾性波源の密度が一様になる。その結果、誤って健全な構造物を劣化していると評価してしまうことがなくなる。そのため、構造物の劣化状態の評価精度を向上させることが可能になる。
　以下、第１の実施形態における構造物評価システム１００の変形例について説明する。
　本実施形態では、位置標定部４０１が、新たに設定する閾値（例えば、第２の閾値及び第３の閾値）が第１の閾値よりも高く設定する構成を示したが、新たに設定される閾値はこれに限定されない。例えば、位置標定部４０１は、領域分割線内の閾値を第１の閾値よりも高く設定し、領域分割線外の閾値を第１の閾値と同じに設定してもよい。図１１Ａは、新たな閾値の設定方法の別例を示す図である。図１１Ａに示すように、位置評定部４０１は、Ｄより近距離の領域の第２の閾値を第１の閾値よりも高く設定し、Ｄより遠距離の領域の第３の閾値を第１の閾値と同じに設定する。
　また、例えば、位置標定部４０１は、領域分割線内の閾値を第１の閾値よりも高く設定し、領域分割線外の閾値を第１の閾値よりも小さく設定してもよい。図１１Ｂは、新たな閾値の設定方法の別例を示す図である。図１１Ｂに示すように、位置評定部４０１は、Ｄより近距離の領域の第２の閾値を第１の閾値よりも高く設定し、Ｄより遠距離の領域の第３の閾値を第１の閾値よりも小さく設定する。図１１Ｂのように、領域分割線外の閾値を第１の閾値よりも小さく設定する場合には、位置標定部４０１は信号処理部３０から第１の閾値を超えていないＡＥ信号も取得する必要がある。
　位置標定部４０１が領域を分割する数は２つである必要はなく、段階的に複数の領域を設定してもよい。例えば、位置標定部４０１は、距離分布で得られる距離毎に領域分割線を設定し、領域を段階的に分割してもよいし、距離分布で得られる距離のうち特定の距離毎に領域分割線を設定し、領域を段階的に分割してもよい。また、位置標定部４０１は、領域分割を細かくして、距離に応じた連続的な閾値を設定してもよい。なお、位置標定部４０１は、弾性波源から４ｔｈヒットセンサまでの距離が短い領域ほど、新たに設定する閾値が第１の閾値よりも高くなるように設定することが望ましい。
　構造物評価装置４０は、人工的な衝撃（例えば、人手による衝撃や衝撃付与部１０による衝撃）入力時と、自然降雨時等のように、衝撃の特性が異なる場合には、モードを切り替えるように構成されてもよい。このように構成される場合、位置標定部４０１は、モード毎に、領域分割線の設定基準や新たな閾値の設定方法を記憶する。そして、位置標定部４０１は、モードに応じて切替えて処理を行う。
　（第２の実施形態）
　第２の実施形態では、構造物評価システムは、新たな閾値の設定を行わず、弾性波源の密度分布を生成し、弾性波源の密度分布を補正することによって構造物の劣化状態を評価する。
　図１２は、第２の実施形態における構造物評価システム１００ａの構成を示す図である。
　構造物評価システム１００ａは、衝撃付与部１０、複数のセンサ２０－１～２０－ｎ、信号処理部３０及び構造物評価装置４０ａを備える。構造物評価システム１００ａは、構造物評価装置４０に代えて構造物評価装置４０ａを備える点で構造物評価システム１００と構成が異なる。以下、構造物評価装置４０ａについてのみ説明する。
　構造物評価装置４０ａは、バスで接続されたＣＰＵやメモリや補助記憶装置などを備え、評価プログラムを実行する。評価プログラムの実行によって、構造物評価装置４０ａは、位置標定部４０１ａ、評価部４０２ａ、表示部４０３、密度分布生成部４０４、補正部４０５を備える装置として機能する。なお、構造物評価装置４０ａの各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣやＰＬＤやＦＰＧＡ等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、評価プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、評価プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。
　構造物評価装置４０ａは、位置標定部４０１及び評価部４０２に代えて位置標定部４０１ａ及び評価部４０２ａを備える点、密度分布生成部４０４及び補正部４０５を新たに備える点で構造物評価装置４０と構成が異なる。構造物評価装置４０ａは、その他の構成については構造物評価装置４０と同様である。そのため、位置標定部４０１ａ、評価部４０２ａ、密度分布生成部４０４及び補正部４０５についてのみ説明する。
　位置標定部４０１ａは、入力されたＡＥ信号に含まれるセンサＩＤ、ＡＥ検知時刻等の情報と、予め保持しているセンサ位置情報とに基づいて弾性波源の位置標定を行う。弾性波源の位置標定の方法は、第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。また、位置標定部４０１ａは、位置標定結果を用いて弾性波源分布を生成する。位置標定部４０１ａは、生成した弾性波源分布を密度分布生成部４０４に出力する。
　密度分布生成部４０４は、生成された弾性波源分布を用いて、弾性波源密度分布を生成する。弾性波源密度分布は、弾性波源の密度が示された分布である。密度分布生成部４０４は、生成した弾性波源密度分布を補正部４０５に出力する。
　図１３Ａは弾性波源分布の一例を示す図であり、図１３Ｂは図１３Ａに示す弾性波源分布に基づいて得られる弾性波源密度分布の一例を示す図である。図１３Ａにおいて、縦軸及び横軸は計測対象となる領域の長さ（ｍ）を表す。図１３Ａでは、中心付近に弾性波源が集中しており、中心から離れた位置ほど弾性波源が少なくなっていることが分かる。図１３Ｂのような弾性波源密度分布を生成することによって、どのあたりが弾性波源の密度が高いのかを容易に判定することができる。
　補正部４０５は、生成された弾性波源密度分布に、補正係数１／Ｆ（ｘ,ｙ）を乗じることによって弾性波源密度分布を補正する。補正部４０５は、補正後の弾性波源密度分布を評価部４０２ａに出力する。なお、健全な構造物５０において、この補正後の弾性波源密度分布が一様となるように補正係数が定められる。補正係数は、より詳細には、例えば以下の方法により定められる。補正係数は、センサ２０の配置位置に応じた弾性波源密度のずれを補正するための係数である。そのため、弾性波源の位置ごとに、正しく位置標定される確率Ｆ（ｘ,ｙ）の逆数を乗じればよい。（ｘ,ｙ）の基準位置（０, ０）は、例えば弾性波源密度分布の左上である。
　Ｆ（ｘ,ｙ）は、弾性波源から４ｔｈヒットセンサまでの距離が遠くなるほど低下する。Ｆ（ｘ,ｙ）と、弾性波源から４ｔｈヒットセンサまでの距離との対応関係は、例えば、図８に示したようなコンター図と弾性波の減衰特性等をもとにした数値シミュレーションや、健全な構造物５０での実験などにより予め算出される。
　評価部４０２ａは、補正部４０５によって補正された弾性波源密度分布に基づいて構造物の劣化状態を評価する。評価部４０２ａは、評価結果を表示部４０３に表示する。
　図１４は、構造物評価システム１００ａの処理の流れを示すシーケンス図である。なお、図１４の処理では、信号処理部３０及び構造物評価装置４０ａを用いて特徴的な処理についてのみ説明する。また、図１４において、図７と同様の処理については図７と同様の符号を付して説明を省略する。
　位置標定部４０１ａは、ステップＳ１０６の処理で生成した弾性波源分布を密度分布生成部４０４に出力する。密度分布生成部４０４は、位置標定部４０１ａから出力された弾性波源分布を用いて、弾性波源密度分布を生成する（ステップＳ２０１）。密度分布生成部４０４は、生成した弾性波源密度分布を補正部４０５に出力する。補正部４０５は、生成された弾性波源密度分布に、補正係数１／Ｆ（ｘ,ｙ）を乗じることによって弾性波源密度分布を補正する（ステップＳ２０２）。
　補正部４０５は、補正後の弾性波源密度分布を評価部４０２ａに出力する。評価部４０２ａは、補正部４０５によって補正された弾性波源密度分布に基づいて構造物の劣化状態を評価する（ステップＳ２０３）。具体的には、評価部４０２ａは、補正後の弾性波源密度分布に基づいて、弾性波源密度分布の密度が一様であるか否かを判定する。弾性波源密度分布で示される密度が一様である場合、評価部４０２ａは健全な状態であると判定する。
　一方、弾性波源密度分布で示される密度が一様ではない場合、評価部４０２ａは劣化が生じていると判定する。この場合、評価部４０２ａは、弾性波源密度分布で示される密度が、あらかじめ定められた判定閾値未満の領域を構造物５０の劣化が生じている領域と評価する。
　以上のように構成された構造物評価システム１００aは、弾性波源分布から得られる弾性波源密度分布を、センサ２０の配置に応じた補正係数で補正することによって構造物５０の劣化状態を評価する。補正係数により弾性波源密度分布を補正することによって、構造物が損傷を有していない場合には、弾性波源密度分布で示される密度が略一様になる。その結果、誤って健全な構造物を劣化していると評価してしまうことがなくなる。そのため、構造物の劣化状態の評価精度を向上させることが可能になる。
　（第３の実施形態）
　第３の実施形態では、構造物評価システムは、新たな閾値の設定を行わず、計測結果との比較対象となる健全な構造物５０において得られた弾性波源密度分布に補正を行うことによって構造物の劣化状態を評価する。
　図１５は、第３の実施形態における構造物評価システム１００ｂの構成を示す図である。
　構造物評価システム１００ｂは、衝撃付与部１０、複数のセンサ２０－１～２０－ｎ、信号処理部３０及び構造物評価装置４０ｂを備える。構造物評価システム１００ｂは、構造物評価装置４０ａに代えて構造物評価装置４０ｂを備える点で構造物評価システム１００ａと構成が異なる。以下、構造物評価装置４０ｂについてのみ説明する。
　構造物評価装置４０ｂは、バスで接続されたＣＰＵやメモリや補助記憶装置などを備え、評価プログラムを実行する。評価プログラムの実行によって、構造物評価装置４０ａは、位置標定部４０１ａ、評価部４０２ｂ、表示部４０３、密度分布生成部４０４ｂ、補正部４０５ｂを備える装置として機能する。なお、構造物評価装置４０ｂの各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣやＰＬＤやＦＰＧＡ等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、評価プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、評価プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。
　構造物評価装置４０ｂは、評価部４０２ａ、密度分布生成部４０４ａ及び補正部４０５ａに代えて評価部４０２ｂ、密度分布生成部４０４ｂ及び補正部４０５ｂを備える点で構造物評価装置４０ａと構成が異なる。構造物評価装置４０ｂは、その他の構成については構造物評価装置４０ａと同様である。そのため、評価部４０２ｂ、密度分布生成部４０４ｂ及び補正部４０５ｂについてのみ説明する。
　密度分布生成部４０４ｂは、生成された弾性波源分布を用いて、弾性波源密度分布を生成する。密度分布生成部４０４ｂは、生成した弾性波源密度分布を評価部４０２ｂに出力する。
　補正部４０５ｂは、比較対象となる弾性波源密度分布に補正を行う。ここで、比較対象となる弾性波源密度分布は、健全な構造物５０において得られた弾性波源密度分布である。すなわち、比較対象となる弾性波源密度分布は、一様な分布を有する弾性波源密度分布である。補正部４０５ｂは、比較対象となる弾性波源密度分布を予め記憶していてもよいし、比較対象となる弾性波源密度分布を記憶している記憶装置から取得してもよい。
　また、補正部４０５ｂは、予め別途算出しておいた理論的な密度の偏り、もしくは、実験的に検証した密度の偏りに基づいて、弾性波源の位置毎の補正倍率を算出する。この補正倍率は、例えば、Ｆ（ｘ,ｙ）のような分布となる。補正部４０５ｂは、算出した補正倍率を、比較対象となる弾性波源密度分布に乗じることによって、比較対象となる弾性波源密度分布を補正する。以下、補正後の比較対象となる弾性波源密度分布を補正後基準密度分布と記載する。補正部４０５ｂは、補正後基準密度分布を評価部４０２ｂに出力する。
　評価部４０２ｂは、密度分布生成部４０４ｂから出力された弾性波源密度分布と、補正部４０５ｂから出力された補正後基準密度分布に基づいて構造物の劣化状態を評価する。評価部４０２ｂは、評価結果を表示部４０３に表示する。
　図１６は、構造物評価システム１００ｂの処理の流れを示すシーケンス図である。なお、図１６の処理では、信号処理部３０及び構造物評価装置４０ｂを用いて特徴的な処理についてのみ説明する。また、図１６において、図１４と同様の処理については図１４と同様の符号を付して説明を省略する。
　密度分布生成部４０４ｂは、位置標定部４０１ａから出力された弾性波源分布を用いて、弾性波源密度分布を生成する（ステップＳ３０１）。密度分布生成部４０４ｂは、生成した弾性波源密度分布を評価部４０２ｂに出力する。補正部４０５ｂは、比較対象となる弾性波源密度分布に対して、弾性波源の位置毎に算出される補正倍率を乗じて補正を行うことによって補正後基準密度分布を生成する（ステップＳ３０２）。密度分布生成部４０４は、生成した補正後基準密度分布を評価部４０２ｂに出力する。
　評価部４０２ｂは、密度分布生成部４０４ｂから出力された弾性波源密度分布と、補正部４０５ｂから出力された補正後基準密度分布に基づいて構造物の劣化状態を評価する（ステップＳ３０３）。具体的には、評価部４０２ｂは、補正後基準密度分布と、弾性波源密度分布とを比較し、補正後基準密度分布と弾性波源密度分布とが略一致している場合に健全な状態であると判定する。ここで、略一致の基準は、予め設定されている。
　一方、評価部４０２ｂは、補正後基準密度分布と、弾性波源密度分布とを比較し、補正後基準密度分布に対して密度が低下している領域を構造物５０の劣化が生じている領域と評価する。
　以上のように構成された構造物評価システム１００ｂは、基準となる弾性波源分布に補正を行い、弾性波源密度分布と、補正後弾性波源密度分布とを比較することによって構造物５０の劣化状態を評価する。第２の実施形態では、比較対象となる健全時の弾性波源密度分布が一様であったが、本実施形態では、比較対象となる弾性波源密度分布に補正がなされる。これにより、比較対象となる健全な状態の構造物５０により得られた弾性波源密度分布が、計測時のセンサ２０の配置位置に応じた弾性波源密度分布となる。そして、構造物評価装置４０ｂは、補正後弾性波源密度分布と、実際の計測により得られた弾性波源密度分布とを比較することによって、弾性波源密度分布が補正後弾性波源密度分布と略一致する場合には、健全な状態であると評価することができる。したがって、弾性波源密度分布が補正後弾性波源密度分布と略一致する場合には、実際の計測により得られた弾性波源密度分布内の密度があらかじめ定められた判定閾値未満な領域があったとしても、誤って健全な構造物を劣化していると評価してしまうことがなくなる。そのため、構造物の劣化状態の評価精度を向上させることが可能になる。
　以下、各実施形態に共通の変形例について説明する。
　構造物評価システム１００、１００ａ及び１００ｂには、３つ以上のセンサ２０が備えられていればよい。
　構造物評価システム１００、１００ａ及び１００ｂは、衝撃付与部１０を備えなくてもよい。このように構成される場合、構造物５０に対する衝撃１１は、人手で与えればよい。
　構造物評価装置４０が備える各機能部は、一部又は全てが別の筺体に備えられていてもよい。例えば、構造物評価装置４０が評価部４０２のみを備えて、位置標定部４０１および表示部４０３が別の筺体に備えられてもよい。このように構成される場合、評価部４０２は、弾性波源分布を別の筺体から取得し、取得した弾性波源分布を用いて構造物の健全性を評価する。そして、評価部４０２は、評価結果を別の筺体が備える表示部４０３に出力する。
　このように構成されることによって、弾性波源分布の導出に既存の装置を用いることによって、構造物評価装置４０の製造コストを抑えることができる。
　信号処理部３０には第１の閾値を設定せず、信号処理部３０が計測期間中の信号を全て連続で保存してもよい。このように構成される場合、信号処理部３０に対して、第１の閾値を計測終了後に設定するように構成されてもよい。これにより、信号処理部３０は、新たに設定された第１の閾値を超える振幅の弾性波を構造物評価装置４０（又は構造物評価装置４０ａ、構造物評価装置４０ｂ）に出力する。その結果、全ての信号を保存することで、個々の弾性波を識別するための第１の閾値を、計測終了後に自由に設定することができる。また、レベルの低い信号も全て保存されるため、後から閾値を下げて再度弾性波を識別し直すことにより、一度第１の閾値にかからなかった弾性波波形も後から取得することができる。
　また、信号処理部３０には第１の閾値を設定せず、信号処理部３０が計測期間中のＡＥ信号を全て構造物評価装置４０（又は構造物評価装置４０ａ、構造物評価装置４０ｂ）に出力してもよい。このように構成される場合、位置標定部４０１（又は位置標定部４０１ａ、位置標定部４０１ｂ）は、取得したＡＥ信号を用いて各実施形態における処理を行う。
　信号処理部３０は、構造物評価装置４０（又は構造物評価装置４０ａ、構造物評価装置４０ｂ）に備えられてもよい。このように構成される場合、信号処理部３０は、センサ２０による処理が施されたＡＥ源信号を、センサ２０から直接、又は、不図示の中継装置を介して取得する。
　図１では、複数のセンサ２０－１～１０－ｎに１台の信号処理部３０が接続されているが、構造物評価システム１００（又は構造物評価システム１００ａ、構造物評価システム１００ｂ）は複数台の信号処理部３０を備え、各センサ２０にそれぞれ信号処理部３０が接続されて複数台のセンサユニットを備えるように構成されてもよい。
　また、評価部４０２（又は評価部４０２ａ、評価部４０２ｂ）は、出力制御部として動作してもよい。出力制御部は、出力部を制御して、評価結果を出力する。ここで、出力部には、表示部４０３、通信部および印刷部が含まれる。出力部が通信部である場合、出力制御部は通信部を制御して、評価結果を他の装置に送信する。また、出力部が印刷部である場合、出力制御部は印刷部を制御して、評価結果を印刷する。なお、構造物評価装置４０（又は構造物評価装置４０ａ、構造物評価装置４０ｂ）は、出力部として、表示部４０３、通信部および印刷部の一部又は全てを備えて上記の動作を実行してもよい。
　以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、構造物評価システム１００は、複数のセンサ２０－１～２０－Ｎと、位置標定部４０１と、評価部４０２とを持つ。複数のセンサ２０－１～２０－Ｎは、弾性波を検出する。位置標定部４０１は、複数のセンサ２０－１～２０－Ｎそれぞれによって検出された複数の弾性波のうち、複数の弾性波源の位置によって定められる閾値を超える振幅を有する弾性波を用いて弾性波源の位置を標定する。評価部４０２は、位置標定部４０１による弾性波源の位置標定結果に基づいて、構造物の劣化状態を評価する。これにより、構造物の劣化状態の評価精度を向上させることが可能になる。
　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

Claims (8)

  1. 　弾性波を検出する複数のセンサと、
    　前記複数のセンサそれぞれによって検出された複数の弾性波のうち、前記複数の弾性波の発生源の位置と、前記複数のセンサの配置位置によって定められる閾値を超える振幅を有する弾性波を用いて弾性波の発生源の位置を標定する位置標定部と、
    　前記位置標定部による前記弾性波の発生源の位置標定結果に基づいて、前記構造物の劣化状態を評価する評価部と、
    　を備える構造物評価システム。
  2. 　前記位置標定部は、前記複数の弾性波の発生源の位置と、前記複数のセンサの配置位置とに基づいて、計測対象領域を複数の領域に分割し、分割した領域毎に異なる閾値を設定し、設定した前記閾値を超える振幅を有する弾性波を用いて弾性波の発生源の位置を標定する、請求項１に記載の構造物評価システム。
  3. 　弾性波を検出する複数のセンサと、
    　前記複数のセンサそれぞれによって検出された複数の弾性波に基づいて、弾性波の発生源の位置を標定する位置標定部と、
    　前記位置標定部による前記弾性波の発生源の位置標定結果に基づいて、弾性波の発生源の密度の分布を表す弾性波源密度分布を生成する密度分布生成部と、
    　前記複数のセンサの配置位置に応じて前記弾性波源密度分布を補正するための補正係数を用いて、前記弾性波源密度分布を補正する補正部と、
    　前記補正部により補正された前記弾性波源密度分布に基づいて、前記構造物の劣化状態を評価する評価部と、
    　を備える構造物評価システム。
  4. 　弾性波を検出する複数のセンサと、
    　前記複数のセンサそれぞれによって検出された複数の弾性波に基づいて、弾性波の発生源の位置を標定する位置標定部と、
    　前記位置標定部による前記弾性波の発生源の位置標定結果に基づいて、弾性波の発生源の密度の分布を表す弾性波源密度分布を生成する密度分布生成部と、
    　前記複数のセンサの配置位置に応じて、予め健全な構造物により得られた比較対象となる弾性波源密度分布を補正するための補正倍率を用いて、前記比較対象となる弾性波源密度分布を補正する補正部と、
    　前記密度分布生成部により生成された前記弾性波源密度分布と、前記補正部により補正された前記比較対象となる弾性波源密度分布とに基づいて、前記構造物の劣化状態を評価する評価部と、
    　を備える構造物評価システム。
  5. 　前記複数のセンサそれぞれによって検出された複数の弾性波の振幅と、第１の閾値とを比較し、前記第１の閾値より高い振幅値を有する弾性波に対して信号処理を行う信号処理部をさらに備える、請求項１～４のいずれか一項に記載の構造物評価システム。
  6. 　弾性波を検出する複数のセンサそれぞれによって検出された複数の弾性波のうち、前記複数の弾性波の発生源の位置と、前記複数のセンサの配置位置によって定められる閾値を超える振幅を有する弾性波を用いて弾性波の発生源の位置を標定する位置標定ステップと、
    　前記位置標定ステップによる前記弾性波の発生源の位置標定結果に基づいて、前記構造物の劣化状態を評価する評価ステップと、
    　を有する構造物評価方法。
  7. 　弾性波を検出する複数のセンサそれぞれによって検出された複数の弾性波に基づいて、弾性波の発生源の位置を標定する位置標定ステップと、
    　前記位置標定ステップによる前記弾性波の発生源の位置標定結果に基づいて、弾性波の発生源の密度の分布を表す弾性波源密度分布を生成する密度分布生成ステップと、
    　前記複数のセンサの配置位置に応じて前記弾性波源密度分布を補正するための補正係数を用いて、前記弾性波源密度分布を補正する補正ステップと、
    　前記補正ステップにより補正された前記弾性波源密度分布に基づいて、前記構造物の劣化状態を評価する評価ステップと、
    　を有する構造物評価方法。
  8. 　弾性波を検出する複数のセンサそれぞれによって検出された複数の弾性波に基づいて、弾性波の発生源の位置を標定する位置標定ステップと、
    　前記位置標定ステップによる前記弾性波の発生源の位置標定結果に基づいて、弾性波の発生源の密度の分布を表す弾性波源密度分布を生成する密度分布生成ステップと、
    　前記複数のセンサの配置位置に応じて、予め健全な構造物により得られた比較対象となる弾性波源密度分布を補正するための補正倍率を用いて、前記比較対象となる弾性波源密度分布を補正する補正ステップと、
    　前記密度分布生成ステップにより生成された前記弾性波源密度分布と、前記補正ステップにより補正された前記比較対象となる弾性波源密度分布とに基づいて、前記構造物の劣化状態を評価する評価ステップと、
    　を有する構造物評価方法。
PCT/JP2018/007314 2018-02-27 2018-02-27 構造物評価システム及び構造物評価方法 WO2019167137A1 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2018/007314 WO2019167137A1 (ja) 2018-02-27 2018-02-27 構造物評価システム及び構造物評価方法
CN202211135033.8A CN115389633A (zh) 2018-02-27 2018-02-27 构造物评价系统以及构造物评价方法
EP18905907.4A EP3761022A4 (en) 2018-02-27 2018-02-27 STRUCTURAL ASSESSMENT SYSTEM AND STRUCTURAL ASSESSMENT PROCEDURE
CN201880014696.XA CN110418961B (zh) 2018-02-27 2018-02-27 构造物评价系统以及构造物评价方法
JP2019544751A JP6756927B2 (ja) 2018-02-27 2018-02-27 構造物評価システム及び構造物評価方法
US16/551,857 US11181439B2 (en) 2018-02-27 2019-08-27 Structure evaluation system and structure evaluation method
US17/500,335 US11639880B2 (en) 2018-02-27 2021-10-13 Structure evaluation system and structure evaluation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2018/007314 WO2019167137A1 (ja) 2018-02-27 2018-02-27 構造物評価システム及び構造物評価方法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US16/551,857 Continuation US11181439B2 (en) 2018-02-27 2019-08-27 Structure evaluation system and structure evaluation method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019167137A1 true WO2019167137A1 (ja) 2019-09-06

Family

ID=67805323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/007314 WO2019167137A1 (ja) 2018-02-27 2018-02-27 構造物評価システム及び構造物評価方法

Country Status (5)

Country Link
US (2) US11181439B2 (ja)
EP (1) EP3761022A4 (ja)
JP (1) JP6756927B2 (ja)
CN (2) CN115389633A (ja)
WO (1) WO2019167137A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021124480A1 (ja) * 2019-12-18 2021-06-24 株式会社東芝 構造物評価システム、構造物評価装置及び構造物評価方法
JPWO2022014004A1 (ja) * 2020-07-16 2022-01-20
US11754530B2 (en) 2020-09-16 2023-09-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Structure evaluation method and structure evaluation system
JP7480019B2 (ja) 2020-10-27 2024-05-09 株式会社東芝 車両情報推定システム、車両情報推定装置、車両情報推定方法及びコンピュータプログラム

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6857777B2 (ja) * 2018-09-13 2021-04-14 株式会社東芝 構造物評価システム、構造物評価装置及び構造物評価方法
US20210270686A1 (en) * 2020-02-28 2021-09-02 Smart Skin Technologies Inc. Systems and methods for sensing impacts applied to an article during production

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004125721A (ja) 2002-10-07 2004-04-22 Railway Technical Res Inst ２次起因のａｅ音による構造物損傷度判定方法および装置
US20140123758A1 (en) * 2011-05-20 2014-05-08 Hatch Ltd. Furnace structural integrity monitoring systems and methods
JP2017090311A (ja) * 2015-11-12 2017-05-25 株式会社東芝 検出装置、検出システム、および検出方法
WO2017199544A1 (ja) * 2016-05-17 2017-11-23 株式会社東芝 構造物評価システム、構造物評価装置及び構造物評価方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5819987B2 (ja) 1975-09-10 1983-04-21 ドウリヨクロ カクネンリヨウカイハツジギヨウダン Ａｅ シンゴウイチヒヨウテイソウチニオケル シンゴウハンベツソウチ
CA2320631A1 (en) * 2000-09-25 2002-03-25 Pure Technologies Ltd. Monitoring of reinforced concrete vessels and structures
JP5939786B2 (ja) * 2011-02-10 2016-06-22 キヤノン株式会社 音響波取得装置
JP6396076B2 (ja) 2014-05-26 2018-09-26 学校法人桐蔭学園 音波を用いた探知方法および非接触音響探知システム
JP6567268B2 (ja) * 2014-11-18 2019-08-28 株式会社東芝 信号処理装置、サーバ装置、検知システム及び信号処理方法
US10568370B2 (en) 2015-07-13 2020-02-25 Arthur R. Olvera Bib overalls
WO2017217034A1 (ja) * 2016-06-15 2017-12-21 株式会社東芝 構造物評価システム、構造物評価装置及び構造物評価方法
US10613060B2 (en) * 2016-06-15 2020-04-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Structure evaluation system, structure evaluation apparatus, and structure evaluation method
JP6857777B2 (ja) * 2018-09-13 2021-04-14 株式会社東芝 構造物評価システム、構造物評価装置及び構造物評価方法
EP4184161A1 (en) * 2020-07-16 2023-05-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Structure evaluation system, structure evaluation device, and structure evaluation method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004125721A (ja) 2002-10-07 2004-04-22 Railway Technical Res Inst ２次起因のａｅ音による構造物損傷度判定方法および装置
US20140123758A1 (en) * 2011-05-20 2014-05-08 Hatch Ltd. Furnace structural integrity monitoring systems and methods
JP2017090311A (ja) * 2015-11-12 2017-05-25 株式会社東芝 検出装置、検出システム、および検出方法
WO2017199544A1 (ja) * 2016-05-17 2017-11-23 株式会社東芝 構造物評価システム、構造物評価装置及び構造物評価方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3761022A4

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021124480A1 (ja) * 2019-12-18 2021-06-24 株式会社東芝 構造物評価システム、構造物評価装置及び構造物評価方法
JPWO2021124480A1 (ja) * 2019-12-18 2021-06-24
JP7353390B2 (ja) 2019-12-18 2023-09-29 株式会社東芝 構造物評価システム、構造物評価装置及び構造物評価方法
JPWO2022014004A1 (ja) * 2020-07-16 2022-01-20
WO2022014004A1 (ja) * 2020-07-16 2022-01-20 株式会社東芝 構造物評価システム、構造物評価装置及び構造物評価方法
JP7323698B2 (ja) 2020-07-16 2023-08-08 株式会社東芝 構造物評価システム、構造物評価装置及び構造物評価方法
US11754530B2 (en) 2020-09-16 2023-09-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Structure evaluation method and structure evaluation system
JP7480019B2 (ja) 2020-10-27 2024-05-09 株式会社東芝 車両情報推定システム、車両情報推定装置、車両情報推定方法及びコンピュータプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
CN115389633A (zh) 2022-11-25
EP3761022A1 (en) 2021-01-06
US11181439B2 (en) 2021-11-23
US20220034749A1 (en) 2022-02-03
US11639880B2 (en) 2023-05-02
JP6756927B2 (ja) 2020-09-16
CN110418961A (zh) 2019-11-05
JPWO2019167137A1 (ja) 2020-04-09
EP3761022A4 (en) 2021-10-13
CN110418961B (zh) 2022-10-04
US20190383696A1 (en) 2019-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019167137A1 (ja) 構造物評価システム及び構造物評価方法
JP6917344B2 (ja) 構造物評価システム、構造物評価装置及び構造物評価方法
JP6857777B2 (ja) 構造物評価システム、構造物評価装置及び構造物評価方法
JP6871201B2 (ja) 構造物評価システム、構造物評価装置及び構造物評価方法
US20180074019A1 (en) Structure evaluation system, structure evaluation apparatus, and structure evaluation method
US10883919B2 (en) Structure evaluation system and structure evaluation method
JP2018165732A (ja) 構造物評価システム、構造物評価装置及び構造物評価方法
US10345275B2 (en) Structure evaluation system, structure evaluation apparatus, and structure evaluation method
JP6710653B2 (ja) センサ接着状態判定システム、センサ接着状態判定装置及びセンサ接着状態判定方法
US11519883B2 (en) Structure evaluation system, structure evaluation apparatus, and structure evaluation method

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019544751

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18905907

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018905907

Country of ref document: EP

Effective date: 20200928