WO2023286253A1 - 演算装置、設備解析方法及びプログラム - Google Patents

演算装置、設備解析方法及びプログラム Download PDF

Info

Publication number
WO2023286253A1
WO2023286253A1 PCT/JP2021/026693 JP2021026693W WO2023286253A1 WO 2023286253 A1 WO2023286253 A1 WO 2023286253A1 JP 2021026693 W JP2021026693 W JP 2021026693W WO 2023286253 A1 WO2023286253 A1 WO 2023286253A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pole
load
equipment
residual strength
poles
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/026693
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
正樹 和氣
健人 ブンポン
聡一 石川
健一郎 山崎
裕明 谷岡
Original Assignee
日本電信電話株式会社
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 日本電信電話株式会社 filed Critical 日本電信電話株式会社
Priority to PCT/JP2021/026693 priority Critical patent/WO2023286253A1/ja
Priority to JP2023534553A priority patent/JPWO2023286253A1/ja
Publication of WO2023286253A1 publication Critical patent/WO2023286253A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G06F30/23—Design optimisation, verification or simulation using finite element methods [FEM] or finite difference methods [FDM]

Definitions

  • the present invention is intended to prevent damage to the ground caused by strong winds caused by typhoons, earthquakes, etc., and equipment systems mainly existing outdoors, such as poles such as telephone poles and signal poles, cables such as power lines and telephone lines laid on the poles, and branch lines.
  • TECHNICAL FIELD The present invention relates to an arithmetic device, an equipment analysis method, and a program for quantifying how much a bump or the like can be endured as a residual strength.
  • poles such as utility poles and signal poles have a design load, which is the amount of load that can be allowed for each pole. Estimate the load considering the wind speed, etc., and select and lay poles having a design load that matches the estimated load.
  • Equipment systems composed of poles, cables, and other accessories laid in this way are prohibited by laws and regulations.
  • An inspection is required every predetermined number of years, and at present, an operator visually checks each electric pole, cable and attachment at each location. Therefore, in order to perform an accurate inspection, inspection by an inspector with a high degree of skill is required. In addition, it took a lot of man-hours to inspect each utility pole and each cable and accessory.
  • design is carried out based on the concept of design tension used based on the maximum load that can occur on the equipment.
  • a pole with a design load that can withstand the maximum load calculated based on the maximum wind speed specified according to the load of the cable to be used and the installation location is used.
  • an object of the present invention is to extract poles with high risk without inspection by an inspector.
  • an arithmetic device, an equipment analysis method, and a program according to the present disclosure create an equipment model from equipment data, and perform a simulation using the equipment model to obtain the load and the load applied to the pole. Calculate the tension, calculate each moment from the ground based on the calculated load and tension, and calculate the unbalanced load (total load), which is the sum of each calculated moment, and the pole design load. We decided to calculate the residual strength.
  • the computing device includes: a model creation unit that creates a model of the facility system using facility data including the design load of the pole; a calculation unit that performs analysis by the finite element method using the model of the equipment system, The calculation unit is For each pole that constitutes the equipment system, Calculate the load and tension applied to the pole and the moment with the ground, Calculate the sum of the calculated moments as an unbalanced load, A residual strength of the pole is calculated from a ratio of the design load of the pole and the unbalanced load.
  • the facility analysis method includes: creating a model of the equipment system using the equipment data including the design load of the pole; Performing analysis by the finite element method using the model of the equipment system, When performing the analysis, For each pole that constitutes the equipment system, Calculate the load and tension applied to the pole and the moment with the ground, Calculate the sum of the calculated moments as an unbalanced load, A residual strength of the pole is calculated from a ratio of the design load of the pole and the unbalanced load.
  • the minimum residual strength is defined as the residual strength of the facility system.
  • the computing device When performing the analysis, Obtaining the unbalanced load for each pole that constitutes the equipment system, For a pole whose unbalanced load is greater than a predetermined threshold, Calculate the residual strength.
  • the computing device is A wind speed that the pole can withstand is calculated from the residual strength.
  • the program according to the present disclosure causes a computer to function as an arithmetic device.
  • the present disclosure it is possible to extract a group of poles with high risk (large unbalanced load or small residual strength) without inspecting all the poles by a highly skilled inspector.
  • this invention analyzes the residual strength of the poles and ranks the poles with the optimum design load. It is possible to increase the residual strength without using costly self-supporting columns. As a result, it is possible to greatly extend the service life of poles and the like and use low-cost equipment without sacrificing safety, thereby greatly reducing the overall cost.
  • high-risk poles can be extracted without inspection by an inspector.
  • An example of a situation in which an unbalanced load occurs and how to improve the current situation is shown.
  • An example of the configuration for realizing the facility analysis method is shown.
  • An example of the procedure of the equipment analysis method is shown.
  • An example of an equipment system before analysis is shown.
  • An example of a method of calculating tension from wind direction and wind speed is shown.
  • An example of a method of calculating tension from wind direction and wind speed is shown.
  • An example of a method of calculating tension from wind direction and wind speed is shown.
  • An example of a method of calculating tension from wind direction and wind speed is shown.
  • An example of material properties of a concrete pole is shown.
  • An example of a pole model is shown.
  • An example of a ground element model is shown.
  • An example of a branch line element model and a strut element model is shown.
  • An example of an equipment system model after analysis is shown.
  • An example of the procedure of the equipment analysis method is shown.
  • An example of analysis results is shown.
  • An example of a plurality of equipment systems is shown. It is a figure explaining the program concerning this indication.
  • FIG. 2 shows an overview of a device that implements the facility state analysis method of the present disclosure, and this device comprises a facility database 20 and a computing device 30 .
  • the facility database 20 stores structural data of manufacturers as pole data for each pole material and standard value.
  • the material of the pole indicates whether it is made of concrete or a steel pipe, etc.
  • the standard value indicates the height, thickness, design load that the pole can withstand, and the like. Since each manufacturer has its own bar arrangement, steel material thickness, etc. that conform to the standard values, structural data for each manufacturer is required for analysis.
  • the cable laid on the pole, the material data of the branch line and support, the standard value data, and the connection data of where the pole is laid are stored in the same way.
  • material, standard values and installation position data for accessories such as power transformers are stored as well.
  • a soil coefficient and a ground reaction force coefficient called N value representing the hardness of the soil, and a stress-deformation curve representing how much the soil deforms when stress is applied are also stored.
  • various models are created by the computing device 30 and analysis is performed by the finite element method.
  • 41 is a pole
  • 42 is a cable
  • 44 is an accessory.
  • the computing device 30 is a model creation unit 31 that creates a model of the facility system using facility data including the design load of the pole 41; A calculation unit 32 that performs analysis by the finite element method using a model of the equipment system, The calculation unit 32 is For each pole 41 that constitutes the facility system, Calculate the moment between the load and tension on the pole 41 and the ground, Calculate the sum of the calculated moments as an unbalanced load, The residual strength of the pole 41 is calculated from the ratio between the design load of the pole 41 and the unbalanced load.
  • FIG. 3 shows a flow chart of analysis in the present disclosure.
  • a group of poles 41, cables 42 laid thereon, branch lines and struts, and attachments 44 are modeled, and a method for estimating the effective tension and calculating the residual strength in the facility system will be described.
  • Step S101 Set the facility system to be analyzed.
  • a group of poles 41 constituting the equipment system, cables 42 laid thereon, branch lines (not shown) and struts (not shown) shown) and an appendage 44 are placed, and coordinate information (x, y, z coordinates) is set.
  • 43 represents the ground
  • 41a represents the portion of the pole 41 that is in the ground.
  • Equation 1 may be used to obtain the load generated on the cable 42 itself due to the wind.
  • wind blowing against the pole 41 and the cable 42 may blow from directions ( ⁇ , ⁇ , ⁇ coordinates) unrelated to the coordinate system (x, y, z coordinates) of the equipment system. It is necessary to convert the vector in the axial direction (X-axis, Y-axis, Z-axis) and then calculate the load due to wind pressure (hereinafter, "load due to wind pressure” will be abbreviated as “wind load”).
  • the tension exerted by the cable 42 on the pole 41 when the wind blows must be calculated after vector conversion in the three-axis (X-axis, Y-axis, and Z-axis) directions.
  • the three planes of the X, Y, and Z planes are each divided, and after analyzing the relationship between the wind direction, wind speed, and the tension exerted by the cable 42 on the pole 41, these results are combined to obtain the wind direction and wind speed.
  • the relationship between the cable 42 and the tension exerted on the pole 41 is analyzed.
  • the relationship between the wind direction and the tension when the wind blows from a single direction on the x, y, and z coordinates is analyzed in advance, and these are synthesized and in the facility system shown in FIG. Get the relationship between wind direction and tension.
  • a case where a single cable 42 is laid on a utility pole is called a single system mode
  • a case where a plurality of cables 42 are laid is called a multiple system mode.
  • the effect of the wind on the cable 42 differs between the single system mode and the multiple system mode.
  • the cable 42 on the front side is most strongly affected by the wind
  • the cable 42 on the far side is most weakly affected by the wind. This is calculated for each of the x, y, and z components in simplex and multimodal analysis.
  • the model creating unit 31 sets the material properties of the pole 41 .
  • Materials for the pole 41 include concrete and steel, each of which has different material properties.
  • the concrete pole (CP) has a structure in which there are tension muscles to which stress is applied and non-tension muscles to which stress is not applied. Therefore, as shown in FIG. 9(b), it is necessary to set the material properties of the tonic and non-tonic muscles in addition to the material properties such as the compressive/tensile strength and Young's modulus of the concrete itself.
  • the stainless steel pole (SP) made of steel material is composed only of the steel material, it is necessary to set the yield, tensile strength, Young's modulus, etc. unique to the steel material.
  • a model creating unit 31 creates a pole model for analysis from an actual pole. Since an actual pole has various shapes such as a columnar shape and a tapered shape, it is divided in the longitudinal direction as shown in FIG. As shown in FIG. 10(a), the divided portion in the analysis model when the actual pole is tapered is the smaller inner diameter of the corresponding actual pole portion (for example, D1 out of D1 and D2). may be taken as the inner diameter D, or the average of the inner diameters and the average of D1 and D2 may be taken as the inner diameter D. The more divisions in the vertical direction, the more precise analysis is possible. In addition, a cross section is modeled at each inner diameter D where the division in the vertical direction is performed, and as shown in FIG.
  • boundary points i are provided on the boundary surfaces of the divided parts, and a plurality of boundary points i and straight lines connecting the boundary points i are used as poles for analysis. represent the model.
  • the model creation unit 31 also creates a ground element model for the ground 43 on which the pole 41 is laid. Creation of the ground element model will be described with reference to FIGS. 11(a) to 11(c).
  • FIGS. 11(a) and 11(b) represent a ground element model connected with a boundary point i of a pole 41 in the ground.
  • the ground element model is composed of horizontal springs (K xi , K zi ) and vertical springs (K v ), and satisfies the following equations (2) to (4).
  • FIG. 11(b) is a horizontal cross section of the boundary point i of the pole model, and the horizontal spring Kxi and the horizontal spring Kzi are connected to the boundary point i so as to be vertical.
  • K xi and K zi are the horizontal ground spring coefficients for the boundary point i in the ground of the pole model
  • K v is the vertical ground spring coefficient for the boundary point i in the ground in the pole model
  • K is A coefficient of ground reaction force
  • Ah indicates the horizontal projection area of the underground portion of the pole 41
  • Av indicates the cross-sectional area of the bottom surface of the pole 41, respectively.
  • D i and L i represent the inner diameter and division interval of the divided portion i of the pole model, as shown in FIG. 11(c).
  • Step S105 The model creation unit 31 sets the tension by the cable 42 according to Equation 5 (Non-Patent Document 1, Equation (9.7)).
  • T is the cable tension
  • W is the cable weight per unit length
  • S is the pole-to-pole distance
  • d is the cable slackness.
  • the tension may be calculated in consideration of the temperature set in step S101 and the phenomenon that the cable 42 shrinks as the temperature decreases and the tension increases.
  • Equation 5 Equation 6 representing a relational expression (equation (9.25) in Non-Patent Document 1) such as tension when temperature and wind speed change may be used (see Patent Document 3 .).
  • d0 is sag in no wind
  • d1 is sag in wind
  • S distance between poles
  • T0 tension in no wind
  • E Young's modulus of cable
  • A is cross-sectional area of cable
  • ⁇ is the coefficient of thermal expansion of the cable
  • ⁇ 0 is the temperature when there is no wind
  • ⁇ 1 is the temperature when there is wind
  • W 1 is the composite load of the weight of the cable per unit length and the wind load.
  • Step S106 The model creation unit 31 creates branch line and support element models laid on the pole 41 . Note that this step is not necessary if the pole 41 is not attached with a branch line or support.
  • a branch line element model is shown in FIG. 12(a), and a pillar element model is shown in FIG. 12(b).
  • FIG. 12(c) is an enlarged view of the spring portion of the branch line element model and the strut element model. 45 represents a branch line, and 47 represents a pillar.
  • the branch line element model is a spring element as shown in FIG. 12(a), similar to the ground element model.
  • the branch line element model represents a fixed point 53 that has no variation with respect to load, a base 52 connected to the fixed point 53 by a spring element 46 and located on the ground, and an attachment point to the pole 41. It consists of a mounting point 51 .
  • the fixed point refers to the tip portion of the anchor below the branch line
  • the spring element 46 is calculated from the relationship between the anchor body and the ground 43 .
  • the pillar element model is similar to the guy line element model, except that the base 52 is in the ground.
  • Step S107 the model creation unit 31 calculates the load of the attachment 44 on the pole 41 using the load and installation position of the attachment 44 such as the power transformer stored in the attachment data (Patent Document 2).
  • steps S101 to S107 it is possible to calculate the tension applied from the cable 42 to the pole 41 using the load and slackness of the cable 42 for each pole 41, and various accessories other than the cable 42 can be calculated. , the load applied to the pole 41 can be calculated. As a result, it becomes possible to calculate the moment applied to each pole 41 from the total tension applied to the pole 41 and the positions of the cables 42 and the like for each pole 41 constituting the facility system. There is also an allowable load and tension on the pole 41, called the design load. Since the load and tension applied to each of the poles 41 are known, it is also possible to calculate the so-called residual strength, which is the extent to which the current state of the pole 41 can withstand the load and tension.
  • Fig. 14 shows an example of the procedure for analyzing the residual strength based on the analysis results from steps S101 to S107.
  • the calculation unit 32 calculates the total tension applied to each pole 41 constituting the facility system (the total tension applied to the pole 41) (step S201).
  • the calculation unit 32 calculates the moment from the ground for each pole 41 using the position of the cable 42 and the like for the total tension and each load applied to the pole 41 (step S202).
  • the calculation unit 32 converts each moment calculated in step S202 into a load for each pole 41 and adds them to calculate an unbalanced load (composite load) (step S203) (see Patent Document 2).
  • the calculation unit 32 calculates the residual strength P r of the pole 41 as follows.
  • a residual strength of the pole 41 is calculated (step S204). Note that the residual strength can be expressed as a percentage until failure according to Equation 7, and a value twice the design load is called the failure load.
  • the calculation unit 32 may calculate the residual strength of all the poles that make up the equipment system, and use the minimum residual strength among the residual strengths of all the poles as the residual strength of the equipment system.
  • the calculation unit 32 may obtain the unbalanced load for each pole 41 that constitutes the facility system, and calculate the residual strength of the pole 41 whose unbalanced load is greater than a predetermined threshold.
  • the predetermined threshold may be determined from the design load and stored in the equipment database 20 in advance.
  • Fig. 15 shows the results of analyzing the equipment system.
  • the calculation unit 32 may display the magnitude and direction of the unbalanced load for each pole model as the analysis result on the display unit as shown in FIG. 15(a).
  • the pole 41 that constitutes the equipment system has an unbalanced load of 8 kN and a residual strength of 6 kN, it can be found that there is a possibility of breakage if the current structural deterioration continues.
  • the calculation unit 32 may calculate the residual strength of each of the plurality of equipment systems as described above, and prioritize renewal of the equipment systems based on the wind speed that can be withstood. Specifically, the equipment systems may be sorted in order of residual strength of the equipment systems (step S205). Furthermore, the residual yield strengths may be arranged in ascending order and labeled below a specified value (step S206).
  • this invention analyzes the residual strength of the poles and ranks the poles with the optimum design load. It is possible to increase the residual strength without using costly self-supporting columns. As a result, it is possible to greatly extend the service life of poles and the like and use low-cost equipment without sacrificing safety, thereby greatly reducing the overall cost.
  • the hardness of the soil in which the poles are buried was calculated based on rough estimates for equipment systems such as laid poles and cables.
  • the present invention by reflecting the ground reaction force coefficient as the ground element model, it is possible to reproduce a more realistic facility system.
  • the computing device of the present invention can also be realized by a computer and a program, and the program can be recorded on a recording medium or provided through a network.
  • Arithmetic device 30 can also be implemented by a computer and a program, and the program can be recorded on a recording medium or provided through a network.
  • FIG. 11 shows a block diagram of system 100 .
  • System 100 includes computer 105 connected to network 135 .
  • the network 135 is a data communication network.
  • Network 135 may be a private network or a public network, and may be (a) a personal area network covering, for example, a room; (b) a local area network covering, for example, a building; (d) a metropolitan area network covering, for example, a city; (e) a wide area network covering, for example, a connected area across city, regional, or national boundaries; Any or all of an area network, or (f) the Internet. Communication is by electronic and optical signals through network 135 .
  • Computer 105 includes a processor 110 and memory 115 coupled to processor 110 . Although computer 105 is represented herein as a stand-alone device, it is not so limited, but rather may be connected to other devices not shown in a distributed processing system.
  • the processor 110 is an electronic device made up of logic circuits that respond to and execute instructions.
  • the memory 115 is a tangible computer-readable storage medium in which a computer program is encoded.
  • memory 115 stores data and instructions, or program code, readable and executable by processor 110 to control its operation.
  • Memory 115 may be implemented in random access memory (RAM), hard drive, read only memory (ROM), or a combination thereof.
  • One of the components of memory 115 is program module 120 .
  • Program modules 120 contain instructions for controlling processor 110 to perform the processes described herein. Although operations are described herein as being performed by computer 105 or a method or process or its subprocesses, those operations are actually performed by processor 110 .
  • module is used herein to refer to a functional operation that can be embodied either as a standalone component or as an integrated composition of multiple subcomponents. Accordingly, program module 120 may be implemented as a single module or as multiple modules working in cooperation with each other. Further, although program modules 120 are described herein as being installed in memory 115 and thus being implemented in software, program modules 120 may be implemented in hardware (eg, electronic circuitry), firmware, software, or a combination thereof. Either of them can be realized.
  • Storage device 140 is a tangible computer-readable storage medium that stores program modules 120 .
  • Examples of storage devices 140 include compact discs, magnetic tapes, read-only memory, optical storage media, hard drives or memory units consisting of multiple parallel hard drives, and universal serial bus (USB) flash drives. be done.
  • storage device 140 may be random access memory or other type of electronic storage device located in a remote storage system, not shown, and connected to computer 105 via network 135 .
  • System 100 further includes data source 150 A and data source 150 B, collectively referred to herein as data source 150 and communicatively coupled to network 135 .
  • data sources 150 may include any number of data sources, one or more.
  • Data sources 150 contain unstructured data and can include social media.
  • System 100 further includes user device 130 operated by user 101 and connected to computer 105 via network 135 .
  • User device 130 includes input devices such as a keyboard or voice recognition subsystem for allowing user 101 to communicate information and command selections to processor 110 .
  • User device 130 further includes an output device such as a display or printer or speech synthesizer.
  • a cursor control such as a mouse, trackball, or touch-sensitive screen, allows user 101 to manipulate a cursor on the display to convey further information and command selections to processor 110 .
  • the processor 110 outputs results 122 of execution of the program modules 120 to the user device 130 .
  • processor 110 may provide output to storage 125, such as a database or memory, or via network 135 to a remote device not shown.
  • the program module 120 may be a program that performs the flowcharts of FIGS. System 100 may operate as computing device 30 .
  • various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be omitted from all components shown in the embodiments. Furthermore, constituent elements across different embodiments may be combined as appropriate.
  • the computing device, facility management method, and program according to the present disclosure can be applied to the information and communications industry.
  • Equipment database 30 Arithmetic device 31: Model creation unit 32: Arithmetic unit 41: Pole 42: Cable 43: Ground 44: Attachment 45: Branch line 46: Spring element 47: Support 51: Attachment point 52: Base 100: System 101: User 105: Computer 110: Processor 115: Memory 120: Program Module 122: Result 125: Storage 130: User Device 135: Network 140: Storage 150: Data Source

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

本開示は、点検者による点検を実施することなく、危険性の高いポールを抽出することを目的とする。　本開示に係る演算装置は、上記目的を達成するために、ポールの設計荷重を含む設備データを用いて設備系のモデルを作成するモデル作成部と、前記設備系のモデルを用いて有限要素法による解析を行う演算部と、を備え、前記演算部は、前記設備系を構成するポール毎に、前記ポールに掛かる荷重及び張力と地面とのモーメントをそれぞれ算出し、算出された前記モーメントの総和を不平衡荷重として算出し、前記ポールの設計荷重と前記不平衡荷重との比から前記ポールの残留耐力を算出する。

Description

演算装置、設備解析方法及びプログラム
　本発明は、電柱や信号柱等のポール、当該ポールに布設されている電力線や電話線等のケーブル、支線等の、主として屋外に存在する設備系が台風等による大風や地震等による地面の隆起等に対してどれだけ耐えられるかを、残留耐力として定量化する演算装置、設備解析方法及びプログラムに関する。
　従来、電柱や信号柱等のポールは、ポール毎に許容できる荷重の量である設計荷重が設定されており、設計者は敷設する予定のケーブル及びその他付属物における荷重の最大値を想定される風速等を加味して推定し、当該推定した荷重に見合う設計荷重を有するポールを選定し、敷設する。
特開２０１８－１９５２４０：“設備状態検出方法、検出装置およびプログラム”（ＮＴＴ） ＷＯ２０２１／０７９４３３ ＷＯ２０２０／２４５８９２
安藤元紀　著，"線路力学"，「９．　線条のち度計算」
　こうして敷設されたポール、ケーブル及びその他付属物で構成される設備系（以下、「ポール、ケーブル及びその他付属物で構成される設備系」を「設備系」と略記する。）は、法令等で定められた既定の年数ごとに点検が必要であり、現状では作業者が電柱１本毎及びケーブル及び付属物１ヵ所ごとに目視等で確認している。そのため、正確に点検するためには熟練度の高い点検者による点検が必要であった。また、電柱１本毎及びケーブル及び付属物１ヵ所ごとに点検するため工数がかかっていた。
　現状、新たにポールやケーブル等の設備を敷設する場合、当該設備に発生し得る荷重の最大値を基にした使用設計張力の考え方にて設計が実施される。一例として、使用するケーブルの荷重、敷設場所に応じて規定されている最大風速を鑑みた風速荷重にて計算され、当該最大荷重に耐え得る設計荷重のポールが使用される。
　近年では温暖化により日本近海での海水面の温度が高いため、台風等が勢力を保ったまま上陸することで、過去に想定していた最大風速を超える風速が発生するケースが増えている。そのため、全ての敷設済み設備について近年における台風等の風速に耐えられるか否かを解析する必要がある。
　加えて、使用設計張力を鑑みてポール群の両端に支線を設置する必要があっても、実際の工事を実施する際に民地であったり、障害物があって設置できない場合、例えば、図１（ａ）に示す場合、があったりする等、その場合は当該設備系では張力等からポールに不平衡な荷重が生じている。この様な状況を長期間放置すると、ポールは設計寿命よりも短い期間で更改する必要があるため、コストが余剰に必要となる。これを防ぐために図１（ｂ）に示す支線が不要な自立柱と呼ばれる、設計荷重が大きく単体で設備系の不平衡荷重を耐えられるポールを用いてきたが、通常のポールに比べて価格が高く敷設にかかるコストも高いという課題があった。
　また、既存技術では３次元点群データから３Ｄモデルを作成し、実際のポールに発生しているたわみ・傾きを計測する手法はあるものの、当該たわみ・傾きの発生原因である不平衡荷重及び張力等を計算する、技術は存在していない。これにより設備系全体で不平衡荷重や風速等を加味して、どの程度の荷重や風速に耐えられるのか、所謂設備系の残留耐力を算定する方法は無かった。
　前記課題を解決するために、本発明は、点検者による点検を実施することなく、危険性の高いポールを抽出することを目的とする。
　上記目的を達成するため、本開示の演算装置、設備解析方法及びプログラムは、設備データから設備系のモデルを作成し、設備系のモデルを用いてシミュレーションを実行することにより、ポールにかかる荷重および張力を算出し、算出された荷重および張力に基づいて地面からの各モーメントを算出し、算出された各モーメントの総和である不平衡荷重（合計荷重）とポールの設計荷重とに基づいてポールの残留耐力を算出することとした。
　具体的には、本開示に係る演算装置は、
　ポールの設計荷重を含む設備データを用いて設備系のモデルを作成するモデル作成部と、
　前記設備系のモデルを用いて有限要素法による解析を行う演算部と、を備え、
　前記演算部は、
　前記設備系を構成するポール毎に、
　前記ポールに掛かる荷重及び張力と地面とのモーメントをそれぞれ算出し、
　算出された前記モーメントの総和を不平衡荷重として算出し、
　前記ポールの設計荷重と前記不平衡荷重との比から前記ポールの残留耐力を算出する。
　具体的には、本開示に係る設備解析方法は、
　ポールの設計荷重を含む設備データを用いて設備系のモデルを作成すること、
　前記設備系のモデルを用いて有限要素法による解析を行うこと、を行い、
　前記解析を行う際に、
　前記設備系を構成するポール毎に、
　前記ポールに掛かる荷重及び張力と地面とのモーメントをそれぞれ算出し、
　算出された前記モーメントの総和を不平衡荷重として算出し、
　前記ポールの設計荷重と前記不平衡荷重との比から前記ポールの残留耐力を算出する。
　例えば、本開示に係る演算装置及び設備解析方法では、
　前記解析を行う際に、
　前記設備系を構成する全ポールについて前記残留耐力を算出し、
　前記全ポールの残留耐力のうち、最小の残留耐力を前記設備系の残留耐力とする。
　例えば、本開示に係る演算装置は、
　前記解析を行う際に、
　前記設備系を構成するポール毎に、前記不平衡荷重を求め、
　前記不平衡荷重が所定の閾値より大きいポールについて、
　前記残留耐力を算出する。
　例えば、本開示に係る演算装置は、
　前記残留耐力から前記ポールが耐え得る風速を算定する。
　具体的には、本開示に係るプログラムは、演算装置としてコンピュータを機能させる。
　本開示によれば、熟練度の高い点検者が全てのポールについて点検を実施せずに、危険性の高い（不平衡荷重の大きいないしは残留耐力の少ない）ポール群を抽出することができる。また、残留耐力に基づき点検を実施する際の優先順位付けが可能であり、危険性の高い設備だけ実際に点検する等が可能となり、工数を削減することが可能である。
　障害物によりポール群の両端に支線を設置できない等の理由で、不平衡荷重が生じて残留耐力が小さいポールについて、本発明によりポールの残留耐力を解析し、最適な設計荷重を持つポールへランクアップする等により、コストがかかる自立柱を使用せずに残留耐力を増やすことが可能である。その結果、安全性を犠牲とすることなく、ポール等の使用期間を大きく伸ばすことや低コストの設備を使用することが可能となり、全体のコストを大きく下げることが可能となる。
　なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。
　本開示によれば、点検者による点検を実施することなく、危険性の高いポールを抽出することができる。
不平衡な荷重が発生する状況及び現状の改善方法の一例を示す。 設備解析方法を実現する構成の一例を示す。 設備解析方法の手順の一例を示す。 解析前の設備系の一例を示す。 風向き、風速から張力を算出する手法の一例を示す。 風向き、風速から張力を算出する手法の一例を示す。 風向き、風速から張力を算出する手法の一例を示す。 風向き、風速から張力を算出する手法の一例を示す。 コンクリートポールの材料特性の一例を示す。 ポールモデルの一例を示す。 地盤要素モデルの一例を示す。 支線要素モデル及び支柱要素モデルの一例を示す。 解析後の設備系モデルの一例を示す。 設備解析方法の手順の一例を示す。 解析結果の一例を示す。 複数の設備系の一例を示す。 本開示に係るプログラムを説明する図である。
　以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本開示は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
（実施形態１）
　図２は、本開示の設備状態の解析手法を実現する装置の概要を示すもので、本装置は設備データベース２０、演算装置３０からなる。設備データベース２０にはポールの材質及び規格値毎に、製造メーカの構造データがポールデータとして格納されている。ここで、ポールの材質とはコンクリート製か鋼管製か等を表し、規格値とは高さ、太さ、当該ポールが耐え得る荷重である設計荷重等を示す。製造メーカにより、前記規格値に適合した配筋・鋼材厚さ等を独自に有しているため、解析には各製造メーカ毎の構造データが必要となる。
　また、ポールに敷設しているケーブル、支線及び支柱の材質データ、規格値データ及びポールのどの位置に敷設されているかのつながりデータも同様に格納されている。加えて、電力の変圧器等の付属物における材質、規格値及び設置位置データも同様に格納されている。さらに、土壌の固さを表すＮ値と呼ばれる土質係数及び地盤反力係数、当該土壌に応力が加わった際にどの程度変形するかを表す応力－変形曲線も同様に格納されている。これらの設備データベース２０に格納されたデータを基に、演算装置３０にて各種モデルを作成し有限要素法による解析を実行する。以下、図４に示すように、４１をポール、４２をケーブル、４４を付属物として説明する。
　本実施形態に係る演算装置３０は、
　ポール４１の設計荷重を含む設備データを用いて設備系のモデルを作成するモデル作成部３１と、
　設備系のモデルを用いて有限要素法による解析を行う演算部３２と、を備え、
　演算部３２は、
　設備系を構成するポール４１毎に、
　ポール４１に掛かる荷重及び張力と地面とのモーメントをそれぞれ算出し、
　算出された前記モーメントの総和を不平衡荷重として算出し、
　ポール４１の設計荷重と不平衡荷重との比からポール４１の残留耐力を算出する。
　図３は本開示における解析のフローチャートを示すものである。
　本実施形態では、ポール４１群、それらに敷設されたケーブル４２、支線及び支柱並びに付属物４４のモデル化を実施し、設備系における実効張力の推定及び残留耐力を算定する方法について述べる。
（ステップＳ１０１）
　解析する設備系の設定をする。まず、図４に示すように、全体座標系（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸）において、設備系を構成するポール４１群、それらに敷設されたケーブル４２、支線（不図示）及び支柱（不図示）並びに付属物４４を配置し、座標情報（ｘ、ｙ、ｚ座標）を設定する。なお、４３は地盤を表し、４１ａはポール４１の地中にある部分を表す。
　図２の演算部３２にて、ポール４１及びケーブル４２等にかかる風の方向、風速や気温の設定をする。なお、風の有無やその方向、風速はポール４１やケーブル４２自体に応力が発生するとともに、ケーブル４２がポール４１に与える張力に影響が発生する。風によりケーブル４２自体に発生する荷重は次の通り表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 ここで、Ｐｃはケーブル４２に発生する荷重、Ｋは風圧荷重種別による係数、Σｄはケーブル４２の外径和、Ｓは平均ポール間距離をそれぞれ示す。本ステップでは、数１を用いて、風によりケーブル４２自体に発生する荷重を求めてもよい。なお、ポール４１及びケーブル４２に対して吹く風は、設備系の座標系（ｘ、ｙ、ｚ座標）とは無関係な方向（α、β、γ座標）から吹くことがあるため、風向きを３軸方向（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸）にベクトル変換してから風圧による荷重（以下、「風圧による荷重」を「風圧荷重」と略記する。）を計算する必要がある。
　また、風が吹いた際におけるケーブル４２がポール４１に及ぼす張力も同様に、３軸（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸）方向にベクトル変換してから算出する必要がある。本発明では、Ｘ，Ｙ，Ｚ平面の３平面をそれぞれ分割し、風向き、風速とケーブル４２がポール４１に及ぼす張力との関係性を解析した後、これらの結果を合成して風向き及び風速とケーブル４２がポール４１に及ぼす張力との関係性を解析する。
　例えば、図５から７に示す通り、予めｘ、ｙ、ｚ座標における単一方向から風が吹いた場合の風向きと張力の関係性を解析し、これらを合成して図８に示す設備系における風向きと張力の関係性を取得する。ここで、電柱に単数のケーブル４２が布設されている場合を単体系モード、複数のケーブル４２が敷設されている場合を複数系モードとする。単体系モードと複数系モードでは、風がケーブル４２に与える影響が異なる。具体的には、複数のケーブル４２が敷設されている場合では、風向きに対して手前側のケーブル４２が最も強く風の影響を受け、奥側のケーブル４２が最も弱く風の影響を受ける。このことをｘ，ｙ，ｚ成分のそれぞれで単体系及び複数系モード解析のそれぞれで計算を実施する。
　さらに、様々な風速について、図５から図８と同様に、風向きとケーブル４２がポール４１に及ぼす張力の関係性を解析することで、風向き及び風速とケーブル４２がポール４１に及ぼす張力との関係性を解析してもよい。
（ステップＳ１０２）
　モデル作成部３１がポール４１の材料特性を設定する。ポール４１の材料としてはコンクリートや鋼材があり、それぞれに材料特性が異なる。コンクリートポール（ＣＰ）は図９（ａ）に示す様に、内部に応力を付与された緊張筋と応力が付与されていない非緊張筋を持つ構造となっている。このため、図９（ｂ）に示すように、コンクリート自体の圧縮・引張強度、ヤング係数等の材料特性の他に、緊張筋及び非緊張筋自体の材料特性の設定が必要となる。また、鋼材により作成されるステンレスポール（ＳＰ）は当該鋼材のみで構成されているため、材料特性は鋼材固有の降伏・引張強度、ヤング係数等の設定が必要となる。
（ステップＳ１０３）
　モデル作成部３１は、実際のポールから解析用のポールモデルを作成する。実際のポールは円柱状やテーパ状等、様々な形状を持つため、図１０（ａ）に示す様に長手方向に分割し、それぞれの部位で内径（Ｄ１及びＤ２）を設定する。実際のポールがテーパ状である場合の解析モデルにおける分割部位は、図１０（ａ）に示すように、自身が対応する実際のポールの部位の内径の小さい方（例えばＤ１及びＤ２のうちＤ１）を自身の内径Ｄとしてもよいし、内径の平均、Ｄ１及びＤ２の平均を内径Ｄとしてもよい。縦方向の分割が多ければ多い程、精緻な解析が可能となる。加えて、縦方向の分割を実施したそれぞれの内径Ｄにおいて、断面をモデル化し、図１０（ｂ）に示すように、円周方向及び肉厚をメッシュ状に分割する。分割した領域は“要素”と呼ばれ、すべての要素について材料特性や外部からの荷重等を考慮して有限要素法の計算を実施する。本実施形態では、図１０（ａ）に示すように、分割した部位の境界面にそれぞれ境界点ｉを設け、複数の境界点ｉと、境界点ｉ同士を結んだ直線とで解析用のポールモデルを表す。
（ステップＳ１０４）
　モデル作成部３１は、ポール４１が敷設されている地盤４３についても地盤要素モデルを作成する。地盤要素モデルの作成について図１１（ａ）から（ｃ）を用いて説明する。図１１（ａ）及び（ｂ）は、地中にあるポール４１の境界点ｉと結ばれた地盤要素モデルを表す。地盤要素モデルは、水平方向の水平バネ（Ｋｘｉ、Ｋｚｉ）と鉛直バネ（Ｋｖ）とで構成され、下記の数２から数４の関係式を満たす。なお、図１１（ｂ）は、ポールモデルの境界点ｉの水平方向の断面であり、水平バネＫｘｉ及び水平バネＫｚｉが垂直となるように境界点ｉと結ばれている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 ここで、Ｋｘｉ、Ｋｚｉはポールモデルの地中にある境界点ｉに対する水平方向の地盤バネ係数、Ｋｖはポールモデルの地中にある境界点ｉに対する鉛直方向の地盤バネ係数、Ｋは地盤反力係数、Ａｈはポール４１の地中部分の水平投影面積、Ａｖはポール４１の底面の断面積をそれぞれ示す。また、Ｄｉ及びＬｉは、図１１（ｃ）に示すように、ポールモデルの分割された部位ｉの内径及び分割間隔を表す。
（ステップＳ１０５）
　モデル作成部３１は、ケーブル４２による張力を数５に従って設定する（非特許文献１，（９．７）式）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 ここで、Ｔはケーブル張力、Ｗは単位長さ辺りのケーブル重量、Ｓはポール間距離、ｄはケーブル弛度をそれぞれ示す。
　上記に加えて、ステップＳ１０１で設定した気温を考慮し、気温が低くなるにつれてケーブル４２が縮むために張力が増大する現象も加味して張力を算出してもよい。具体的には、数５において、温度及び風速が変化した場合の張力等の関係式（非特許文献１，（９．２５）式）を表す数６を用いてもよい（特許文献３を参照。）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
 ここで、ｄ０は無風時の弛度、ｄ１は有風時の弛度、Ｓはポール間距離、Ｔ０は無風時の張力、Ｅはケーブルのヤング率、Ａはケーブルの断面積、αはケーブルの熱膨張率、θ０は無風時の温度、θ１は有風時の温度、Ｗ１は単位長さのケーブル重量と風圧荷重の合成荷重をそれぞれ示す。
（ステップＳ１０６）
　モデル作成部３１は、ポール４１に敷設されている支線及び支柱要素モデルを作成する。なお、ポール４１に支線又は支柱が付されていなければ本ステップは不要である。支線要素モデルを図１２（ａ）に、支柱要素モデルを図１２（ｂ）に示す。図１２（ｃ）は支線要素モデル及び支柱要素モデルのバネ部分を拡大した図である。４５が支線、４７が支柱を表す。支線要素モデルは地盤要素モデルと同様に、図１２（ａ）に示すようなバネ要素とする。具体的には、支線要素モデルは、荷重に対して変異が一切ない不動点５３と、不動点５３とバネ要素４６で接続され、地表に位置する基部５２と、ポール４１への取り付け点を表す取付点５１にて構成される。ここで、不動点とは支線下部におけるアンカの先端部分を指し、バネ要素４６はアンカ本体と地盤４３の関係より算定される。支柱要素モデルも支線要素モデルと同様であり、基部５２が地中にある点だけが異なる。
（ステップＳ１０７）
　最後に、モデル作成部３１は、付属物データ内に格納されている電力の変圧器等の付属物４４の荷重及び敷設位置を用いて、ポール４１に対する付属物４４による荷重を算定する（特許文献２を参照。）。
　本実施形態に係るステップＳ１０１からステップＳ１０７による解析を行う前と後の結果を図１３で説明する。本発明により、有限要素法を用いて設備系に作用する荷重及び実効張力の推定が可能となる。その結果、荷重及び張力がかかったポール４１を再現することができ、図１３に示すように、ポール４１の変形を推定することができる。
　本実施形態に係るステップＳ１０１からステップＳ１０７により、ポール４１毎に、ケーブル４２の荷重及び弛度を用いてケーブル４２からポール４１にかかる張力を算定することが可能となり、ケーブル４２以外の各種添架物からポール４１にかかる荷重を算定することが可能となる。その結果、設備系を構成するポール４１毎に、そのポール４１にかかる全張力及びケーブル４２等の位置からそのポール４１にかかるモーメントを算定することが可能となる。また、ポール４１には設計荷重と呼ばれる、許容できる荷重及び張力が存在する。ポール４１のそれぞれに付加されている荷重及び張力が分かるため、現在の状態に対してどの程度までの荷重及び張力に耐えられるか、いわゆる残留耐力についても算定することが可能である。
　ステップＳ１０１からステップＳ１０７による解析結果をもとに行う残留耐力の解析の手順の一例を図１４に示す。まず、演算部３２は、設備系を構成するポール４１毎に、そのポール４１にかかる全張力（そのポール４１に係る張力の合計）を算定する（ステップＳ２０１）。
　演算部３２は、ポール４１毎に、そのポール４１にかかる全張力及び各荷重についてケーブル４２等の位置を用いて地面からのモーメントを算定する（ステップＳ２０２）。
　演算部３２は、ポール４１毎に、ステップＳ２０２で算出したそれぞれのモーメントを荷重に変換し、加算して不平衡荷重（合成荷重）を算定する（ステップＳ２０３）（特許文献２を参照。）。
　演算部３２は、不平衡荷重をＰａとし、ポール４１の設計荷重をＰＳとした場合、ポール４１の残留耐力Ｐｒは下記として表されるので、ポール４１毎に、数７を用いてポール４１の残留耐力を算定する（ステップＳ２０４）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
 なお、残留耐力は、数７により、破壊に至るまでの百分率として表すことができ、設計荷重の２倍の値を破壊荷重と呼称する。
　演算部３２は、設備系を構成する全ポールについて残留耐力を算出し、全ポールの残留耐力のうち、最小の残留耐力を設備系の残留耐力としてもよい。
　また、演算部３２は、は、設備系を構成するポール４１毎に、不平衡荷重を求め、不平衡荷重が所定の閾値より大きいポール４１について、残留耐力を算出してもよい。所定の閾値は、設計荷重から定められ、予め設備データベース２０に格納されていてもよい。
　設備系を解析した結果を図１５に示す。演算部３２は、表示部に解析結果として図１５（ａ）に示すようにポールモデル毎に不平衡荷重の大きさ及び方向を表してもよい。解析の結果、例えば、設備系を構成するポール４１が不平衡荷重８ｋＮ、残留耐力６ｋＮである場合、現状の構造劣化が続いた場合、折損の可能性があることがわかる。
　複数の設備系Ａ、Ｂ及びＣを図１６に示す。演算部３２は、このような複数の設備系それぞれについて、前述したように設備系の残留耐力を算定し、耐えられる風速等の判定による設備系の更改の優先付けを行ってもよい。具体的には、設備系の残留耐力順に設備系をソートしてもよい（ステップＳ２０５）。さらに、残留耐力を昇順に整列し、規定値以下にラベリングしてもよい（ステップＳ２０６）。
　以上より、熟練度の高い点検者が全てのポール４１について点検を実施せずに、危険性の高い（不平衡荷重の大きいないしは残留耐力の少ない）ポール４１群を抽出することができる。また、残留耐力に基づき点検を実施する際の優先順位付けが可能であり、危険性の高い設備だけ実際に点検する等が可能となり、工数を削減することが可能である。
　風速とポール４１及びケーブル４２にかかる風圧荷重との関係性、及び風速とケーブル４２からポール４１にかかる張力との関係性、並びに残留耐力から倒壊の危険性のある風速を算定することが可能である。これにより、台風等で倒壊の危険性のあるポール４１群から改修する等の用途の他、台風等が通過した後に、残留耐力の少ないポール４１群から順番に点検する等の優先順位付けが可能となる。
　障害物によりポール群の両端に支線を設置できない等の理由で、不平衡荷重が生じて残留耐力が小さいポールについて、本発明によりポールの残留耐力を解析し、最適な設計荷重を持つポールへランクアップする等により、コストがかかる自立柱を使用せずに残留耐力を増やすことが可能である。その結果、安全性を犠牲とすることなく、ポール等の使用期間を大きく伸ばすことや低コストの設備を使用することが可能となり、全体のコストを大きく下げることが可能となる。
　また、従来の手法では、敷設されたポール及びケーブル等の設備系について、ポールを埋設する土壌の硬さ、いわゆる地盤反力係数はおおよその予想で計算していた。一方で、本発明では、地盤要素モデルとして地盤反力係数を反映させることで、より現実に近い設備系を再現することができる。
　なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。
　本発明の演算装置はコンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。
（実施形態２）
　演算装置３０はコンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。
　図１１は、システム１００のブロック図を示している。システム１００は、ネットワーク１３５へと接続されたコンピュータ１０５を含む。
　ネットワーク１３５は、データ通信ネットワークである。ネットワーク１３５は、プライベートネットワーク又はパブリックネットワークであってよく、（ａ）例えば或る部屋をカバーするパーソナル・エリア・ネットワーク、（ｂ）例えば或る建物をカバーするローカル・エリア・ネットワーク、（ｃ）例えば或るキャンパスをカバーするキャンパス・エリア・ネットワーク、（ｄ）例えば或る都市をカバーするメトロポリタン・エリア・ネットワーク、（ｅ）例えば都市、地方、又は国家の境界をまたいでつながる領域をカバーするワイド・エリア・ネットワーク、又は（ｆ）インターネット、のいずれか又はすべてを含むことができる。通信は、ネットワーク１３５を介して電子信号及び光信号によって行われる。
　コンピュータ１０５は、プロセッサ１１０、及びプロセッサ１１０に接続されたメモリ１１５を含む。コンピュータ１０５が、本明細書においてはスタンドアロンのデバイスとして表されているが、そのように限定されるわけではなく、むしろ分散処理システムにおいて図示されていない他のデバイスへと接続されてよい。
　プロセッサ１１０は、命令に応答し且つ命令を実行する論理回路で構成される電子デバイスである。
　メモリ１１５は、コンピュータプログラムがエンコードされた有形のコンピュータにとって読み取り可能な記憶媒体である。この点に関し、メモリ１１５は、プロセッサ１１０の動作を制御するためにプロセッサ１１０によって読み取り可能及び実行可能なデータ及び命令、すなわちプログラムコードを記憶する。メモリ１１５を、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードドライブ、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、又はこれらの組み合わせにて実現することができる。メモリ１１５の構成要素の１つは、プログラムモジュール１２０である。
　プログラムモジュール１２０は、本明細書に記載のプロセスを実行するようにプロセッサ１１０を制御するための命令を含む。本明細書において、動作がコンピュータ１０５或いは方法又はプロセス若しくはその下位プロセスによって実行されると説明されるが、それらの動作は、実際にはプロセッサ１１０によって実行される。
　用語「モジュール」は、本明細書において、スタンドアロンの構成要素又は複数の下位の構成要素からなる統合された構成のいずれかとして具現化され得る機能的動作を指して使用される。したがって、プログラムモジュール１２０は、単一のモジュールとして、或いは互いに協調して動作する複数のモジュールとして実現され得る。さらに、プログラムモジュール１２０は、本明細書において、メモリ１１５にインストールされ、したがってソフトウェアにて実現されるものとして説明されるが、ハードウェア（例えば、電子回路）、ファームウェア、ソフトウェア、又はこれらの組み合わせのいずれかにて実現することが可能である。
　プログラムモジュール１２０は、すでにメモリ１１５へとロードされているものとして示されているが、メモリ１１５へと後にロードされるように記憶装置１４０上に位置するように構成されてもよい。記憶装置１４０は、プログラムモジュール１２０を記憶する有形のコンピュータにとって読み取り可能な記憶媒体である。記憶装置１４０の例として、コンパクトディスク、磁気テープ、読み出し専用メモリ、光記憶媒体、ハードドライブ又は複数の並列なハードドライブで構成されるメモリユニット、並びにユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）フラッシュドライブが挙げられる。あるいは、記憶装置１４０は、ランダムアクセスメモリ、或いは図示されていない遠隔のストレージシステムに位置し、且つネットワーク１３５を介してコンピュータ１０５へと接続される他の種類の電子記憶デバイスであってよい。
　システム１００は、本明細書においてまとめてデータソース１５０と称され、且つネットワーク１３５へと通信可能に接続されるデータソース１５０Ａ及びデータソース１５０Ｂを更に含む。実際には、データソース１５０は、任意の数のデータソース、すなわち１つ以上のデータソースを含むことができる。データソース１５０は、体系化されていないデータを含み、ソーシャルメディアを含むことができる。
　システム１００は、ユーザ１０１によって操作され、且つネットワーク１３５を介してコンピュータ１０５へと接続されるユーザデバイス１３０を更に含む。ユーザデバイス１３０として、ユーザ１０１が情報及びコマンドの選択をプロセッサ１１０へと伝えることを可能にするためのキーボード又は音声認識サブシステムなどの入力デバイスが挙げられる。ユーザデバイス１３０は、表示装置又はプリンタ或いは音声合成装置などの出力デバイスを更に含む。マウス、トラックボール、又はタッチ感応式画面などのカーソル制御部が、さらなる情報及びコマンドの選択をプロセッサ１１０へと伝えるために表示装置上でカーソルを操作することをユーザ１０１にとって可能にする。
　プロセッサ１１０は、プログラムモジュール１２０の実行の結果１２２をユーザデバイス１３０へと出力する。あるいは、プロセッサ１１０は、出力を例えばデータベース又はメモリなどの記憶装置１２５へともたらすことができ、或いはネットワーク１３５を介して図示されていない遠隔のデバイスへともたらすことができる。
　例えば、図３及び１４のフローチャートを行うプログラムをプログラムモジュール１２０としてもよい。システム１００を演算装置３０として動作させることができる。
　用語「・・・を備える」又は「・・・を備えている」は、そこで述べられている特徴、完全体、工程、又は構成要素が存在することを指定しているが、１つ以上の他の特徴、完全体、工程、又は構成要素、或いはそれらのグループの存在を排除してはいないと、解釈されるべきである。用語「ａ」及び「ａｎ」は、不定冠詞であり、したがって、それを複数有する実施形態を排除するものではない。
（他の実施形態）
　なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。要するにこの発明は、上位実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
　また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
　本開示に係る演算装置、設備管理方法及びプログラムは、情報通信産業に適用することができる。
２０：設備データベース
３０：演算装置
３１：モデル作成部
３２：演算部
４１：ポール
４２：ケーブル
４３：地盤
４４：付属物
４５：支線
４６：バネ要素
４７：支柱
５１：取付点
５２：基部
１００：システム
１０１：ユーザ
１０５：コンピュータ
１１０：プロセッサ
１１５：メモリ
１２０：プログラムモジュール
１２２：結果
１２５：記憶装置
１３０：ユーザデバイス
１３５：ネットワーク
１４０：記憶装置
１５０：データソース

Claims (7)

  1. 　ポールの設計荷重を含む設備データを用いて設備系のモデルを作成するモデル作成部と、
    　前記設備系のモデルを用いて有限要素法による解析を行う演算部と、を備え、
    　前記演算部は、
    　前記設備系を構成するポール毎に、
    　前記ポールに掛かる荷重及び張力と地面とのモーメントをそれぞれ算出し、
    　算出された前記モーメントの総和を不平衡荷重として算出し、
    　前記ポールの設計荷重と前記不平衡荷重との比から前記ポールの残留耐力を算出する
    　演算装置。
  2. 　前記演算部は、
    　前記設備系を構成する全ポールについて前記残留耐力を算出し、
    　前記全ポールの残留耐力のうち、最小の残留耐力を前記設備系の残留耐力とする
    ことを特徴とする請求項１に記載の演算装置。
  3. 　前記演算部は、
    　前記設備系を構成するポール毎に、前記不平衡荷重を求め、
    　前記不平衡荷重が所定の閾値より大きいポールについて、
    　前記残留耐力を算出する
    ことを特徴とする請求項１に記載の演算装置。
  4. 　前記演算部は、
    　前記残留耐力から前記ポール又は前記設備系が耐え得る風速を算定する
    ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の演算装置。
  5. 　ポールの設計荷重を含む設備データを用いて設備系のモデルを作成すること、
    　前記設備系のモデルを用いて有限要素法による解析を行うこと、を行い、
    　前記解析を行う際に、
    　前記設備系を構成するポール毎に、
    　前記ポールに掛かる荷重及び張力と地面とのモーメントをそれぞれ算出し、
    　算出された前記モーメントの総和を不平衡荷重として算出し、
    　前記ポールの設計荷重と前記不平衡荷重との比から前記ポールの残留耐力を算出する
    　設備解析方法。
  6. 　前記解析を行う際に、
    　前記設備系を構成する全ポールについて前記残留耐力を算出し、
    　前記全ポールの残留耐力のうち、最小の残留耐力を前記設備系の残留耐力とする
    ことを特徴とする請求項５に記載の設備解析方法。
  7. 　請求項１から４のいずれかに記載の演算装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
PCT/JP2021/026693 2021-07-15 2021-07-15 演算装置、設備解析方法及びプログラム WO2023286253A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2021/026693 WO2023286253A1 (ja) 2021-07-15 2021-07-15 演算装置、設備解析方法及びプログラム
JP2023534553A JPWO2023286253A1 (ja) 2021-07-15 2021-07-15

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2021/026693 WO2023286253A1 (ja) 2021-07-15 2021-07-15 演算装置、設備解析方法及びプログラム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023286253A1 true WO2023286253A1 (ja) 2023-01-19

Family

ID=84918967

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/026693 WO2023286253A1 (ja) 2021-07-15 2021-07-15 演算装置、設備解析方法及びプログラム

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPWO2023286253A1 (ja)
WO (1) WO2023286253A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006126950A (ja) * 2004-10-26 2006-05-18 Tokyo Electric Power Co Inc:The 電柱の安全性に関する情報処理方法及び情報処理装置
WO2020245892A1 (ja) * 2019-06-03 2020-12-10 日本電信電話株式会社 設備状態解析装置、設備状態解析方法、及びプログラム
WO2021079433A1 (ja) * 2019-10-23 2021-04-29 日本電信電話株式会社 演算装置、設備管理方法、及びプログラム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006126950A (ja) * 2004-10-26 2006-05-18 Tokyo Electric Power Co Inc:The 電柱の安全性に関する情報処理方法及び情報処理装置
WO2020245892A1 (ja) * 2019-06-03 2020-12-10 日本電信電話株式会社 設備状態解析装置、設備状態解析方法、及びプログラム
WO2021079433A1 (ja) * 2019-10-23 2021-04-29 日本電信電話株式会社 演算装置、設備管理方法、及びプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2023286253A1 (ja) 2023-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Amirzadeh et al. A computational framework for the analysis of rain-induced erosion in wind turbine blades, part I: Stochastic rain texture model and drop impact simulations
Ubertini et al. Environmental effects on natural frequencies of the San Pietro bell tower in Perugia, Italy, and their removal for structural performance assessment
Frigui et al. Global methodology for damage detection and localization in civil engineering structures
Cui et al. Simulation and analysis of intervention costs due to wind-induced damage on tall buildings
Martin et al. Fragility surfaces for multi-hazard analysis of suspension bridges under earthquakes and microbursts
Chen et al. Dynamic Responses and Vibration Control of the Transmission Tower‐Line System: A State‐of‐the‐Art Review
Kim et al. Automated peak picking using region‐based convolutional neural network for operational modal analysis
Wang et al. Damage identification in underground tunnel structures with wavelet based residual force vector
Keyhan et al. Dynamic analysis of an overhead transmission line subject to gusty wind loading predicted by wind–conductor interaction
JP7238979B2 (ja) 設備状態解析装置、設備状態解析方法、及びプログラム
AU2021266276A1 (en) Utility structure modeling and design
Chen et al. Damage detection of long-span bridges using stress influence lines incorporated control charts
CN104713673A (zh) 基于扩展卡尔曼滤波器的拉索时变索力历程识别方法
JP3876247B2 (ja) 微動観測による構造物の診断方法及び診断システム
Ribeiro et al. Continuous monitoring of the dynamic behavior of a high‐rise telecommunications tower
Fu et al. Gust response factor of a transmission tower under typhoon
WO2023286253A1 (ja) 演算装置、設備解析方法及びプログラム
Hillewaere et al. Wind-structure interaction simulations of ovalling vibrations in silo groups
US11492893B2 (en) Apparatus and method for predicting a deformed shape of a structure
He et al. A vibration-based structural damage detection method and its applications to engineering structures
Shehata et al. A coupled finite element-optimization technique to determine critical microburst parameters for transmission towers
Qu et al. Seismic response evaluation of single-layer latticed shells based on equivalent modal stiffness and linearized iterative approach
Zhang et al. A new method for optimal sensor placement considering multiple factors and its application to deepwater riser monitoring systems
Jenkins et al. Experimental fragility analysis of pressurized fire sprinkler piping systems
Dragoiescu et al. A comparison of force balance and pressure integration techniques for predicting wind-induced responses of tall buildings

Legal Events

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

Ref document number: 21950191

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023534553

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE