膨大な構造物計測データを統合的に管理・運用する情報基盤の構築

Research Project

Project/Area Number	17760368
Research Category	Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Structural engineering/Earthquake engineering/Maintenance management engineering
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	水野裕介東京大学, 大学院工学系研究科, 科学技術振興特任教員 (00396772)
Project Period (FY)	2005 – 2006
Project Status	Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help	¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000) Fiscal Year 2006: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000) Fiscal Year 2005: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Keywords	構造ヘルスモニタリング / 信号処理 / 損傷検知 / データ圧縮 / 情報基盤 / 維持管理 / データ構造 / システム統合 / 橋梁
Research Abstract	本研究では,社会基盤構造物の劣化や災害などに対して,近年普及が進展しているセンシングシステム対して,計測に関する情報を統合的に管理・運用するための基礎的な研究を行った.具体的には計測システムから得られたデータを圧縮するとともに,損傷検知に必要な情報を保ったままで,主にネットワーク負荷を軽減することを目的とし,信号処理技術の開発およびASCEのベンチマークプログラムを用いた効果の検証を行った. 開発した技術は,構造物の加速度データなどセンシングデータを,まずフーリエ変換し,周波数特性をもとめ,その振幅データをHaarウェーブレットにより,ウェーブレット係数を求め,係数の値の大きなもののみを利用して損傷検知を行うものである.この損傷検知手法は,上記に述べた処理を,構造物の健全な状態から得られた振動データと,構造物に何らかの損傷がある振動データに適用し,得られた情報を比較することで損傷の有無を明らかにする. ASCE(American Society of Civil)のSHM(Structural Health Monitoring)グループの開発したベンチマークプログラムに本手法を適用することにより,きわめて微少な損傷を除き,その有無を検知するとともに,損傷を与えた部材の数に応じて,本検知手法は同様の傾向を示し,損傷の有無だけでなく,損傷の程度についても相対的な比較ができることが明らかになった.また,センシングデータに対し容量を5%以下に圧縮しても損傷を検知することが可能であることが判明した.