ハイブリッド同期無線センサネットワークと非接触計測による統合橋梁モニタリング

• 研究課題/領域番号: 23686066
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 構造工学・地震工学・維持管理工学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 長山 智則 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (80451798)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 27,430千円 (直接経費: 21,100千円、間接経費: 6,330千円); 2013年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円); 2012年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円); 2011年度: 12,870千円 (直接経費: 9,900千円、間接経費: 2,970千円)
• キーワード: 維持管理工学 / 無線センサ / 振動モニタリング / 同期計測 / 非接触計測 / FEM / GPS / 局部振動 / 全体振動 / 非接触遠隔計測 / 電動雲台 / レーザードップラー速度計 / 無線センサネットワーク / 性能評価 / 維持管理

研究概要

構造物の性能を適切に把握することは，設計・管理における不確定性を低減し，効率的な建設・運用によるコスト削減や安全性向上をもたらす．振動計測を利用すると，FEMの精緻化などを通して性能評価が可能となると期待されるが，橋梁詳細モデルは全体挙動・部材挙動が複雑に連成しその双方の把握が不可欠である．そこで，無線センサを利用した全体挙動の密な計測技術と，レーザードップラー速度計による非接触遠隔計測技術を組み合わせて簡易かつ詳細に構造物の全体挙動・部材ローカル振動を同期計測する統合モニタリング法を構築した．特に複数種類のセンサをGPS信号を利用して同期計測できる仕組みとした．

研究成果

• [雑誌論文] Efficient multi-hop communication for static wireless sensor networks in the application to civil infrastructure monitoring (2014)
  • 著者名/発表者名: Zou, Z., Nagayama, T., and Fujino, Y
  • 雑誌名: Structural Control and Health Monitoring 巻: 21 号: 4 ページ: 603-619
  • DOI: 10.1002/stc.1588
• [雑誌論文] 無線センサネットワークを用いた構造モニタリングのためのマルチチャネル利用型並列一括収集機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 黒岩拓人,鈴木誠,猿渡俊介,長山智則,森川博之
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌 巻: vol. J96-B, no. 2
  • NAID: 110009578217
• [雑誌論文] Development and application of high sensitivity wireless smart sensors for decentralized stochastic modal identification (2012)
  • 著者名/発表者名: Jo, H., Sim, S.-H., Nagayama, T., and Spencer, Jr., B. F
  • 雑誌名: Journal of Engineering Mechanics 巻: 138(6)
• [学会発表] 局部振動に着目したベルトコンベアトラス構造の部材剛性評価手法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 長山智則,アミンホナルバクシュ,藤野陽三,冨永知徳,久積和正菅野良一
  • 学会等名: 第68回土木学会年次学術講演会概要集
  • 発表場所: I-052
• [学会発表] 局部振動に着目したベルトコンベアトラス構造の部材剛性評価手法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 長山智則
  • 学会等名: 平成２５年度土木学会全国大会
  • 発表場所: 千葉習志野市 日本大学 生産工学部津田沼キャンパス
• [学会発表] Dense vibration measurement of an arch bridge before and after its seismic retrofit using wireless smart sensors (2012)
  • 著者名/発表者名: T.Nagayama, ら
  • 学会等名: Sensors and Smart Structures Technologies for Civil, Mechanical, and Aerospace Systems 2012
  • 発表場所: 米国サンディエゴ
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] Preliminary study of low-cost GPS receivers for time synchronization of wireless sensors (2012)
  • 著者名/発表者名: R.E.Kim, ら
  • 学会等名: Sensors and Smart Structures Technologies for Civil, Mechanical, and Aerospace Systems 2012
  • 発表場所: 米国サンディエゴ
  • 年月日: 2012-03-14
• [学会発表] Efficient campaign-type structural health monitoring system using wireless smart sensors (2012)
  • 著者名/発表者名: J.Li, ら
  • 学会等名: Sensors and Smart Structures Technologies for Cvil, Mechanical, and Aerospace Systems 2012
  • 発表場所: 米国サンディエゴ
  • 年月日: 2012-03-14
• [学会発表] Efficient campaign-type structural health monitoring system using wireless smart sensors (2012)
  • 著者名/発表者名: Li, J., Nagayama, T., Mechitov, K. A., and Spencer, Jr., B. F
  • 学会等名: Sensors and Smart Structures Technologies for Civil, Mechanical, and Aerospace Systems 2012
  • 発表場所: San Diego, USA(of SPIE volume 8345)
• [学会発表] Preliminary study of low-cost GPS receivers for time synchronization of wireless sensors (2012)
  • 著者名/発表者名: Kim, R. E., Nagayama, T., Jo, H., and Spencer, Jr., B. F
  • 学会等名: Sensors and Smart Structures Technologies for Civil, Mechanical, and Aerospace Systems 2012
  • 発表場所: San Diego, USA(of SPIE volume 8345)
• [学会発表] Dense vibration measurement of an arch bridge before and after its seismic retrofit using wireless smart sensors (2012)
  • 著者名/発表者名: Nagayama, T. Urushima, A., Fujino, Y., Miyashita, T., Yoshioka, T., Ieiri, M
  • 学会等名: Sensors and Smart Structures Technologies for Civil, Mechanical, and Aerospace Systems 2012
  • 発表場所: San Diego, USA(of SPIE volume 8345)
• [学会発表] Damage identification of belt-conveyor support structure using global and local vibration modes (2012)
  • 著者名/発表者名: Honarbakhsh, A., Nagayama, T., and Fujino, Y
  • 学会等名: Proc. of 5th European Conference on Structural Control
  • 発表場所: Genoa, Italy
• [学会発表] Damage identification of belt-conveyor support structure using global and local vibration modes (2012)
  • 著者名/発表者名: Honarbakhsh, A., Nagayama, T., and Fujino, Y
  • 学会等名: 5th European Conference on Structural Control
  • 発表場所: イタリア ジェノバ
• [学会発表] 不可視レーザー光を用いた新しいLDVによる斜張橋ケーブルの振動計測-幸魂大橋での計測事例 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮下剛,吉岡勉,羽倉守人,長山智則,田代大樹
  • 学会等名: 第66回土木学会年次学術講演会概要集
  • 発表場所: I-324
• [学会発表] 首都高速道路高架橋における走行車両による交通振動計測とその解析
  • 著者名/発表者名: 蘇迪,三輪陽彦,藤野陽三,長山智則
  • 学会等名: 第59回構造工学シンポジウム
• [学会発表] 交通荷重下の鋼桁橋の応答計測と局部応力の評価
  • 著者名/発表者名: 蘇迪,嶋田優樹,三輪陽彦,藤野陽三,長山智則,水谷司
  • 学会等名: 第60回構造工学シンポジウム