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2012 年度 実績報告書

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

研究課題/領域番号 23686066
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
キーワード非接触遠隔計測 / 電動雲台 / レーザードップラー速度計
研究概要

橋梁などのインフラ系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,また構造劣化診断を可能にするため,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,研究代表者が中心となって取り組んでいる無線センサ技術を,GPS無線ハイブリッド同期と歪計測の観点から拡張し,また非接触遠隔計測技術を組み合わせ,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,実構造系で実証する.
本取り組みの中では,特に非接触遠隔計測レーザードップラー速度計(LDV)を複数のターゲットに効率的に照射,計測することを想定して,電動雲台をLDVと組み合わせ,雲台の電動操作により照準をターゲットに合わせられるシステムを構築した.また,LDVの電圧出力を取得するAD変換器をGPS信号により同期することにより,同じくGPS信号で同期された無線センサネットワークの加速度計測値とあわせて解析できるシステムとした.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

GPSを利用してレーザードップラー速度計出力を他システム(無線センサネットワークなど)と同期計測する仕組みを構築できた.多点遠隔監視を効率的に行うために,電動雲台上にLDVを設置して照準合わせをするシステムも構築できたものの,更なる効率向上のためには照準合わせの自動化,高速化が期待される.

今後の研究の推進方策

多点遠隔監視を効率的に行うために,電動雲台上にLDVを設置した照準合わせをするシステムを構築したものの,LDVの動作原理上,対象物の距離に応じた焦点合わせ(ピント調整)も必要となる.現システムでは,センサヘッドの方向制御はできるものの,ピント調整は別途行う必要がある.また,対象構造物によっては部材毎に振動レベルが異なり,感度調整が必要になることもある.振動レベルが小さく加振が必要な場合もある.ピント調整,感度調整,加振といったプロセスも考慮した計測システムを構築する,あるいは,上記が不要な計測点のみLDVを利用し密に計測し,その他は無線センサノードにより計測する,といった対応が必要と考える.

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2012

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] Damage identification of belt-conveyor support structure using global and local vibration modes2012

    • 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
    • 年月日
      20120618-20120620

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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