2008 Fiscal Year Annual Research Report
橋梁・走行車両同時計測による構造損傷推定のためのMEMSの開発
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19656112
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
川谷 充郎 Kobe University, 工学研究科, 教授 (00029357)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金 哲佑 神戸大学, 工学研究科, 学術推進研究員 (80379487)
塚本 昌彦 神戸大学, 工学研究科, 教授 (60273588)
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| Keywords | ヘルスモニタリング / MEMSセンサ / 橋梁健全度評価 |
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| Research Abstract |
土木構造物における振動計測によるヘルスモニタリングの重要性が高まり,近年,配線の煩雑さ回避と現地作業時間削減のためのワイヤレスセンシングシステムの開発が行われている.ただし,市販のワイヤレスシステムが,必ずしも橋梁のような土木構造物の振動モニタリングに適するものとは言い難く,振動の測定精度等,その実用性を検討しなければならない.本研究では,橋梁車両同時振動計測による橋梁健全度評価手法を可能にすることを目的として,開発中のMEMS加速度センサを搭載した無線センサノードの試作品に対する有用性を模型橋梁車両走行装置および道路橋の振動実験を通じて検討した.具体的には,模型橋梁車両走行装置および道路橋における有線・無線センサそれぞれの振動波形やフーリエ振幅スペクトルを比較し,無線センサノードの測定精度および適用性を検討した.
平成20年度は,前年度に開発した試作センサノードの性能検討で明らかになった問題点の解決に挑み,センサノードの改良を行った.
1.無線パケット送受信時のデータ損失対策
無線データ送受信時に発生するデータの損失をカバーするため,二重送信システムとした,それでも発生するデータ損失に対し,ARMAモデルの線形データフィット法によるデータ補完を行った.
2.測定ノイズの低減
試作センサノードの計測時に観測されるノイズの低減策としてセンサの保護をし,それでも発生する過大なノイズに対し,データを削除し前項の手法でデータ補完を行った.
3,複数センサノードによる計測性能の検討
道路橋に設置した複数のセンサノードと基地局のノートパソコンの間のデータ送受信性能を検討した.基地局までの距離が長い場合は中継器を介することで対応した.
4.電源確保の検討
現在開発中のセンサノードの試作品の電源として単3電池を利用している.実橋梁での適用では電源の確保が重要な課題であり,太陽電池および小型風力発電の性能を検討する.
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