2012 Fiscal Year Annual Research Report
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
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23686066
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
長山 智則 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (80451798)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 非接触遠隔計測 / 電動雲台 / レーザードップラー速度計 |
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| Research Abstract |
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．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
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．
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| Strategy for Future Research Activity |
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．
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