JP2021021646A - 構造物の異常検出システム - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1では、取付状態の定量的な異常診断を可能にしてはいるものの、あくまでも、検査員による定期検査を基本としている。さらに、特許文献1は、異常診断対象の構造物に対して、蛍光色素をあらかじめ混入させておく必要があった。
本発明は、構造物の取付状態の異常診断を行うに当たって、時間経過とともに加速度センサによって取得される物理量から、構造物の取付状態の診断指標となる特徴量を抽出するとともに、特徴量の確率分布データを、分布頻度に対応する多階調の画像情報として順次更新しながら記憶部に保存していくことで、記憶すべき情報量の削減を図った上で、異常診断精度の向上を実現する。
図1は、本発明の実施の形態1において、異常診断対象である構造物を示した説明図であり、(A)が正面図、(B)が上面図、(C)が側面図である。この図1において、取付状態の診断対象である構造物は、情報板1が支柱2の上方部分に取り付けられることで構成されている。情報板1としては、例えば、道路に設置された道路情報板が挙げられ、歩行者あるいはドライバは、道路情報板を視認することで、必要な情報を取得することができる。
変位X=加速度A/ω2 (1)
Claims (7)
- 構造物に設置され、物理量を測定可能な1以上のセンサと、
前記1以上のセンサにより測定された前記物理量から複数の特徴量を算出し、算出した前記複数の特徴量のそれぞれを軸として多次元空間上に表記することを、時間経過とともに繰返し実行することで、前記多次元空間上に表記された前記複数の特徴量の分布データを生成し、前記分布データから前記構造物の取り付け状態の異常診断を行う診断部と
を備える、構造物の異常検出システム。 - 前記分布データを記憶する記憶部をさらに備え、
前記診断部は、前記時間経過とともに繰返し実行することで前記分布データを生成する際に、分布頻度に対応する多階調の画像情報として前記記憶部に記憶されている前記分布データを順次更新し、前記記憶部に前記多階調の画像情報による確率分布として記憶された前記分布データを用いて前記構造物の取り付け状態の異常診断を行う
請求項1に記載の構造物の異常検出システム。 - 前記診断部は、前記分布データにおいて、分散が最大となる第一主成分の方向を算出し、前記第一主成分の方向における前記分布データの幅と、前記第一主成分の方向と直交する第二主成分の方向における前記分布データの幅との比から前記構造物の取り付け状態の異常診断を行う
請求項1または2に記載の構造物の異常検出システム。 - 前記構造物は、情報板が設置された支柱であり、
前記1以上のセンサは、前記物理量として加速度を測定する加速度センサであり、
前記診断部は、前記支柱の取り付け状態の異常診断を行うに当たって、前記加速度センサから出力される第一方向および前記第一方向と直交する第二方向からなる2軸の加速度情報を抽出し、前記2軸の加速度情報のそれぞれを2階積分して得られる変位量を前記複数の特徴量として算出し、2次元空間上に表記された前記複数の特徴量の確率分布を前記分布データとして生成し、前記確率分布に対して前記第一主成分および前記第二主成分を特定し、前記第一主成分の方向における前記分布データの幅と、前記第二主成分の方向における前記分布データの幅との比から前記構造物の取り付け状態の異常診断を行う
請求項3に記載の構造物の異常検出システム。 - 前記診断部は、前記分布データにおいて、分散が最大となる第一主成分の方向を算出し、前記第一主成分の方向における前記分布データの幅と、前記第一主成分の方向と直交する第二主成分の方向における前記分布データの幅との比、および前記第一主成分の方向における前記分布データの幅と、前記第一主成分の方向と前記第二主成分の方向と直交する第三主成分の方向における前記分布データの幅との比、から前記構造物の取り付け状態の異常診断を行う
請求項1または2に記載の構造物の異常検出システム。 - 前記構造物は、情報板が設置された支柱であり、
前記1以上のセンサは、前記物理量として加速度を測定する加速度センサであり、
前記診断部は、前記支柱の取り付け状態の異常診断を行うに当たって、前記加速度センサから出力される第一方向および前記第一方向と直交する第二方向、および第一方向と第二方向とに直交する第三方向からなる3軸の加速度情報を抽出し、前記3軸の加速度情報のそれぞれを2階積分して得られる変位量を前記複数の特徴量として算出し、3次元空間上に表記された前記複数の特徴量の確率分布を前記分布データとして生成し、前記確率分布に対して前記第一主成分、前記第二主成分および前記第三主成分を特定し、前記第一主成分の方向における前記分布データの幅と、前記第二主成分の方向における前記分布データの幅との比、および前記第一主成分の方向における前記分布データの幅と、前記第一主成分の方向と前記第二主成分の方向とに直交する第三主成分の方向における前記分布データの幅との比、から前記構造物の取り付け状態の異常診断を行う
請求項5に記載の構造物の異常検出システム。 - 前記診断部は、前記分布データとして得られた確率分布の主成分分析を行うことで、前記分散が最大となる前記第一主成分の方向を算出する
請求項3から6のいずれか1項に記載の構造物の異常検出システム。
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