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JP7359378B2 - Information board anomaly detection system - Google Patents

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JP7359378B2
JP7359378B2 JP2019138745A JP2019138745A JP7359378B2 JP 7359378 B2 JP7359378 B2 JP 7359378B2 JP 2019138745 A JP2019138745 A JP 2019138745A JP 2019138745 A JP2019138745 A JP 2019138745A JP 7359378 B2 JP7359378 B2 JP 7359378B2
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貴俊 山岸
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Nohmi Bosai Ltd
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Description

本発明は、支柱に設置された情報板の取付状態の異常診断を行う情報板の異常検出システムに関する。 The present invention relates to an information board abnormality detection system for diagnosing abnormalities in the mounting state of information boards installed on pillars.

支柱に設置された情報板の取付状態を検出する方法としては、検査員による定期検査により、目視あるいは何らかの計器を用いて行われることが主流であった。また、取付状態の異常診断対象である情報板に経年的に発生する亀裂に関して、定量的な検査を、簡単かつ迅速に行う従来技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 The mainstream method for detecting the mounting status of information boards installed on pillars has been to conduct periodic inspections by inspectors, either visually or using some type of instrument. Furthermore, a conventional technique has been disclosed that easily and quickly performs a quantitative test for cracks that occur over time in information boards that are subject to abnormality diagnosis of the installation state (see, for example, Patent Document 1).

この特許文献1では、紫外線または青色系可視光などの励起光によって発光する蛍光色素を、異常診断対象である情報板にあらかじめ混入させている。そして、この情報板に紫外線または青色系可視光などを発光する光源を照射し、目視あるいはCCDカメラ等による撮像画像の解析処理により、亀裂の発生を定量的に判断している。 In Patent Document 1, a fluorescent dye that emits light when excited by excitation light such as ultraviolet rays or blue-based visible light is mixed in advance into an information board that is an object of abnormality diagnosis. Then, the information board is irradiated with a light source that emits ultraviolet rays or blue-based visible light, and the occurrence of cracks is determined quantitatively by visual inspection or by analyzing images captured by a CCD camera or the like.

特開2013-83493号公報Japanese Patent Application Publication No. 2013-83493

しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
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、異常診断対象の情報板に対して、蛍光色素をあらかじめ混入させておく必要があった。
However, the conventional technology has the following problems.
Although Patent Document 1 enables quantitative abnormality diagnosis of the installation state, it is basically based on periodic inspections by inspectors. Furthermore, in Patent Document 1, it is necessary to mix a fluorescent dye in advance into the information board to be diagnosed as an abnormality.

一方、近年では、情報板の取付状態の異常診断を定期検査よりも短い周期で、検査員を介さずに無人で行うことのできる異常診断システムが望まれている。また、支柱に設置された情報板の取付状態の劣化を、定量的に長期間にわたって診断する必要性も高まっている。さらに、新規の情報板だけでなく、既存の情報板に対しても、容易に対応できることが望まれる。 On the other hand, in recent years, there has been a demand for an abnormality diagnosis system that can diagnose abnormalities in the mounting state of information boards in a shorter cycle than regular inspections and can be performed unattended without the intervention of an inspector. Additionally, there is an increasing need to quantitatively diagnose the deterioration of the mounting condition of information boards installed on pillars over a long period of time. Furthermore, it is desired that the system can be easily applied not only to new information boards but also to existing information boards.

情報板の蓄積疲労の検出に当たっては、情報板が取り付けられる支柱に印加される繰り返し応力を正確に測定・計数し、支柱に印加された繰り返し応力履歴分析結果から、過去の蓄積疲労、および未来の蓄積疲労の予測を行うことができる。 In detecting accumulated fatigue of information boards, we accurately measure and count the repeated stress applied to the pillars to which the information boards are attached, and from the results of a history analysis of repeated stress applied to the pillars, we can determine past accumulated fatigue and future stress. Accumulated fatigue can be predicted.

支柱に印加される応力を測定するには、歪みゲージなどを用いる。しかしながら、歪みゲージは、その性質上、耐久性に乏しく、長期にわたる測定には適さない欠点がある。 A strain gauge or the like is used to measure the stress applied to the strut. However, due to their nature, strain gauges have poor durability and are unsuitable for long-term measurements.

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、支柱に印加される応力に基づいて、情報板の蓄積疲労を、長期間にわたり、検査員よる定期検査を必要とせずに、定量的に診断することのできる情報板の異常診断システムを得ることを目的とする。 The present invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and it is possible to prevent accumulated fatigue of information boards over a long period of time without requiring periodic inspections by inspectors, based on the stress applied to the pillars. Another purpose of the present invention is to obtain a system for diagnosing abnormalities in information boards that can be quantitatively diagnosed.

本発明に係る情報板の異常診断システムは、異常診断対象である支柱、あるいは支柱に取り付けられた情報板に設置され、加速度情報を測定する加速度センサと、加速度センサにより測定された加速度情報から、支柱へ印加される応力を推定することで、情報板の蓄積疲労を検出する診断部と、を備えた情報板の異常検出システムであって、実運用前の事前準備段階において、支柱の応力が集中する部位、あるいはその近辺を設置場所として圧迫による摩擦力で保持可能に一時的に設置されることで、設置場所における歪み情報を一時的に測定する歪み測定センサをさらに備え、診断部は、事前準備段階において歪み測定センサが一時的に設置された状態において、加速度センサにより測定された加速度情報と、歪み測定センサにより測定された歪み情報とを同時刻で所定期間取得し、複数の加速度情報のそれぞれに対する複数の歪み情報から、加速度情報と歪み情報との相関関係を算出し、算出結果に基づいて加速度情報から歪み情報へ変換する変換式または変換係数を推定し、変換式または変換係数を推定した後は、推定した変換式または変換係数を用いて、加速度センサにより測定された加速度情報から歪み情報を生成することで、実運用中には歪み測定センサを用いることなく、支柱へ印加される応力を推定するものである。 An abnormality diagnosis system for an information board according to the present invention includes an acceleration sensor that is installed on a support that is a target of abnormality diagnosis or an information board attached to the support, and that measures acceleration information, and from the acceleration information measured by the acceleration sensor. This information board abnormality detection system includes a diagnosis section that detects accumulated fatigue of information boards by estimating the stress applied to the pillars. The diagnosis unit further includes a strain measurement sensor that temporarily measures strain information at the installation location by temporarily installing it at or near the concentrated area so that it can be held by the frictional force caused by compression, and the diagnosis unit includes: With the strain measurement sensor temporarily installed in the preliminary preparation stage , acceleration information measured by the acceleration sensor and strain information measured by the strain measurement sensor are acquired at the same time for a predetermined period, and multiple pieces of acceleration information are obtained. Calculate the correlation between acceleration information and strain information from multiple pieces of distortion information for each of After estimation, strain information is generated from the acceleration information measured by the acceleration sensor using the estimated conversion formula or conversion coefficient, so that it can be applied to the pillar without using a strain measurement sensor during actual operation. This method estimates the stress caused by

本発明によれば、長期にわたる測定には適さない歪み測定センサを一時的に設置し、加速度から歪みに変換するための変換係数を算出し、実運用中には、加速度センサから取得した加速度情報を、事前に算出した変換係数を用いて歪みに変換できる構成を備えている。この結果、支柱に印加される応力に基づいて、情報板の蓄積疲労を、長期間にわたり、検査員よる定期検査を必要とせずに、定量的に診断することのできる情報板の異常診断システムを得ることができる。 According to the present invention, a strain measurement sensor that is not suitable for long-term measurement is temporarily installed, a conversion coefficient for converting acceleration to strain is calculated, and during actual operation, acceleration information obtained from the acceleration sensor is The system is equipped with a configuration that can convert into distortion using conversion coefficients calculated in advance. As a result, we developed an abnormality diagnosis system for information boards that can quantitatively diagnose the accumulated fatigue of information boards over a long period of time based on the stress applied to the struts, without the need for periodic inspections by inspectors. Obtainable.

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)が支柱の根元部分の拡大図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a structure that is a target for abnormality diagnosis in Embodiment 1 of the present invention, in which (A) is a front view and (B) is an enlarged view of a base portion of a support. 本発明の実施の形態1に係る情報板の異常検出システムの構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an information board abnormality detection system according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1に係る情報板の異常検出システムにおいて実行される一連の歪みと加速度の相関関係の測定処理を示したフローチャートである。2 is a flowchart showing a series of processing for measuring the correlation between distortion and acceleration, which is executed in the information board abnormality detection system according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1における加速度情報と歪み情報との相関関係の一例を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of the correlation between acceleration information and distortion information in Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1に係る情報板の異常検出システムにおいて実行される一連の異常検出処理を示したフローチャートである。2 is a flowchart showing a series of abnormality detection processes executed in the information board abnormality detection system according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態2における加速度と歪みの同時測定結果に基づいて、変換係数を求める第1の手法の一連処理を示したフローチャートである。12 is a flowchart showing a series of processes of a first method for determining a conversion coefficient based on the results of simultaneous measurement of acceleration and strain in Embodiment 2 of the present invention. 本発明の実施の形態2に係る第1の手法における各段階の処理を示した説明図であり、(A)~(G)に分けて示されている。FIG. 7 is an explanatory diagram showing processing at each stage in the first method according to Embodiment 2 of the present invention, and is shown divided into (A) to (G). 本発明の実施の形態2における加速度と歪みの同時測定結果に基づいて、変換係数を求める第2の手法の一連処理を示したフローチャートである。12 is a flowchart showing a series of processes of a second method for determining a conversion coefficient based on the results of simultaneous measurement of acceleration and strain in Embodiment 2 of the present invention. 本発明の実施の形態2に係る第2の手法における各段階の処理を示した説明図であり、(A)~(E)に分けて示されている。FIG. 7 is an explanatory diagram showing processing at each stage in a second method according to Embodiment 2 of the present invention, and is shown divided into (A) to (E).

以下、本発明の情報板の異常検出システムの好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。
本発明は、支柱に印加される応力に基づいて情報板の蓄積疲労を求めることで、情報板の取付状態の異常診断を行うシステムに関するものであり、事前に一時的に設置した歪みゲージの測定値と、加速度情報の測定値との相関関係を正確に分析しておき、実運用中には、歪みゲージを用いることなく、加速度情報の測定値と、事前に分析した相関関係から、支柱に印加される応力を高精度に推定して情報板の蓄積疲労を求めることを技術的特徴としている。
Hereinafter, preferred embodiments of the information board abnormality detection system of the present invention will be described using the drawings.
The present invention relates to a system for diagnosing an abnormality in the mounting condition of an information board by determining the accumulated fatigue of the information board based on the stress applied to the support column, and the present invention relates to a system for diagnosing an abnormality in the installation state of an information board by determining the accumulated fatigue of the information board based on the stress applied to the support column. The correlation between the measured value and the measured value of acceleration information is analyzed accurately, and during actual operation, the measured value of acceleration information and the correlation analyzed in advance can be used to calculate the The technical feature is that the applied stress is estimated with high accuracy to determine the cumulative fatigue of the information board.

このような加速度センサを用いた情報板の疲労予測システムでは、加速度-応力の変換係数を如何に正確に算出できるかが、性能を左右する。本発明では、加速度情報と歪み(応力)情報との関係性を、誤差要因の除去後に算出しているため、極めて精度の高い変換係数を算出することができる。 In a fatigue prediction system for an information board using such an acceleration sensor, the performance depends on how accurately the acceleration-stress conversion coefficient can be calculated. In the present invention, since the relationship between acceleration information and strain (stress) information is calculated after error factors are removed, extremely accurate conversion coefficients can be calculated.

実施の形態1.
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)が支柱の根元部分の拡大図である。この図1において、取付状態の診断対象である構造物は、支柱2の上方部分に情報板1が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。
Embodiment 1.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a structure that is an object of abnormality diagnosis in Embodiment 1 of the present invention, in which (A) is a front view and (B) is an enlarged view of the base of a support column. In FIG. 1, the structure whose installation state is to be diagnosed is constructed by having an information board 1 attached to the upper part of a support column 2. An example of the information board 1 is a road information board installed on a road, and pedestrians or drivers can obtain necessary information by visually recognizing the road information board.

支柱2の上部に情報板1が設置された構造物は、上部荷重を持つこととなる。従って、支柱2は、外力による繰り返し応力の加振により疲労が進行し、損傷に至る場合がある。支柱2の致命的損傷を防止するためには、支柱2の蓄積疲労を観測し、支柱2の寿命を知ることが重要である。 A structure in which the information board 1 is installed on the top of the support column 2 will have an upper load. Therefore, fatigue of the support column 2 progresses due to repeated stress vibrations caused by external force, which may lead to damage. In order to prevent catastrophic damage to the struts 2, it is important to observe the accumulated fatigue of the struts 2 and know the lifespan of the struts 2.

上述したように、支柱に印加される応力を測定するには、歪みゲージを用いることが考えられる。しかしながら、歪みゲージは、その性質上、耐久性に乏しく、長期にわたる測定には適していない。そして、耐久性を考慮すると、加速度センサを代用することが考えられる。 As mentioned above, strain gauges may be used to measure the stress applied to the struts. However, strain gauges have poor durability due to their nature and are not suitable for long-term measurements. Considering durability, it is conceivable to use an acceleration sensor instead.

ここで、加速度から蓄積疲労を正確に測定するには、加速度センサにより測定された加速度情報から、支柱の応力集中部に印加される応力を正確に算出しなければならない。しかしながら、情報板1と支柱2を備えた同じような構造物でも、個体差や僅かな設計の違いによって、加速度と応力との関係性は異なってくる。 Here, in order to accurately measure accumulated fatigue from acceleration, it is necessary to accurately calculate the stress applied to the stress concentration part of the support column from the acceleration information measured by the acceleration sensor. However, even for similar structures including the information board 1 and the support columns 2, the relationship between acceleration and stress will differ due to individual differences and slight differences in design.

そこで、本発明では、以下のような構成を採用することで、蓄積疲労の測定精度の向上と、センサの耐久性の向上とを兼ね備えた情報板の異常検出システムを実現している。
(構成1)通常の運用時には、加速度センサ20を用いて蓄積疲労を推定する構成を備えている。この構成により、センサの耐久性向上を図っている。
Accordingly, in the present invention, by adopting the following configuration, an abnormality detection system for information boards is realized that combines improved accuracy in measuring accumulated fatigue and improved durability of the sensor.
(Configuration 1) A configuration is provided in which accumulated fatigue is estimated using the acceleration sensor 20 during normal operation. This configuration aims to improve the durability of the sensor.

(構成2)実運用前の事前準備段階において、蓄積疲労の測定対象である支柱の応力集中部、あるいはその近辺に対して歪み測定センサ40を設置可能とし、加速度センサ20と歪み測定センサ40とで同時測定を行うことで、両者の相関関係を正確に求める構成を備えている。この構成により、実運用中に歪み測定センサ40を用いることなく、加速度センサ20の測定結果から、支柱の応力集中部に印加される応力を正確に算出することができる。 (Configuration 2) In the preliminary preparation stage before actual operation, the strain measurement sensor 40 can be installed at or near the stress concentration part of the support column where accumulated fatigue is to be measured, and the acceleration sensor 20 and strain measurement sensor 40 can be installed. It is equipped with a configuration that accurately determines the correlation between the two by performing simultaneous measurements. With this configuration, the stress applied to the stress concentration portion of the support column can be accurately calculated from the measurement results of the acceleration sensor 20 without using the strain measurement sensor 40 during actual operation.

図1に示すように、本実施の形態1に係る情報板の異常検出システムは、支柱2の頭頂部に加速度センサ20を設置し、加速度センサ20により測定される加速度情報を中継装置30により処理することで、構成1を実現している。 As shown in FIG. 1, in the information board abnormality detection system according to the first embodiment, an acceleration sensor 20 is installed at the top of the support column 2, and acceleration information measured by the acceleration sensor 20 is processed by a relay device 30. By doing so, configuration 1 is realized.

また、図1に示すように、本実施の形態1に係る情報板の異常検出システムは、支柱2の応力集中部、あるいはその近辺に歪み測定センサ40を実運用前の事前準備段階において一時的に設置する。ここで、歪み測定センサ40は、支柱2の応力集中部、あるいはその近辺において、圧迫による摩擦力で保持可能に設置できる。そして、事前準備段階において、同じタイミングで、加速度センサ20により測定される加速度情報と、歪み測定センサ40により測定される応力集中部の歪み情報とを、所定期間にわたって中継装置30に読み込み、両者の相関関係を正確に求めることで、構成2を実現している。 In addition, as shown in FIG. 1, the information board abnormality detection system according to the first embodiment temporarily installs a strain measurement sensor 40 at or near the stress concentration part of the support column 2 in the preparatory stage before actual operation. to be installed. Here, the strain measurement sensor 40 can be installed at or near the stress concentration part of the support column 2 so that it can be held by the frictional force caused by compression. Then, in the preliminary preparation stage, the acceleration information measured by the acceleration sensor 20 and the strain information of the stress concentration part measured by the strain measurement sensor 40 are read into the relay device 30 for a predetermined period at the same timing, and the Configuration 2 is realized by accurately determining the correlation.

次に、本実施の形態1に係る情報板の異常検出システムの構成について、図2を用いて説明する。図2は、本発明の実施の形態1に係る情報板の異常検出システムの構成図である。本実施の形態1における情報板の異常検出システムは、データ処理装置10、加速度センサ20、中継装置30、およびN個(Nは整数)の歪み測定センサ40(1)~40(N)を備えて構成されている。 Next, the configuration of the information board abnormality detection system according to the first embodiment will be described using FIG. 2. FIG. 2 is a configuration diagram of an information board abnormality detection system according to Embodiment 1 of the present invention. The information board abnormality detection system according to the first embodiment includes a data processing device 10, an acceleration sensor 20, a relay device 30, and N (N is an integer) strain measurement sensors 40(1) to 40(N). It is composed of

なお、本実施の形態1における情報板の異常検出システムでは、最低限、1個の歪み測定センサ40を仮設置すれば、加速度情報と歪み情報とを相関関係を求めることが可能である。また、複数用いる場合のN個の歪み測定センサのそれぞれの機能は、全て共通である。そこで、以下の説明では、それぞれの歪み測定センサを区別する必要がない場合には、(1)~(N)の添字を用いずに、単に歪み測定センサ40と記載する。 In the information board abnormality detection system according to the first embodiment, if at least one strain measurement sensor 40 is temporarily installed, it is possible to determine the correlation between acceleration information and strain information. Furthermore, when a plurality of N strain measurement sensors are used, each function is common. Therefore, in the following description, if there is no need to distinguish between the respective strain measurement sensors, they will be simply referred to as strain measurement sensors 40 without using the subscripts (1) to (N).

加速度センサ20は、センサ部21と、加速度情報出力部22を有しており、支柱2の頭頂部に設置されている。なお、加速度センサ20の設置位置は、支柱2の頭頂部には限定されず、支柱2の頭頂部以外の位置、あるいは支柱2に取り付けられている情報板1に設置することも可能である。 The acceleration sensor 20 has a sensor section 21 and an acceleration information output section 22, and is installed at the top of the support column 2. Note that the installation position of the acceleration sensor 20 is not limited to the top of the support column 2, and may be installed at a position other than the top of the support support 2, or on the information board 1 attached to the support support 2.

一般的に、加速度センサ20は、歪み測定センサ40と比較して長寿命であり、実運用時における異常判定は、加速度センサ20により測定される加速度情報のみを用いて行われる。 Generally, the acceleration sensor 20 has a longer lifespan than the strain measurement sensor 40, and abnormality determination during actual operation is performed using only acceleration information measured by the acceleration sensor 20.

センサ部21は、例えば、薄膜の水晶振動子を用いる3軸加速度センサである。また、加速度情報出力部22は、支柱2の頭頂部における3軸の加速度に関するアナログ信号を、所定のサンプリングレート(例えば、50Hzのサンプリングレート)でデジタル信号に変換し、加速度情報として中継装置30へ送信する。 The sensor unit 21 is, for example, a three-axis acceleration sensor using a thin film crystal resonator. Further, the acceleration information output unit 22 converts the analog signal regarding the three-axis acceleration at the top of the support column 2 into a digital signal at a predetermined sampling rate (for example, a sampling rate of 50 Hz), and sends it to the relay device 30 as acceleration information. Send.

一方、歪み測定センサ40は、異常検出装置の運転を開始する前に、支柱2の応力集中部、あるいはその近辺において一時的に保持可能に設置されている。なお、応力集中部とは、応力が集中する部位あるいはその近傍を含む位置の総称である。さらに、歪み測定センサ40は、中継装置30と接続可能となっている。 On the other hand, the strain measurement sensor 40 is installed so that it can be temporarily held at or near the stress concentration part of the support column 2 before starting the operation of the abnormality detection device. Note that the stress concentration part is a general term for a position including a part where stress is concentrated or its vicinity. Furthermore, the strain measurement sensor 40 can be connected to the relay device 30.

センサ部41は、例えば、摩擦型歪みゲージを用いた応力測定を可能とする。また、歪み情報出力部42は、センサ部41で検出されたアナログ信号を、所定のサンプリングレート(例えば、50Hzのサンプリングレート)でデジタル信号に変換し、歪み情報として中継装置30へ送信する。 The sensor section 41 enables stress measurement using, for example, a friction type strain gauge. Further, the distortion information output unit 42 converts the analog signal detected by the sensor unit 41 into a digital signal at a predetermined sampling rate (for example, a sampling rate of 50 Hz), and transmits the digital signal to the relay device 30 as distortion information.

中継装置30は、図1に示したように、支柱2に取り付けられている。そして、中継装置30は、加速度センサ20内の加速度情報出力部22から受信した加速度情報、および歪み測定センサ40内の歪み情報出力部42から受信した歪み情報に基づいて、加速度情報と歪み情報とを相関関係を求める。 The relay device 30 is attached to the support column 2, as shown in FIG. The relay device 30 then converts the acceleration information and strain information based on the acceleration information received from the acceleration information output section 22 in the acceleration sensor 20 and the strain information received from the distortion information output section 42 in the strain measurement sensor 40. Find the correlation.

より具体的には、中継装置30は、歪み測定センサ40が一時的に設置された状態において、加速度センサ20により測定された加速度情報と、歪み測定センサ40により測定された歪み情報とを同時刻で取得し、加速度情報と歪み情報との相関関係を算出する。ここでの相関関係とは、加速度情報から歪み情報へ変換する変換式または変換係数のことである。 More specifically, the relay device 30 transmits the acceleration information measured by the acceleration sensor 20 and the strain information measured by the strain measurement sensor 40 at the same time in a state where the strain measurement sensor 40 is temporarily installed. The correlation between acceleration information and distortion information is calculated. The correlation here refers to a conversion formula or conversion coefficient for converting acceleration information to distortion information.

なお、図1に示したように、応力集中部に複数の歪み測定センサ40を設置した場合には、それぞれの設置場所に応じた適切な相関関係を求めることができる。 Note that, as shown in FIG. 1, when a plurality of strain measurement sensors 40 are installed in a stress concentration area, an appropriate correlation can be obtained depending on each installation location.

中継装置30は、事前に算出した相関関係を用いることで、歪み測定センサ40が取り除かれた後は、加速度センサにより測定された加速度情報を歪み情報に変換することができる。そして、中継装置30は、変換して生成した歪み情報を、加速度情報を取得した時間情報とともに記憶部に順次記憶させる。また、中継装置30は、歪み情報を生成するごとに、歪み情報および時間情報をデータ処理装置10に送信する。 By using the correlation calculated in advance, the relay device 30 can convert the acceleration information measured by the acceleration sensor into distortion information after the distortion measurement sensor 40 is removed. Then, the relay device 30 sequentially stores the converted and generated distortion information in the storage unit together with the time information at which the acceleration information was acquired. Further, the relay device 30 transmits distortion information and time information to the data processing device 10 every time distortion information is generated.

データ処理装置10内の診断部11は、中継装置30から受信した歪み情報および時間情報に基づいて、診断対象である支柱2の蓄積疲労を推定し、正常であるか異常であるかを判断する。また、データ処理装置10は、歪み情報および測定時間情報を長期にわたって保存する必要がある場合には、大容量の記憶部に保存させておくことも可能である。 The diagnosis unit 11 in the data processing device 10 estimates the accumulated fatigue of the support column 2 to be diagnosed based on the strain information and time information received from the relay device 30, and determines whether it is normal or abnormal. . Furthermore, if it is necessary to store strain information and measurement time information for a long period of time, the data processing device 10 can also store them in a large-capacity storage unit.

このように、中継装置30は、異常検出装置の運転を開始する前に、加速度情報と歪み情報を一定時間、同時測定して、両者の対応関係を分析することで、加速度から応力へ変換するための変換式あるいは変換係数を、設置環境に応じた適切な値として算出することができる。この結果、構造物の個体差による加速度と応力との関係を吸収し、安定した診断性能を発揮できる情報板の異常検出システムを実現できる。 In this way, before starting the operation of the abnormality detection device, the relay device 30 simultaneously measures acceleration information and strain information for a certain period of time, analyzes the correspondence between the two, and converts acceleration into stress. A conversion formula or conversion coefficient can be calculated as an appropriate value depending on the installation environment. As a result, it is possible to realize an abnormality detection system for information boards that can absorb the relationship between acceleration and stress due to individual differences in structures and exhibit stable diagnostic performance.

このような蓄積疲労に基づく一連の異常診断手法を、図3~図5に基づいて、以下に説明する。図3は、本発明の実施の形態1に係る情報板の異常検出システムにおいて実行される一連の歪みと加速度の相関関係の測定処理を示したフローチャートである。また、図4は、本発明の実施の形態1における加速度情報と歪み情報との相関関係の一例を示した図である。また、図5は、本発明の実施の形態1に係る情報板の異常検出システムにおいて実行される一連の異常検出処理を示したフローチャートである。 A series of abnormality diagnosis methods based on such accumulated fatigue will be described below with reference to FIGS. 3 to 5. FIG. 3 is a flowchart showing a series of processing for measuring the correlation between distortion and acceleration, which is executed in the information board abnormality detection system according to Embodiment 1 of the present invention. Moreover, FIG. 4 is a diagram showing an example of the correlation between acceleration information and distortion information in Embodiment 1 of the present invention. Further, FIG. 5 is a flowchart showing a series of abnormality detection processes executed in the information board abnormality detection system according to Embodiment 1 of the present invention.

なお、図3に示したステップS301~ステップS308は、いずれも実運用前の事前準備段階で行われるステップであり、オペレータによる処理と、異常検出システムで実行される処理の両方が含まれている。 Note that steps S301 to S308 shown in FIG. 3 are all steps performed in advance preparation stage before actual operation, and include both processing by the operator and processing executed by the abnormality detection system. .

ステップS301において、オペレータは、歪み測定センサ40を応力集中部、あるいはその近辺に設置する。さらに、ステップS302において、オペレータは、歪み測定センサを中継装置30に接続する。この結果、ステップS303において、コネクションが確立し、中継装置30は、一時的に設置された歪み測定センサ40から出力される歪み情報を読み取ることができるようになる。 In step S301, the operator installs the strain measurement sensor 40 at or near the stress concentration area. Furthermore, in step S302, the operator connects the strain measurement sensor to the relay device 30. As a result, in step S303, a connection is established, and the relay device 30 can now read the strain information output from the temporarily installed strain measurement sensor 40.

次に、ステップS304において、中継装置30は、加速度情報と歪み情報を同時測定し、測定結果を記憶部に順次記憶させる。なお、このステップS304における同時測定に当たって、オペレータは、意図的に支柱2を加振してもよい。そして、ステップS305において、中継装置30は、所定時間が経過することで、同時測定を終了する。 Next, in step S304, the relay device 30 simultaneously measures acceleration information and strain information, and sequentially stores the measurement results in the storage unit. Note that the operator may intentionally vibrate the support column 2 during the simultaneous measurement in step S304. Then, in step S305, the relay device 30 ends the simultaneous measurement after a predetermined period of time has elapsed.

次に、ステップS306において、中継装置30は、ステップS304における測定結果を分析することで、加速度情報と歪み情報との相関関係を示す変換係数を算出する。なお、ステップS304で得られた測定結果は、横軸を加速度、縦軸を歪みとした平面にプロットすると、一例として、図4のような関係が得られる。従って、中継装置30は、ステップS304で得られた測定結果から、加速度を歪みに変換するための変換係数を算出することができる。 Next, in step S306, the relay device 30 calculates a conversion coefficient indicating the correlation between acceleration information and distortion information by analyzing the measurement results in step S304. Note that when the measurement results obtained in step S304 are plotted on a plane with acceleration on the horizontal axis and distortion on the vertical axis, a relationship as shown in FIG. 4 is obtained as an example. Therefore, the relay device 30 can calculate a conversion coefficient for converting acceleration into distortion from the measurement result obtained in step S304.

次に、ステップS307において、オペレータは、一時的に接続した中継装置30と歪み測定センサ40とのコネクションを解除する。さらに、ステップS308において、オペレータは、変換係数を算出するために一時的に設置していた歪み測定センサ40を支柱2から取り外し、一連処理を終了する。 Next, in step S307, the operator disconnects the temporarily connected relay device 30 and strain measurement sensor 40. Furthermore, in step S308, the operator removes the strain measurement sensor 40 that was temporarily installed to calculate the conversion coefficient from the support 2, and ends the series of processing.

なお、上述した図3のフローチャートの説明では、歪み情報を取得した中継装置30が、変換係数を算出する構成であった。しかしながら、本発明は、このような構成に限定されるものではない。一時的に設置する歪み測定センサ40側に演算処理部を設け、中継装置30を介して加速度情報を取得することで、演算処理部内で変換係数を算出し、算出した変換係数を中継装置30に返送する構成とすることも可能である。 In addition, in the explanation of the flowchart of FIG. 3 mentioned above, the relay device 30 which acquired distortion information was the structure which calculates a conversion coefficient. However, the present invention is not limited to such a configuration. A calculation processing unit is provided on the temporarily installed strain measurement sensor 40 side, and by acquiring acceleration information via the relay device 30, a conversion coefficient is calculated within the calculation processing unit, and the calculated conversion coefficient is sent to the relay device 30. It is also possible to have a configuration in which it is sent back.

また、中継装置30は、変換式または変換係数を算出するに当たり、以下のようなフィルタリング処理を実施することも可能である。すなわち、中継装置30は、取得した加速度情報および歪み情報に対して、不要な高周波成分、および誤差要因となる低周波成分を除去するフィルタリング処理を実行した後に、両者の相関関係の算出結果を用いて、変換式または変換係数を推定することができる。このようなフィルタリング処理を行うことで、相関関係をより高精度に算出することが可能となる。 Furthermore, when calculating the conversion formula or conversion coefficient, the relay device 30 can also perform the following filtering process. That is, the relay device 30 performs a filtering process on the acquired acceleration information and distortion information to remove unnecessary high-frequency components and low-frequency components that cause errors, and then uses the calculation result of the correlation between the two. It is possible to estimate the conversion formula or conversion coefficient. By performing such filtering processing, it becomes possible to calculate correlations with higher accuracy.

次に、図5のフローチャートを用いて、一連の異常検出処理の流れを説明する。ステップS501において、中継装置30は、加速度センサ20から加速度情報を取得する。次に、ステップS502において、中継装置30は、事前に求めておいた変換係数を用いて、ステップS501で取得した加速度情報を歪みに変換する。 Next, the flow of a series of abnormality detection processing will be explained using the flowchart of FIG. In step S501, the relay device 30 acquires acceleration information from the acceleration sensor 20. Next, in step S502, the relay device 30 converts the acceleration information obtained in step S501 into distortion using a conversion coefficient determined in advance.

そして、ステップS503において、中継装置30は、変換された歪みに基づいて、情報板1および支柱2からなる構造物の蓄積疲労を算出することで、情報板の異常診断を行う。 Then, in step S503, the relay device 30 diagnoses the information board for abnormality by calculating the accumulated fatigue of the structure made up of the information board 1 and the pillars 2 based on the converted distortion.

以上のように、実施の形態1によれば、長期にわたる測定には適さない歪み測定センサを一時的に設置し、加速度から歪みに変換するための変換係数を算出し、実運用中には、加速度センサから取得した加速度情報を、事前に算出した変換係数を用いて歪みに変換できる構成を備えている。この結果、長期にわたる測定に適した加速度センサを用いた上で、診断対象である構造物の蓄積疲労を正確に算出することができる。換言すると、支柱に印加される応力に基づいて、情報板の蓄積疲労を、長期間にわたり、検査員よる定期検査を必要とせずに、定量的に診断することのできる情報板の異常診断システムを実現できる。 As described above, according to the first embodiment, a strain measurement sensor that is not suitable for long-term measurement is temporarily installed, a conversion coefficient for converting acceleration to strain is calculated, and during actual operation, It has a configuration that can convert acceleration information acquired from an acceleration sensor into distortion using a conversion coefficient calculated in advance. As a result, the accumulated fatigue of the structure to be diagnosed can be accurately calculated using an acceleration sensor suitable for long-term measurement. In other words, we have created an abnormality diagnosis system for information boards that can quantitatively diagnose the accumulated fatigue of information boards over a long period of time based on the stress applied to the struts, without requiring periodic inspections by inspectors. realizable.

実施の形態2.
本実施の形態2では、加速度と歪みの同時測定結果に基づいて、変換係数を求める2つの具体的な手法について説明する。なお、それぞれの手法に共通する前処理として、測定対象物の共振周波数近辺の成分のみを、ディジタルフィルタにより抽出している。
Embodiment 2.
In the second embodiment, two specific methods for determining conversion coefficients based on simultaneous measurement results of acceleration and strain will be described. Note that, as preprocessing common to each method, only components near the resonant frequency of the object to be measured are extracted using a digital filter.

<第1の手法>
第1の手法について、図6、図7を用いて説明する。図6は、本発明の実施の形態2における加速度と歪みの同時測定結果に基づいて、変換係数を求める第1の手法の一連処理を示したフローチャートである。また、図7は、本発明の実施の形態2に係る第1の手法における各段階の処理を示した説明図であり、(A)~(G)に分けて示されている。
<First method>
The first method will be explained using FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a flowchart showing a series of processes of the first method for determining conversion coefficients based on the results of simultaneous measurement of acceleration and strain in Embodiment 2 of the present invention. Further, FIG. 7 is an explanatory diagram showing the processing at each stage in the first method according to the second embodiment of the present invention, and is shown divided into (A) to (G).

ステップS601において、中継装置30は、加速度と歪みの同時測定を、所定時間実施する。この処理は、先の図3におけるステップS304およびステップS305の処理に相当する。同時に取得した生波形の例が、図7(A)に示されている。 In step S601, the relay device 30 simultaneously measures acceleration and strain for a predetermined period of time. This processing corresponds to the processing in step S304 and step S305 in FIG. 3 above. An example of raw waveforms acquired simultaneously is shown in FIG. 7(A).

次に、ステップS602において、中継装置30は、FFT処理を実行することで、加速度と歪みに関する共振周波数を取得する。共振周波数を求めた波形の例が、図7(B)に示されている。 Next, in step S602, the relay device 30 acquires resonance frequencies related to acceleration and distortion by performing FFT processing. An example of the waveform from which the resonance frequency was determined is shown in FIG. 7(B).

次に、ステップS603において、中継装置30は、ステップS602で求めた共振周波数が明らかに異なっている場合には、測定失敗と判断し、ステップS601およびステップS602の処理をやり直すこととなる。 Next, in step S603, if the resonant frequencies obtained in step S602 are clearly different, the relay device 30 determines that the measurement has failed, and redoes the processing in steps S601 and S602.

次に、ステップS604において、中継装置30は、加速度の時系列データおよび歪みの時系列データのそれぞれに対して、ディジタルフィルタによるバンドパスフィルタ処理を行い、共振周波数周辺の成分のみを抽出する。ここで、加速度の時系列データおよび歪みの時系列データのそれぞれに対して施すバンドパスフィルタ処理は、支柱2の一次共振周波数を包含する同一特性の狭帯域バンドパスフィルタ処理に相当する。共振周波数周辺の成分のみを抽出した波形の例が、図7(C)に示されている。 Next, in step S604, the relay device 30 performs bandpass filter processing using a digital filter on each of the acceleration time series data and the distortion time series data, and extracts only components around the resonance frequency. Here, the band-pass filter processing performed on each of the acceleration time-series data and the strain time-series data corresponds to narrow-band band-pass filter processing with the same characteristics that includes the primary resonance frequency of the pillar 2. An example of a waveform in which only components around the resonance frequency are extracted is shown in FIG. 7(C).

次に、ステップS605において、中継装置30は、バンドパスフィルタ処理を施した後の加速度の時系列データに対して、バンドパスフィルタ処理を施した後の歪みの時系列データを、時間方向に所定期間の範囲で1サンプリングずつずらし、相互相関係数を算出する。時間方向にずらしていく状態の例が、図7(D)に示されており、相互相関係数が最も高くなった状態の例が、図7(E)に示されている。 Next, in step S605, the relay device 30 converts the distortion time-series data after the band-pass filter processing to the acceleration time-series data after the band-pass filter processing in a predetermined time direction. The cross-correlation coefficient is calculated by shifting one sampling at a time within the period range. An example of a state in which the time direction is shifted is shown in FIG. 7(D), and an example of a state in which the cross-correlation coefficient is the highest is shown in FIG. 7(E).

次に、ステップS606において、中継装置30は、所定範囲内で1サンプリングごとにずらした全範囲での相互相関係数をプロットすることで、相互相関関数を取得する。取得した相互相関関数の例が、図7(F)に示されている。 Next, in step S606, the relay device 30 obtains a cross-correlation function by plotting the cross-correlation coefficient over the entire range shifted by one sampling within a predetermined range. An example of the obtained cross-correlation function is shown in FIG. 7(F).

次に、ステップS607において、中継装置30は、図7(F)に示した相互相関関数が最大値をとる時間ずれを取得する。 Next, in step S607, the relay device 30 obtains the time shift at which the cross-correlation function shown in FIG. 7(F) takes the maximum value.

次に、ステップS608において、中継装置30は、ステップS607で得られた時間ずれの関係を考慮した上で、同時刻の加速度データ(X)と歪みデータ(Y)とを、XY平面にプロットし、散布図を作成する。作成された散布図の例が、図7(G)に示されている。 Next, in step S608, the relay device 30 plots the acceleration data (X) and strain data (Y) at the same time on the XY plane, taking into account the time difference relationship obtained in step S607. , create a scatter plot. An example of the created scatter diagram is shown in FIG. 7(G).

次に、ステップS609において、中継装置30は、散布図を構成するデータの中から、特異な外れ値を除去する。 Next, in step S609, the relay device 30 removes unique outliers from the data forming the scatter diagram.

次に、ステップS610において、中継装置30は、散布図に基づいて回帰直線を算出し、回帰直線の傾き値を取得する。 Next, in step S610, relay device 30 calculates a regression line based on the scatter diagram and obtains the slope value of the regression line.

最後に、ステップS611において、中継装置30は、取得した傾き値に対して、材料依存の歪みに応じた変換パラメータを乗算することで、変換係数を取得し、一連処理を終了する。このような第1の手法を適用することで、変換係数を得ることができる。 Finally, in step S611, the relay device 30 multiplies the obtained slope value by a conversion parameter according to material-dependent distortion to obtain a conversion coefficient, and ends the series of processing. By applying such a first method, transform coefficients can be obtained.

<第2の手法>
第2の手法について、図8、図9を用いて説明する。図8は、本発明の実施の形態2における加速度と歪みの同時測定結果に基づいて、変換係数を求める第2の手法の一連処理を示したフローチャートである。また、図9は、本発明の実施の形態2に係る第2の手法における各段階の処理を示した説明図であり、(A)~(E)に分けて示されている。
<Second method>
The second method will be explained using FIGS. 8 and 9. FIG. 8 is a flowchart showing a series of processes of a second method for determining conversion coefficients based on the results of simultaneous measurement of acceleration and strain in Embodiment 2 of the present invention. Further, FIG. 9 is an explanatory diagram showing the processing at each stage in the second method according to the second embodiment of the present invention, and is shown divided into (A) to (E).

ステップS801において、中継装置30は、加速度と歪みの同時測定を、所定時間実施する。この処理は、先の図3におけるステップS304およびステップS305の処理に相当する。同時に取得した生波形の例が、図9(A)に示されている。 In step S801, the relay device 30 simultaneously measures acceleration and strain for a predetermined period of time. This processing corresponds to the processing in step S304 and step S305 in FIG. 3 above. An example of raw waveforms acquired simultaneously is shown in FIG. 9(A).

次に、ステップS802において、中継装置30は、FFT処理を実行することで、加速度と歪みに関する共振周波数を取得する。共振周波数を求めた波形の例が、図9(B)に示されている。 Next, in step S802, the relay device 30 acquires resonance frequencies related to acceleration and distortion by performing FFT processing. An example of the waveform from which the resonance frequency was determined is shown in FIG. 9(B).

次に、ステップS803において、中継装置30は、ステップS802で求めた共振周波数が明らかに異なっている場合には、測定失敗と判断し、ステップS801およびステップS802の処理をやり直すこととなる。 Next, in step S803, if the resonant frequencies obtained in step S802 are clearly different, the relay device 30 determines that the measurement has failed, and redoes the processing in steps S801 and S802.

次に、ステップS804において、中継装置30は、加速度の時系列データおよび歪みの時系列データのそれぞれに対して、ディジタルフィルタによるバンドパスフィルタ処理を行い、共振周波数周辺の成分のみを抽出する。ここで、加速度の時系列データおよび歪みの時系列データのそれぞれに対して施すバンドパスフィルタ処理は、支柱2の一次共振周波数を包含する同一特性の狭帯域バンドパスフィルタ処理に相当する。共振周波数周辺の成分のみを抽出した波形の例が、図9(C)に示されている。 Next, in step S804, the relay device 30 performs bandpass filter processing using a digital filter on each of the acceleration time series data and the distortion time series data, and extracts only components around the resonance frequency. Here, the band-pass filter processing performed on each of the acceleration time-series data and the strain time-series data corresponds to narrow-band band-pass filter processing with the same characteristics that includes the primary resonance frequency of the pillar 2. An example of a waveform in which only components around the resonance frequency are extracted is shown in FIG. 9(C).

なお、ステップS801~ステップS804の処理は、第1の手法におけるステップS601~ステップS604と同一である。 Note that the processing from step S801 to step S804 is the same as step S601 to step S604 in the first method.

次に、ステップS805において、中継装置30は、レインフロー法による加速度データのサイクルカウント処理を実施し、全振幅データを取得する。同様に、ステップS806において、中継装置30は、レインフロー法による歪みデータのサイクルカウント処理を実施し、全振幅データを取得する。加速度データおよび歪みデータに対してサイクルカウント処理を実施した結果が、図9(D)に示されている。なお、ここではサイクルカウント処理にレインフロー法を用いたが、サイクルカウント処理の方法は、これに限るものではない。 Next, in step S805, the relay device 30 performs cycle counting processing on the acceleration data using the rainflow method, and obtains total amplitude data. Similarly, in step S806, the relay device 30 performs cycle counting processing on the distortion data using the rainflow method, and obtains total amplitude data. The results of cycle counting processing performed on acceleration data and strain data are shown in FIG. 9(D). Note that although the rainflow method is used for cycle counting processing here, the method for cycle counting processing is not limited to this.

次に、ステップS807において、中継装置30は、加速度全振幅データを降順にソートする。同様に、ステップS808において、中継装置30は、歪み全振幅データを降順にソートする。 Next, in step S807, the relay device 30 sorts the acceleration total amplitude data in descending order. Similarly, in step S808, the relay device 30 sorts the total distortion amplitude data in descending order.

次に、ステップS809において、中継装置30は、ソートされた加速度全振幅データ(X)と、ソートされた歪み全振幅データ(Y)とを、XY平面へプロットし、散布図を作成する。作成された散布図の例が、図9(E)に示されている。 Next, in step S809, the relay device 30 plots the sorted acceleration total amplitude data (X) and the sorted strain total amplitude data (Y) on the XY plane to create a scatter diagram. An example of the created scatter diagram is shown in FIG. 9(E).

次に、ステップS810において、中継装置30は、散布図を構成するデータの中から、所定値以下の歪み全振幅データと、その歪み全振幅データに対応する加速度全振幅データを除去するとともに、特異な外れ値を除去する。 Next, in step S810, the relay device 30 removes distortion total amplitude data that is less than or equal to a predetermined value and acceleration total amplitude data corresponding to the distortion total amplitude data from among the data forming the scatter diagram. Remove outliers.

次に、ステップS811において、中継装置30は、散布図に基づいて回帰直線を算出し、回帰直線の傾き値を取得する。 Next, in step S811, the relay device 30 calculates a regression line based on the scatter diagram and obtains the slope value of the regression line.

最後に、ステップS812において、中継装置30は、取得した傾き値に対して、材料依存の歪みに応じた変換パラメータを乗算することで、変換係数を取得し、一連処理を終了する。このような第2の手法を適用することで、変換係数を得ることができる。 Finally, in step S812, the relay device 30 multiplies the obtained slope value by a conversion parameter according to the material-dependent distortion to obtain a conversion coefficient, and ends the series of processing. By applying such a second method, transform coefficients can be obtained.

なお、ステップS811、ステップS812の処理は、第1の手法におけるステップS610、ステップS611と同一である。 Note that the processing in step S811 and step S812 is the same as step S610 and step S611 in the first method.

以上のように、実施の形態2によれば、加速度データと歪みデータとの回帰直線を求め、回帰直線の傾きから、加速度データを歪みデータに変換するための変換係数を求める具体的な処理構成を備えている。加速度データと歪みデータとは、通信処理などのオーバーヘッドによる時間ズレの影響があり、また、両者の測定波形には、位相差が発生する。従って、単純に加速度データと歪みデータの波形を測定するだけでは、変換係数を算出することは困難である。 As described above, according to the second embodiment, the specific processing configuration is to obtain a regression line between acceleration data and strain data, and to obtain a conversion coefficient for converting the acceleration data into distortion data from the slope of the regression line. It is equipped with Acceleration data and strain data are affected by a time lag due to overhead such as communication processing, and a phase difference occurs between their measured waveforms. Therefore, it is difficult to calculate the conversion coefficient by simply measuring the waveforms of acceleration data and strain data.

そこで、本実施の形態2では、上述したような第1の手法および第2の手法を適用することにより、時間ずれ、位相差の影響を除去し、変換係数を高精度に算出することを可能としている。この結果、長期にわたる測定に適した加速度センサを用いた上で、診断対象である構造物の蓄積疲労を正確に算出することができる。換言すると、支柱に印加される応力に基づいて、情報板の蓄積疲労を、長期間にわたり、検査員よる定期検査を必要とせずに、定量的に診断することのできる情報板の異常診断システムを実現できる。 Therefore, in the second embodiment, by applying the first method and the second method as described above, it is possible to remove the effects of time lag and phase difference and calculate conversion coefficients with high precision. It is said that As a result, the accumulated fatigue of the structure to be diagnosed can be accurately calculated using an acceleration sensor suitable for long-term measurement. In other words, we have created an abnormality diagnosis system for information boards that can quantitatively diagnose the accumulated fatigue of information boards over a long period of time based on the stress applied to the struts, without requiring periodic inspections by inspectors. realizable.

1 情報板、2 支柱、10 データ処理装置、11 診断部、20 加速度センサ、21 センサ部、22 加速度情報出力部、30 中継装置、40 歪み測定センサ、41 センサ部、42 歪み情報出力部。 Reference Signs List 1 Information board, 2 Support column, 10 Data processing device, 11 Diagnosis section, 20 Acceleration sensor, 21 Sensor section, 22 Acceleration information output section, 30 Relay device, 40 Strain measurement sensor, 41 Sensor section, 42 Strain information output section.

Claims (3)

異常診断対象である支柱、あるいは前記支柱に取り付けられた情報板に設置され、加速度情報を測定する加速度センサと、
前記加速度センサにより測定された前記加速度情報から、前記支柱へ印加される応力を推定することで、前記情報板の蓄積疲労を検出する診断部と、
を備えた情報板の異常検出システムであって、
実運用前の事前準備段階において、前記支柱の応力が集中する部位、あるいはその近辺を設置場所として圧迫による摩擦力で保持可能に一時的に設置されることで、前記設置場所における歪み情報を一時的に測定する歪み測定センサをさらに備え、
前記診断部は、
前記事前準備段階において前記歪み測定センサが一時的に設置された状態において、前記加速度センサにより測定された前記加速度情報と、前記歪み測定センサにより測定された前記歪み情報とを同時刻で所定期間取得し、複数の前記加速度情報のそれぞれに対する複数の前記歪み情報から、前記加速度情報と前記歪み情報との相関関係を算出し、算出結果に基づいて前記加速度情報から前記歪み情報へ変換する変換式または変換係数を推定し、
前記変換式または前記変換係数を推定した後は、推定した前記変換式または前記変換係数を用いて、前記加速度センサにより測定された前記加速度情報から前記歪み情報を生成することで、実運用中には前記歪み測定センサを用いることなく、前記支柱へ印加される応力を推定する
情報板の異常検出システム。
an acceleration sensor that is installed on a column that is a target of abnormality diagnosis or an information board attached to the column and measures acceleration information;
a diagnostic unit that detects accumulated fatigue of the information board by estimating stress applied to the pillar from the acceleration information measured by the acceleration sensor;
An information board abnormality detection system comprising:
In the preparation stage before actual operation, the strut is temporarily installed at or near the stress-concentrated area of the support so that it can be held by the frictional force caused by compression, and the strain information at the installation location is temporarily stored. It is further equipped with a strain measurement sensor that measures
The diagnostic department includes:
In the state in which the strain measurement sensor is temporarily installed in the advance preparation stage , the acceleration information measured by the acceleration sensor and the strain information measured by the strain measurement sensor are transmitted at the same time for a predetermined period of time. a conversion formula that calculates a correlation between the acceleration information and the distortion information from the plurality of distortion information for each of the plurality of acceleration information, and converts the acceleration information to the distortion information based on the calculation result; or estimate the conversion factor,
After estimating the conversion formula or the conversion coefficient, the distortion information is generated from the acceleration information measured by the acceleration sensor using the estimated conversion formula or the conversion coefficient. An abnormality detection system for an information board that estimates stress applied to the pillar without using the strain measurement sensor .
支柱、あるいは前記支柱に取り付けられた情報板に設置され、加速度情報を測定する加速度センサと、
前記加速度センサにより測定された前記加速度情報から、前記支柱へ印加される応力を推定することで、前記情報板の蓄積疲労を検出する診断部と、
を備えた情報板の異常検出システムであって、
前記支柱の応力が集中する部位、あるいはその近辺における歪み情報を一時的に測定する歪み測定センサをさらに備え、
前記診断部は、
前記歪み測定センサが設置された状態において、前記加速度センサにより測定された前記加速度情報と、前記歪み測定センサにより測定された前記歪み情報とを同時刻で所定期間取得し、複数の前記加速度情報のそれぞれに対する複数の前記歪み情報から、前記加速度情報と前記歪み情報とに基づき回帰直線を算出し、算出結果に基づいて前記加速度情報から前記歪み情報へ変換する変換式または変換係数を推定し、
前記変換式または前記変換係数を推定した後は、推定した前記変換式または前記変換係数を用いて、前記加速度センサにより測定された前記加速度情報から前記歪み情報を生成することで、前記支柱へ印加される応力を推定する
情報板の異常検出システム。
an acceleration sensor that is installed on a pillar or an information board attached to the pillar and measures acceleration information;
a diagnostic unit that detects accumulated fatigue of the information board by estimating stress applied to the pillar from the acceleration information measured by the acceleration sensor;
An information board abnormality detection system comprising:
Further comprising a strain measurement sensor that temporarily measures strain information at or near a stress-concentrated portion of the support,
The diagnostic department includes:
In a state where the strain measurement sensor is installed, the acceleration information measured by the acceleration sensor and the strain information measured by the strain measurement sensor are acquired at the same time for a predetermined period, and a plurality of pieces of acceleration information are obtained. Calculating a regression line based on the acceleration information and the distortion information from the plurality of pieces of distortion information for each, estimating a conversion formula or conversion coefficient for converting the acceleration information to the distortion information based on the calculation result,
After estimating the conversion formula or the conversion coefficient, the strain information is generated from the acceleration information measured by the acceleration sensor using the estimated conversion formula or the conversion coefficient, and is applied to the support column. Information board anomaly detection system that estimates the stress caused by
支柱、あるいは前記支柱に取り付けられた情報板に設置され、加速度情報を測定する加速度センサと、
前記加速度センサにより測定された前記加速度情報から、前記支柱へ印加される応力を推定することで、前記情報板の蓄積疲労を検出する診断部と、
を備えた情報板の異常検出システムであって、
前記支柱の応力が集中する部位、あるいはその近辺における歪み情報を一時的に測定する歪み測定センサをさらに備え、
前記診断部は、
前記歪み測定センサが設置された状態において、前記加速度センサにより測定された前記加速度情報と、前記歪み測定センサにより測定された前記歪み情報とを同時刻で所定期間取得し、前記加速度情報の時系列データおよび前記歪み情報の時系列データを取得し、前記加速度情報の時系列データおよび前記歪み情報の時系列データの両方に対して、前記支柱の一次共振周波数を包含する同一特性の狭帯域バンドパスフィルタ処理を施すことで、フィルタ処理後の加速度情報の時系列データおよびフィルタ処理後の歪み情報の時系列データを生成し、前記フィルタ処理後の加速度情報の時系列データと、前記フィルタ処理後の歪み情報の時系列データとに基づいて、加速度情報と歪み情報との回帰直線を算出し、算出結果に基づいて前記加速度情報から前記歪み情報へ変換する変換式または変換係数を推定し、
前記変換式または前記変換係数を推定した後は、推定した前記変換式または前記変換係数を用いて、前記加速度センサにより測定された前記加速度情報から前記歪み情報を生成することで、前記支柱へ印加される応力を推定する
情報板の異常検出システム。
an acceleration sensor that is installed on a pillar or an information board attached to the pillar and measures acceleration information;
a diagnostic unit that detects accumulated fatigue of the information board by estimating stress applied to the pillar from the acceleration information measured by the acceleration sensor;
An information board abnormality detection system comprising:
Further comprising a strain measurement sensor that temporarily measures strain information at or near a stress-concentrated portion of the support,
The diagnostic department includes:
In a state where the strain measurement sensor is installed, the acceleration information measured by the acceleration sensor and the strain information measured by the strain measurement sensor are acquired at the same time for a predetermined period, and a time series of the acceleration information is obtained. obtain time-series data of the acceleration information and the strain information, and obtain a narrowband bandpass with the same characteristics that includes the primary resonance frequency of the pillar for both the time-series data of the acceleration information and the time-series data of the strain information. By performing filter processing, time series data of acceleration information after filter processing and time series data of distortion information after filter processing are generated, and time series data of acceleration information after filter processing and time series data of distortion information after filter processing are generated. Based on the time series data of the distortion information, calculate a regression line between the acceleration information and the distortion information , and estimate a conversion formula or conversion coefficient for converting the acceleration information to the distortion information based on the calculation result,
After estimating the conversion formula or the conversion coefficient, the strain information is generated from the acceleration information measured by the acceleration sensor using the estimated conversion formula or the conversion coefficient, and is applied to the support column. Information board anomaly detection system that estimates the stress caused by
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