(57)【要約】【課題】卓越振動数を精度良く算出できない場合でも、橋脚、橋脚の基礎および基礎の地盤の少なくとも１つの健全度を適正に評価できるモニタリング装置および健全度モニタリングシステムを提供すること。【解決手段】モニタリング装置１００は、橋脚の常時微動および傾斜角を測定可能に構成された加速度センサ１１１と、加速度センサ１１１よる常時微動の測定データに基づいて、橋脚の卓越振動数を算出する解析部１１２１と、切替信号を入力可能に構成された通信部１１４と、通信部１１４に入力された切替信号に基づいて、加速度センサ１１１による常時微動の測定頻度および傾斜角の測定頻度を変更する測定頻度変更部１１２２と、を備える。【選択図】図２
2020183956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
橋脚に設置され、前記橋脚、前記橋脚の基礎および前記基礎の地盤の少なくとも１つの健全度を測定するモニタリング装置であって、
前記橋脚の常時微動を測定可能に構成された常時微動測定部と、
前記橋脚の傾斜角を測定可能に構成された傾斜角測定部と、
前記常時微動測定部による前記常時微動の測定データに基づいて、前記橋脚の卓越振動数を算出する解析部と、
切替信号を入力可能に構成された入力部と、
前記入力部に入力された前記切替信号に基づいて、前記常時微動測定部による前記常時微動の測定頻度および前記傾斜角測定部による前記傾斜角の測定頻度を変更する測定頻度変更部と、を備える
ことを特徴とするモニタリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のモニタリング装置において、
前記常時微動測定部および前記傾斜角測定部は、加速度センサから構成される
ことを特徴とするモニタリング装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のモニタリング装置において、
前記入力部には、前記橋脚が設けられる河川の水位が所定の閾値を超えた場合に、前記切替信号が入力される
ことを特徴とするモニタリング装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のモニタリング装置において、
前記切替信号は外部から入力される
ことを特徴とするモニタリング装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のモニタリング装置において、
前記傾斜角測定部による前記傾斜角の測定データ、および前記解析部により算出された前記卓越振動数を記憶可能に構成された記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記傾斜角の測定データおよび前記卓越振動数を出力可能に構成された出力部と、を備える
ことを特徴とするモニタリング装置。
【請求項６】
請求項５に記載のモニタリング装置において、
前記出力部は、前記入力部に前記切替信号が入力されない場合は前記卓越振動数を出力し、前記入力部に前記切替信号が入力された場合は前記傾斜角の測定データを出力する
ことを特徴とするモニタリング装置。
【請求項７】
橋脚、前記橋脚の基礎および前記基礎の地盤の少なくとも１つの健全度をモニタリングする健全度モニタリングシステムであって、
前記橋脚に設置されるモニタリング装置と、
前記モニタリング装置と通信可能に構成された健全度評価装置と、
切替信号を前記モニタリング装置に出力可能に構成された切替信号出力装置と、を備え、
前記モニタリング装置は、
前記橋脚の常時微動を測定可能に構成された常時微動測定部と、
前記橋脚の傾斜角を測定可能に構成された傾斜角測定部と、
前記常時微動測定部による前記常時微動の測定データに基づいて、前記橋脚の卓越振動数を算出する解析部と、
前記切替信号出力装置から出力された前記切替信号を入力可能に構成された入力部と、
前記入力部に入力された前記切替信号に基づいて、前記常時微動測定部による前記常時微動の測定頻度および前記傾斜角測定部による前記傾斜角の測定頻度を変更する測定頻度変更部と、
前記傾斜角測定部による前記傾斜角の測定データ、および前記解析部により算出された前記卓越振動数を記憶可能に構成された記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記傾斜角の測定データおよび前記卓越振動数を出力可能に構成された出力部と、を備え、
前記健全度評価装置は、
前記モニタリング装置から出力された前記卓越振動数および前記傾斜角の測定データを取得する取得部と、
前記取得部により取得した前記卓越振動数および前記傾斜角の測定データに基づいて、前記橋脚の健全度を評価する評価部と、を備える
ことを特徴とする健全度モニタリングシステム。
【請求項８】
橋脚、前記橋脚の基礎および前記基礎の地盤の少なくとも１つの健全度をモニタリングする健全度モニタリングシステムであって、
前記橋脚に設置されるモニタリング装置と、
前記モニタリング装置と通信可能に構成された健全度評価装置と、
切替信号を前記モニタリング装置に出力可能に構成された切替信号出力装置と、を備え、
前記モニタリング装置は、
前記橋脚の常時微動を測定可能に構成された常時微動測定部と、
前記橋脚の傾斜角を測定可能に構成された傾斜角測定部と、
前記常時微動測定部による前記常時微動の測定データに基づいて、前記橋脚の卓越振動数を算出する解析部と、
前記切替信号出力装置から出力された前記切替信号を入力可能に構成された入力部と、
前記入力部に入力された前記切替信号に基づいて、前記常時微動測定部による前記常時微動の測定頻度および前記傾斜角測定部による前記傾斜角の測定頻度を変更する測定頻度変更部と、
前記傾斜角測定部による前記傾斜角の測定データ、および前記解析部により算出された前記卓越振動数を記憶可能に構成された記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記傾斜角の測定データおよび前記卓越振動数を出力可能に構成された出力部と、を備え、
前記健全度評価装置は、
前記モニタリング装置から出力された前記卓越振動数および前記傾斜角の測定データを取得する取得部と、
前記卓越振動数と前記橋脚の健全度とを教師データとして学習する学習部と、
前記取得部により取得した前記卓越振動数および前記傾斜角の測定データと、前記学習部による学習結果とに基づいて、前記橋脚の健全度を評価する評価部と、を備える
ことを特徴とする健全度モニタリングシステム。
【請求項９】
橋脚、前記橋脚の基礎および前記基礎の地盤の少なくとも１つの健全度をモニタリングする健全度モニタリングシステムであって、
前記橋脚に設置されるモニタリング装置と、
前記モニタリング装置と通信可能に構成された健全度評価装置と、
切替信号を前記モニタリング装置に出力可能に構成された切替信号出力装置と、を備え、
前記モニタリング装置は、
前記橋脚の常時微動を測定可能に構成された常時微動測定部と、
前記橋脚の傾斜角を測定可能に構成された傾斜角測定部と、
前記常時微動測定部による前記常時微動の測定データに基づいて、前記橋脚の卓越振動数を算出する解析部と、
前記切替信号出力装置から出力された前記切替信号を入力可能に構成された入力部と、
前記入力部に入力された前記切替信号に基づいて、前記常時微動測定部による前記常時微動の測定頻度および前記傾斜角測定部による前記傾斜角の測定頻度を変更する測定頻度変更部と、
前記傾斜角測定部による前記傾斜角の測定データ、および前記解析部により算出された前記卓越振動数を記憶可能に構成された記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記傾斜角の測定データおよび前記卓越振動数を出力可能に構成された出力部と、を備え、
前記健全度評価装置は、
前記モニタリング装置から出力された前記卓越振動数および前記傾斜角の測定データを取得する取得部と、
前記傾斜角と前記橋脚の健全度とを教師データとして学習する学習部と、
前記取得部により取得した前記卓越振動数および前記傾斜角の測定データと、前記学習部による学習結果とに基づいて、前記橋脚の健全度を評価する評価部と、を備える
ことを特徴とする健全度モニタリングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モニタリング装置および健全度モニタリングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、河川等にかけられる橋梁では、局所洗掘や川底低下等によって橋脚の安定性に関する健全度が低下することがある。そのため、近年では、風や水流による橋脚の常時微動を測定することによって、橋脚の健全度を評価する新たな方法が検討されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１では、橋脚の常時微動を加速度センサで測定し、当該常時微動の測定値から、橋脚の固有振動数と相関するパワースペクトル面積比を算出する。そして、当該パワースペクトル面積比に基づいて土被り量を推定して、橋脚の健全度を評価している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−３４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、加速度センサの測定データに、橋脚が設けられた河川の水位等の環境ノイズの影響が含まれてしまう。特に、増水等によって河川の水位が上昇した場合、環境ノイズの影響が大きくなることから、橋脚の固有振動数と相関するパワースペクトル面積比を精度良く算出できなくなるおそれがある。そのため、橋脚の健全度が適正に評価できないおそれがあるといった問題があった。
【０００６】
本発明は、河川増水時等の非定常時において、卓越振動数を精度良く算出できない場合でも、橋脚、橋脚の基礎および基礎の地盤の少なくとも１つの健全度を適正に評価できるモニタリング装置および健全度モニタリングシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のモニタリング装置は、橋脚に設置され、前記橋脚、前記橋脚の基礎および前記基礎の地盤の少なくとも１つの健全度を測定するモニタリング装置であって、前記橋脚の常時微動を測定可能に構成された常時微動測定部と、前記橋脚の傾斜角を測定可能に構成された傾斜角測定部と、前記常時微動測定部による前記常時微動の測定データに基づいて、前記橋脚の卓越振動数を算出する解析部と、切替信号を入力可能に構成された入力部と、前記入力部に入力された前記切替信号に基づいて、前記常時微動測定部による前記常時微動の測定頻度および前記傾斜角測定部による前記傾斜角の測定頻度を変更する測定頻度変更部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明では、測定頻度変更部は、入力部に入力された切替信号に基づいて、常時微動測定部による常時微動の測定頻度および傾斜角測定部による傾斜角の測定頻度を変更する。そのため、定常時には、切替信号の入力に基づいて、測定頻度変更部は常時微動測定部による測定頻度を高くする。これにより、卓越振動数による橋脚の健全度評価の精度を高くできる。
一方、集中豪雨等によって河川が増水した場合、洗堀が急激に進行し、橋梁が沈下したり、傾いてしまったりするリスクが高まる。この場合、橋脚の傾斜角によって橋脚の健全度を評価するほうが、より効果的である。そのため、河川増水時等の非定常時には、切替信号の入力に基づいて、測定頻度変更部は傾斜角測定部による傾斜角の測定頻度を高くする。これにより、傾斜角による橋脚の健全度評価の精度を高くできる。したがって、河川増水時等の非定常時において、卓越振動数を精度良く算出できない場合でも、傾斜角に基づいて橋脚の健全度を適正に評価できる。
【０００９】
本発明のモニタリング装置において、前記常時微動測定部および前記傾斜角測定部は、加速度センサから構成されることが好ましい。
この構成では、常時微動測定部および傾斜角測定部は、加速度センサから構成されるので、モニタリング装置の構成を簡素化できる。
【００１０】
本発明のモニタリング装置において、前記入力部には、前記橋脚が設けられる河川の水位が所定の閾値を超えた場合に、前記切替信号が入力されることが好ましい。
この構成では、橋脚が設けられる河川の水位が所定の閾値を超えた場合に、入力部に切替信号が入力されるので、測定頻度変更部は、河川の増水等に応じて常時微動測定部および傾斜角測定部の測定頻度を変更できる。
【００１１】
本発明のモニタリング装置において、前記切替信号は外部から入力されることが好ましい。
この構成では、切替信号はモニタリング装置１００の外部から入力されるので、モニタリング装置の内部において河川の増水等を判断して切替信号を出力するような構成に比べて、モニタリング装置の構成を簡素化できる。
【００１２】
本発明のモニタリング装置において、前記傾斜角測定部による前記傾斜角の測定データ、および前記解析部により算出された前記卓越振動数を記憶可能に構成された記憶部と、前記記憶部に記憶された前記傾斜角の測定データおよび前記卓越振動数を出力可能に構成された出力部と、を備えることが好ましい。
この構成では、出力部は、記憶部に記憶された卓越振動数を、外部に適宜出力する。すなわち、モニタリング装置からは、常時微動を測定した生データではなく、算出結果である卓越振動数が出力されるため、データの送信量が小さくなる。そのため、データ送信にかかる時間を短縮できる。
【００１３】
本発明のモニタリング装置において、前記出力部は、前記入力部に前記切替信号が入力されない場合は前記卓越振動数を出力し、前記入力部に前記切替信号が入力された場合は前記傾斜角の測定データを出力することが好ましい。
この構成では、出力部は、卓越振動数および傾斜角のいずれか一方を出力するので、データの送信量が小さくなる。そのため、データ送信にかかる時間を短縮できる。
【００１４】
本発明の健全度モニタリングシステムは、橋脚、前記橋脚の基礎および前記基礎の地盤の少なくとも１つの健全度をモニタリングする健全度モニタリングシステムであって、
前記橋脚に設置されるモニタリング装置と、前記モニタリング装置と通信可能に構成された健全度評価装置と、切替信号を前記モニタリング装置に出力可能に構成された切替信号出力装置と、を備え、前記モニタリング装置は、前記橋脚の常時微動を測定可能に構成された常時微動測定部と、前記橋脚の傾斜角を測定可能に構成された傾斜角測定部と、前記常時微動測定部による前記常時微動の測定データに基づいて、前記橋脚の卓越振動数を算出する解析部と、前記切替信号出力装置から出力された前記切替信号を入力可能に構成された入力部と、前記入力部に入力された前記切替信号に基づいて、前記常時微動測定部による前記常時微動の測定頻度および前記傾斜角測定部による前記傾斜角の測定頻度を変更する測定頻度変更部と、前記傾斜角測定部による前記傾斜角の測定データ、および前記解析部により算出された前記卓越振動数を記憶可能に構成された記憶部と、前記記憶部に記憶された前記傾斜角の測定データおよび前記卓越振動数を出力可能に構成された出力部と、を備え、前記健全度評価装置は、前記モニタリング装置から出力された前記卓越振動数および前記傾斜角の測定データを取得する取得部と、前記取得部により取得した前記卓越振動数および前記傾斜角の測定データに基づいて、前記橋脚の健全度を評価する評価部と、を備えることを特徴とする。
本発明では、前述と同様の効果を得ることができる。
【００１５】
本発明の健全度モニタリングシステムは、橋脚、前記橋脚の基礎および前記基礎の地盤の少なくとも１つの健全度をモニタリングする健全度モニタリングシステムであって、前記橋脚に設置されるモニタリング装置と、前記モニタリング装置と通信可能に構成された健全度評価装置と、切替信号を前記モニタリング装置に出力可能に構成された切替信号出力装置と、を備え、前記モニタリング装置は、前記橋脚の常時微動を測定可能に構成された常時微動測定部と、前記橋脚の傾斜角を測定可能に構成された傾斜角測定部と、前記常時微動測定部による前記常時微動の測定データに基づいて、前記橋脚の卓越振動数を算出する解析部と、前記切替信号出力装置から出力された前記切替信号を入力可能に構成された入力部と、前記入力部に入力された前記切替信号に基づいて、前記常時微動測定部による前記常時微動の測定頻度および前記傾斜角測定部による前記傾斜角の測定頻度を変更する測定頻度変更部と、前記傾斜角測定部による前記傾斜角の測定データ、および前記解析部により算出された前記卓越振動数を記憶可能に構成された記憶部と、前記記憶部に記憶された前記傾斜角の測定データおよび前記卓越振動数を出力可能に構成された出力部と、を備え、前記健全度評価装置は、前記モニタリング装置から出力された前記卓越振動数および前記傾斜角の測定データを取得する取得部と、前記卓越振動数と前記橋脚の健全度とを教師データとして学習する学習部と、前記取得部により取得した前記卓越振動数および前記傾斜角の測定データと、前記学習部による学習結果とに基づいて、前記橋脚の健全度を評価する評価部と、を備えることを特徴とする。
本発明では、前述と同様の効果を得ることができる。
さらに、本発明では、健全度評価装置は、橋脚の卓越振動数と、橋脚の健全度とを教師データとして学習する学習部と、卓越振動数および傾斜角の測定データと、学習部による学習結果とに基づいて、橋脚の健全度を評価する評価部と、を備える。これにより、卓越振動数に基づいた健全度の推定精度を高めることができるので、橋脚の健全度をより正確に評価することができる。
【００１６】
本発明の健全度モニタリングシステムは、橋脚、前記橋脚の基礎および前記基礎の地盤の少なくとも１つの健全度をモニタリングする健全度モニタリングシステムであって、前記橋脚に設置されるモニタリング装置と、前記モニタリング装置と通信可能に構成された健全度評価装置と、切替信号を前記モニタリング装置に出力可能に構成された切替信号出力装置と、を備え、前記モニタリング装置は、前記橋脚の常時微動を測定可能に構成された常時微動測定部と、前記橋脚の傾斜角を測定可能に構成された傾斜角測定部と、前記常時微動測定部による前記常時微動の測定データに基づいて、前記橋脚の卓越振動数を算出する解析部と、前記切替信号出力装置から出力された前記切替信号を入力可能に構成された入力部と、前記入力部に入力された前記切替信号に基づいて、前記常時微動測定部による前記常時微動の測定頻度および前記傾斜角測定部による前記傾斜角の測定頻度を変更する測定頻度変更部と、前記傾斜角測定部による前記傾斜角の測定データ、および前記解析部により算出された前記卓越振動数を記憶可能に構成された記憶部と、前記記憶部に記憶された前記傾斜角の測定データおよび前記卓越振動数を出力可能に構成された出力部と、を備え、前記健全度評価装置は、前記モニタリング装置から出力された前記卓越振動数および前記傾斜角の測定データを取得する取得部と、前記傾斜角と前記橋脚の健全度とを教師データとして学習する学習部と、前記取得部により取得した前記卓越振動数および前記傾斜角の測定データと、前記学習部による学習結果とに基づいて、前記橋脚の健全度を評価する評価部と、を備えることを特徴とする。
本発明では、前述と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る健全度モニタリングシステムの概略を示す模式図。
【図２】第１実施形態のモニタリング装置の概略構成を示すブロック図。
【図３】第１実施形態の健全度評価装置の概略構成を示すブロック図。
【図４】健全度モニタリング方法を説明するフローチャート。
【図５】スペクトル解析結果の一例を示す図。
【図６】卓越振動数のモニタリング結果の一例を示す図。
【図７】傾斜角のモニタリング結果の一例を示す図。
【図８】第２実施形態の健全度モニタリングシステムの概略を示す模式図。
【図９】第２実施形態のモニタリング装置の概略構成を示すブロック図。
【図１０】第３実施形態の健全度評価装置の概略構成を示すブロック図。
【図１１】変形例の傾斜角のモニタリング結果の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、第１実施形態の健全度モニタリングシステム１の概略構成を示す模式図である。
図１に示すように、本実施形態に係る健全度モニタリングシステム１は、河川Ｒに掛けられた橋梁Ｂについて、その橋脚ＢＰの健全度をモニタリングするものである。
橋脚ＢＰは、橋桁ＢＧを支持し、橋桁ＢＧには、人や車両が通行するための道路や線路が設けられる。
【００１９】
健全度モニタリングシステム１は、橋脚ＢＰに設置されるモニタリング装置１００と、健全度評価装置２００とを備えている。
モニタリング装置１００は、計測ユニット１１０および太陽光パネル１２０を備えている。計測ユニット１１０は、橋脚ＢＰの常時微動を測定するために、橋脚ＢＰの上側部分の任意位置に設置される。太陽光パネル１２０は、太陽光を受光できる位置に設置されていればよく、例えば、橋桁ＢＧ上の街灯用ポールＬＰ等に設置される。
健全度評価装置２００は、データ処理装置２１０と、入力装置２２０と、出力装置２３０とを備えている。
【００２０】
［モニタリング装置１００］
図２は、モニタリング装置１００の概略構成を示すブロック図である。
図２に示すように、計測ユニット１１０は、加速度センサ１１１、制御部１１２、記憶部１１３、通信部１１４、蓄電池１１５、バックアップ電池１１６および切換部１１７を備えている。本実施形態では、これらは１つのケースに収納されることでユニット化されている。すなわち、計測ユニット１１０は、各機能が一体化されたスマートセンサである。
【００２１】
太陽光パネル１２０は、太陽光を受光し、この受光した太陽光のエネルギーを電力に変換する。
蓄電池１１５は、太陽光パネル１２０で発電された電力のうち余剰の電力を蓄電可能な二次電池である。
バックアップ電池１１６は、例えば、ボタン電池や乾電池等の一次電池である。
切換部１１７は、太陽光パネル１２０、蓄電池１１５およびバックアップ電池１１６のいずれか１つの電源に選択的に接続されると共に、加速度センサ１１１、制御部１１２、記憶部１１３および通信部１１４に接続されている。
なお、図２では、各ブロックを繋ぐ電力線を模式的に示している。また、太陽光パネル１２０、蓄電池１１５およびバックアップ電池１１６の各電源と切換部１１７との間には、直流電圧を安定化させるためのＤＣ−ＤＣコンバータ（図示略）等が接続されている。
【００２２】
本実施形態では、太陽光パネル１２０、蓄電池１１５、バックアップ電池１１６および切換部１１７が、加速度センサ１１１や制御部１１２等に電力を供給するための電力供給部１３０を構成している。
例えば、切換部１１７は、太陽光パネル１２０が十分に発電している場合には、接続先として太陽光パネル１２０を選択する。また、夜間など太陽光パネル１２０によって発電できない場合、切換部１１７は、接続先を蓄電池１１５に切り換える。また、加速度センサ１１１および制御部１１２等の消費電力に対して、太陽光パネル１２０および蓄電池１１５からの電力供給が不足する場合、切換部１１７は、接続先をバックアップ電池１１６に切り換える。
このような切換部１１７としては、供給能力のある方に優先的に切り換える電子スイッチ（ダイオードスイッチ）を用いることができる。
【００２３】
加速度センサ１１１は、橋桁ＢＧの軸方向に直交する方向（橋軸直交方向）の常時微動の加速度（振動情報）を所定頻度で測定する。常時微動は、例えば風や水流の影響で橋脚ＢＰに常時生じる微小振動である。橋軸直交方向の常時微動を測定する理由としては、洗掘によって影響を受ける度合いがより大きいためである。
また、加速度センサ１１１は、橋軸直交方向に対する橋脚ＢＰの傾斜角Ｃを所定頻度で測定する。すなわち、加速度センサ１１１は、本発明の常時微動測定部および傾斜角測定部の一例である。本実施形態では、常時微動測定部および傾斜角測定部が１つの加速度センサ１１１により構成されている。
加速度センサ１１１としては、例えばＭＥＭＳ加速度計など、微小振動を検出可能な精度の高い３軸加速度計が用いられる。ＭＥＭＳ加速度計を用いることで、安価かつ省電力で駆動することができる。
なお、加速度センサ１１１として、３軸加速度計が用いられることに限られるものではなく、例えば、１軸加速度計が用いられてもよい。
【００２４】
制御部１１２は、ＣＰＵ（Central processing unit）やメモリ等によって構成され、ＣＰＵがメモリに格納されたプログラムを実行することで処理を実行する。
制御部１１２は、解析部１１２１と、測定頻度変更部１１２２とを有する。
解析部１１２１は、加速度センサ１１１の測定データに基づいて、橋脚ＢＰの卓越振動数Ｎを算出する。
測定頻度変更部１１２２は、通信部１１４を介して後述する切替信号を入力し、当該切替信号に基づいて、定常時モードと非定常時モードとを設定する。そして、測定頻度変更部１１２２は、設定したモードに応じて、加速度センサ１１１による常時微動および傾斜角Ｃの測定頻度をそれぞれ変更する。
なお、解析部１１２１および測定頻度変更部１１２２の詳細については後述する。
【００２５】
記憶部１１３は、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＳＤカード等の不揮発性メモリ等から構成され、卓越振動数Ｎおよび傾斜角Ｃを測定日時に関連付けて累積的に記憶する。また、記憶部１１３には、後述する常時微動測定間隔ｔ１、第１傾斜角測定間隔ｔ２１、第２傾斜角測定間隔ｔ２２が記憶されている。
通信部１１４は、インターネット回線等を介して、後述する健全度評価装置２００の通信部２１１と通信可能に構成された通信インタフェースである。通信部１１４は、記憶部１１３に記憶された卓越振動数Ｎや傾斜角Ｃを含むデータを出力する。すなわち、通信部１１４は、本発明の出力部の一例である。
また、通信部１１４は、健全度評価装置２００から出力された切替信号を入力する。すなわち、通信部１１４は、本発明の入力部の一例である。
なお、通信部１１４は、無線通信のインタフェースであってもよく、また、有線通信のインタフェースであってもよく、あるいは、無線通信と有線通信とを兼ねたインタフェースであってもよい。
【００２６】
［健全度評価装置２００］
図３は、健全度評価装置２００の概略構成を示すブロック図である。
図３に示すように、健全度評価装置２００は、前述したように、データ処理装置２１０と、入力装置２２０と、出力装置２３０とを備える。
データ処理装置２１０は、例えば、管理事務所等に設置されるサーバ装置等で構成され、通信部２１１と、制御部２１２と、データベース２１３とを備える。
【００２７】
通信部２１１は、データ処理装置２１０と外部機器との間のデータや信号の入出力を行う通信インタフェースである。通信部２１１は、モニタリング装置１００から卓越振動数Ｎおよび傾斜角Ｃを含むデータを取得する。すなわち、通信部２１１は、本発明の取得部の一例である。
また、通信部２１１は、後述する切替信号出力部２１２２から出力された切替信号をモニタリング装置１００に出力する。すなわち、本実施形態では、健全度評価装置２００は、本発明の健全度評価装置と切替信号出力装置とを兼ねている。
なお、通信部２１１は、無線通信のインタフェースであってもよく、また、有線通信のインタフェースであってもよく、あるいは、無線通信と有線通信とを兼ねたインタフェースであってもよい。
【００２８】
制御部２１２は、ＣＰＵやメモリ等から構成され、ＣＰＵがメモリに格納されたプログラムを実行することで各処理を実行する。制御部２１２は、評価部２１２１と、切替信号出力部２１２２とを有する。
評価部２１２１は、卓越振動数Ｎおよび傾斜角Ｃを健全度の指標として、橋脚ＢＰの健全度を評価する。
切替信号出力部２１２２は、管理者等による入力装置２２０の操作に応じて、切替信号を出力する。前述したように、切替信号出力部２１２２により出力された切替信号は、通信部２１１を介して、モニタリング装置１００に出力される。なお、モニタリング装置１００に出力された切替信号は、前述したように、通信部１１４を介して測定頻度変更部１１２２に入力される。
データベース２１３は、橋梁Ｂの橋脚ＢＰについて、過去に算出・測定された卓越振動数Ｎや傾斜角Ｃなどを記憶している。
【００２９】
入力装置２２０は、キーボードやマウス等により構成され、管理者等の操作に応じた信号をデータ処理装置２１０に出力する。
出力装置２３０は、所謂ディスプレイであり、データ処理装置２１０から出力された信号に応じて、視覚的な情報を出力する。
【００３０】
［健全度モニタリング方法］
次に、本実施形態の健全度モニタリング方法について、図４のフローチャートに基づいて説明する。
図４に示すように、先ず、測定頻度変更部１１２２は、通信部１１４を介して、切替信号が入力されているか否かを判定する（ステップＳ１）。
ステップＳ１でＮｏと判定した場合、測定頻度変更部１１２２は定常時モードを設定する。そして、測定頻度変更部１１２２は、前回常時微動を測定してからの経過時間ＴＡが、常時微動測定間隔ｔ１よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２）。
【００３１】
ステップＳ２でＹｅｓと判定した場合、加速度センサ１１１は、橋脚ＢＰの常時微動を測定して、その測定データを取得する（ステップＳ３）。
ここで、本実施形態では、常時微動測定間隔ｔ１は１４４０分に設定されている。つまり、定常時モードでは、加速度センサ１１１による常時微動の測定が１日に１回の測定頻度で実行される。この１回の測定では、所定の間隔（例えば３０分）をおいた複数回（例えば５回）の計測が行われ、１回の計測時間は例えば十数秒間である。すなわち、所定の間隔をおいた複数回の計測によって、加速度センサ１１１による１回の常時微動の測定が構成される。
なお、常時微動測定間隔ｔ１は１４４０分に設定されることに限定されるものではなく、例えば、７２０分に設定されていてもよく、任意に設定できる。
【００３２】
次に、解析部１１２１は、橋脚ＢＰの振動周波数のスペクトルを解析して、橋脚ＢＰの卓越振動数Ｎを算出する（ステップＳ４）
図５は、解析部１１２１によるスペクトル解析結果の一例を示す図である。
図５に示すように、解析部１１２１は、測定時間における加速度の時間変化の波形を既知の手法で解析して、振動周波数ごとの振動の大きさを振幅として示すことにより、橋脚ＢＰの振動周波数のスペクトルを解析する。そして、解析部１１２１は、例えば、所定周波数帯の中で最も振幅の大きい振動周波数を、橋脚ＢＰの卓越振動数Ｎとして算出する。
本実施形態では、所定周波数帯として、0.00〜10.00Hzが設定されている。そして、図５に示す一例では、所定周波数帯としての0.00〜10.00Hzの中で、最も振幅の大きい振動周波数である3.41Hzを、橋脚ＢＰの卓越振動数Ｎとして算出し、記憶部１１３に記憶する。そして、定常時モードが設定されている場合、記憶部１１３に記憶された卓越振動数Ｎは、通信部１１４を介して、適宜健全度評価装置２００に出力される。
なお、解析部１１２１は、所定周波数帯の中で最も振幅の大きい振動周波数を、橋脚ＢＰの卓越振動数Ｎとして算出することに限られるものではなく、例えば、スペクトル解析結果を既知の統計的手法にて解析して、卓越振動数Ｎを算出してもよい。また、所定周波数帯としては、0.00〜10.00Hzに限定されるものではなく、例えば、2.50Hz〜5.00Hzであっても良く、任意に設定できる。
【００３３】
図６は、定常時モードにおける卓越振動数Ｎのモニタリング結果の一例を示す図である。
図６では、約２年間における卓越振動数Ｎのモニタリング結果を示しており、当該モニタリング結果が、健全度評価装置２００のデータベース２１３に記憶される。
図６に示すように、管理者は、データベース２１３に記憶された卓越振動数Ｎのモニタリング結果を、出力装置２３０に出力させることにより、所定期間における卓越振動数Ｎの経時変化を確認できる。これにより、管理者は、橋脚ＢＰの健全度を評価できる。例えば、管理者は、卓越振動数Ｎが事前の調査により設定した基準値を下回った場合、異常と判定できる。そして、管理者はこの異常判定に応じて、衝撃振動試験等による詳細な点検や補修を行うことができる。
【００３４】
図４に戻って、ステップＳ４で卓越振動数Ｎが算出された後、あるいは、ステップＳ２でＮｏと判定された場合、測定頻度変更部１１２２は、前回傾斜角Ｃを測定してからの経過時間ＴＬが、第１傾斜角測定間隔ｔ２１よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ５）。
【００３５】
ステップＳ５でＮｏと判定した場合、ステップＳ１に戻って処理を繰り返す。
ステップＳ５でＹｅｓと判定した場合、加速度センサ１１１は、橋脚ＢＰの傾斜角Ｃを測定して、その測定データを取得する（ステップＳ６）。
本実施形態では、第１傾斜角測定間隔ｔ２１は１４４０分に設定されている。つまり、定常時モードでは、加速度センサ１１１による傾斜角Ｃの測定が１日に１回の測定頻度で実行される。そして、測定された傾斜角Ｃは記憶部１１３に記憶される。ここで、本実施形態では、定常時モードが設定されている場合、記憶部１１３に記憶された傾斜角Ｃの測定データは、健全度評価装置２００に出力されない。すなわち、切替信号が入力されて定常時モードが設定されている場合、通信部１１４は、記憶部１１３に記憶された卓越振動数Ｎおよび傾斜角Ｃのうち、卓越振動数Ｎのみを出力する。
なお、第１傾斜角測定間隔ｔ２１は１４４０分に設定されることに限定されるものではなく、例えば、７２０分に設定されていてもよく、任意に設定できる。
【００３６】
図４に戻って、ステップＳ６で傾斜角Ｃを測定した後、ステップＳ１に戻って処理を繰り返す。
そして、ステップＳ１でＹｅｓと判定した場合、つまり、モニタリング装置１００に切替信号が入力されている場合、測定頻度変更部１１２２は非定常時モードを設定する。
【００３７】
ここで、一般的に、定常時は、河川の水位や流速が橋脚ＢＰの振動特性に与える影響が小さいため、加速度センサ１１１による測定結果から卓越振動数Ｎを精度良く算出することができる。
【００３８】
一方、集中豪雨等により河川水位が上昇する非定常時は、河川の水位や流速が橋脚ＢＰの振動特性に与える影響が大きく、また、流木等の衝突により橋脚ＢＰが振動してしまうことがある。そのため、加速度センサ１１１による測定結果から卓越振動数Ｎを精度良く算出することが難しくなる。また、非定常時は、洗堀が急激に進行し、橋脚ＢＰが沈下したり、傾いてしまったりするリスクが高まる。そのため、非定常時には、橋脚ＢＰの傾斜角Ｃによって橋脚ＢＰの健全度を評価するのが効果的と言える。
【００３９】
そこで、本実施形態では、河川Ｒの水位が上昇したり、あるいは、河川Ｒの水位上昇が予測されたりする場合等に、管理者は、入力装置２２０を操作して、モニタリング装置１００に切替信号を出力する。これにより、前述したステップＳ１においてＹｅｓと判定され、非定常時モードが設定される。
【００４０】
そして、非定常時モードが設定されると、測定頻度変更部１１２２は、加速度センサ１１１による傾斜角Ｃの測定間隔を、第１傾斜角測定間隔ｔ２１から、当該第１傾斜角測定間隔ｔ２１よりも短く設定される第２傾斜角測定間隔ｔ２２に変更する。すなわち、測定頻度変更部１１２２は、非定常時モードが設定されている場合、傾斜角Ｃの測定頻度を高くする。
そして、測定頻度変更部１１２２は、前回傾斜角Ｃを測定してからの経過時間ＴＬが、第２傾斜角測定間隔ｔ２２よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００４１】
ステップＳ６でＮｏと判定した場合、ステップＳ１に戻って処理を繰り返す。
ステップＳ６でＹｅｓと判定した場合、加速度センサ１１１は、橋脚ＢＰの傾斜角Ｃを測定して、その測定データを取得する（ステップＳ７）。
本実施形態では、第２傾斜角測定間隔ｔ２２は３分に設定されている。つまり、非定常時モードでは、加速度センサ１１１による傾斜角Ｃの測定が１日に４８０回の測定頻度で実行され、測定された傾斜角Ｃは記憶部１１３に記憶される。非定常時モードが設定されている場合、記憶部１１３に記憶された傾斜角Ｃは、通信部１１４を介して、適宜健全度評価装置２００に出力される。
なお、第２傾斜角測定間隔ｔ２２は３分に設定されることに限定されるものではなく、例えば、５分に設定されていてもよく、第１傾斜角測定間隔ｔ２１よりも短い時間に設定されていればよい。
【００４２】
図７は、非定常時モードにおける傾斜角Ｃのモニタリング結果の一例を示す図である。
図７では、約１０時間における傾斜角Ｃのモニタリング結果を示しており、当該モニタリング結果が、健全度評価装置２００のデータベース２１３に記憶される。
図７に示すように、管理者は、データベース２１３に記憶された傾斜角Ｃのモニタリング結果を、出力装置２３０に出力させることにより、非定常時における傾斜角Ｃの経時変化を確認できる。これにより、管理者は、橋脚ＢＰの健全度を評価できる。例えば、管理者は、傾斜角Ｃが急激に変化した場合、橋脚ＢＰの沈下や傾斜のリスクが高いと判定できる。そして、管理者は、上記リスクが高いと判定した場合は、橋桁ＢＧに設けられた道路や線路の通行を禁止する措置をとることができる。
【００４３】
図４に戻って、ステップＳ７で傾斜角Ｃを測定した後、ステップＳ１に戻って処理を繰り返す。このように、本実施形態では、非定常時モードが設定されている場合、加速度センサ１１１による常時微動の測定は実行されない。つまり、加速度センサ１１１による常時微動の測定頻度は１日に０回に変更される。これにより、常時微動が測定されていることに起因して傾斜角Ｃが測定できなくなることを防止できるので、上記のように設定した第２傾斜角測定間隔ｔ２２で傾斜角Ｃを測定できる。
【００４４】
以上のような第１実施形態では、次の効果を奏することができる。
（１）本実施形態では、測定頻度変更部１１２２は、通信部１１４に入力された切替信号に基づいて、加速度センサ１１１による常時微動および傾斜角Ｃの測定頻度を変更する。そのため、定常時には、切替信号の入力に基づいて、測定頻度変更部１１２２は加速度センサ１１１による測定頻度を高くする。これにより、卓越振動数Ｎによる橋脚ＢＰの健全度評価の精度を高くできる。
一方、河川増水時等の非定常時には、切替信号を入力に基づいて、測定頻度変更部１１２２は加速度センサ１１１による傾斜角Ｃの測定頻度を高くする。これにより、傾斜角Ｃによる橋脚ＢＰの健全度評価の精度を高くできる。したがって、河川増水時等の非定常時において、卓越振動数Ｎを精度良く算出できない場合でも、傾斜角Ｃに基づいて橋脚ＢＰの健全度を適正に評価できる。
【００４５】
（２）本実施形態では、１つの加速度センサ１１１により、常時微動および傾斜角Ｃを測定する。そのため、常時微動と傾斜角Ｃとを別々のセンサで測定する場合に比べて、モニタリング装置１００の構成を簡素化できる。
【００４６】
（３）本実施形態では、切替信号は、健全度評価装置２００から入力される、つまり、モニタリング装置１００の外部から入力される。そのため、例えば、モニタリング装置１００の内部において河川Ｒの増水等を判断して切替信号を出力するような構成に比べて、モニタリング装置１００の構成を簡素化できる。
【００４７】
（４）本実施形態では、通信部１１４は、定常時モードが設定されている場合、記憶部１１３に記憶された卓越振動数Ｎを健全度評価装置２００に適宜出力する。すなわち、モニタリング装置１００からは、常時微動を測定した生データではなく、算出結果である卓越振動数Ｎが出力されるため、データの送信量が小さくなる。そのため、データ送信にかかる時間を短縮できる。
【００４８】
（５）本実施形態では、通信部１１４は、定常時モードが設定されている場合は卓越振動数Ｎを出力し、非定常時モードが設定されている場合は傾斜角Ｃを出力する。これにより、卓越振動数Ｎおよび傾斜角Ｃを送信する場合に比べて、データの送信量が小さくなるので、データ送信にかかる時間を短縮できる。
【００４９】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について図面に基づいて説明する。
第２実施形態では、モニタリング装置１００Ａに水位センサ１４０Ａが設けられている点で第１実施形態と異なる。なお、第２実施形態において、第１実施形態と同一または同様の構成には同一符号を付し、説明を省略する。
【００５０】
図８は、第２実施形態の健全度モニタリングシステム１Ａの概略構成を示す模式図である。
図８に示すように、モニタリング装置１００Ａは、水位センサ１４０Ａを有する。
水位センサ１４０Ａは、河川Ｒの水中に設置される投げ込み式のセンサであり、圧力を検出する。水位センサ１４０Ａは、ケーブル等によって計測ユニット１１０Ａに接続されており、河川Ｒの水位に対応する検出信号を計測ユニット１１０Ａに出力する。また、水位センサ１４０Ａには、ケーブル等を介して、電力供給部１３０から電力が供給されている。
なお、水位センサ１４０Ａは、河川Ｒの水中に設置させる投げ込み式のセンサに限られるものではなく、例えば、橋桁ＢＧに設置され、超音波により河川Ｒの水位を検出する超音波方式のセンサであってもよく、河川Ｒの水位を検出可能に構成されていればよい。また、水位センサ１４０Ａと計測ユニット１１０Ａとは、ケーブル等の有線により接続されることに限られるものではなく、無線通信によって接続されていてもよい。
【００５１】
［モニタリング装置１００Ａ］
図９は、モニタリング装置１００Ａの概略構成を示すブロック図である。
図９に示すように、計測ユニット１１０Ａは、制御部１１２Ａを有する。
そして、制御部１１２Ａは、解析部１１２１Ａ、測定頻度変更部１１２２Ａおよび水位判定部１１２３Ａを備える。
また、本実施形態では、通信部１１４には、水位センサ１４０Ａが接続されている。
【００５２】
水位判定部１１２３Ａは、通信部１１４を介して、水位センサ１４０Ａから出力された検出信号を入力する。そして、水位判定部１１２３Ａは、前述の検出信号に基づいて、河川Ｒの水位が、予め記憶部１１３に記憶された所定の閾値を超えたと判定した場合、測定頻度変更部１１２２Ａに切替信号を出力する。すなわち、本実施形態では、水位判定部１１２３Ａを有する計測ユニット１１０Ａは、本発明の切替信号出力装置を構成する。
【００５３】
そして、前述した第１実施形態と同様に、測定頻度変更部１１２２Ａは、切替信号が入力されたら、非定常時モードを設定する。すなわち、本実施形態では、測定頻度変更部１１２２Ａは、本発明の入力部および測定頻度変更部を兼ねている。
なお、本実施形態において、前述した第１実施形態と同様に、通信部１１４を介して、健全度評価装置２００から切替信号を入力可能に構成されていてもよい。このような構成によれば、河川Ｒの水位が所定の閾値を超えていない場合においても、その後、増水等により河川Ｒの水位上昇が予想される場合等において、管理者は入力装置２２０を操作することで、切替信号を出力することができる。これにより、実際に河川Ｒの水位が上昇する前から、傾斜角Ｃを高い頻度でモニタリングすることができる。
【００５４】
以上のような第２実施形態では、次の効果を奏することができる。
（６）本実施形態では、測定頻度変更部１１２２Ａには、橋脚ＢＰが設けられる河川Ｒの水位が所定の閾値を超えた場合に、切替信号が入力される。これにより、前述した第１実施形態のように、管理者が切替信号を出力するための操作をしなくても、測定頻度変更部１１２２Ａは、河川Ｒの増水等に応じて常時微動測定部および傾斜角測定部の測定頻度を自動で変更できる。そのため、管理者による橋梁Ｂの管理を容易にできる。
【００５５】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について図面に基づいて説明する。
第３実施形態では、健全度評価装置２００Ｂに学習部２１２３Ｂが設けられる点で第１、２実施形態と異なる。なお、第３実施形態において、第１、２実施形態と同一または同様の構成には同一符号を付し、説明を省略する。
【００５６】
［健全度評価装置２００Ｂ］
図１０は、健全度評価装置２００Ｂの概略構成を示すブロック図である。
図１０に示すように、健全度評価装置２００Ｂは、前述した第１実施形態と同様に、データ処理装置２１０Ｂと、入力装置２２０Ｂと、出力装置２３０Ｂとを備える。
そして、データ処理装置２１０Ｂは、例えば、管理事務所等に設置されるサーバ装置等で構成され、通信部２１１Ｂと、制御部２１２Ｂと、データベース２１３Ｂとを備える。そして、制御部２１２Ｂは、評価部２１２１Ｂ、切替信号出力部２１２２Ｂおよび学習部２１２３Ｂを備える。なお、通信部２１１Ｂは、前述した第１、２実施形態の通信部２１１の構成と同様である。
【００５７】
［学習部２１２３Ｂ］
学習部２１２３Ｂは、所謂ニューラルネットワークに基づいて、教師有りの機械学習を行う。
ここで、一般的に、定常時において、橋脚ＢＰは土被り量が小さくなると振動しやすくなるので、卓越振動数Ｎが小さくなる。つまり、定常時において、橋脚ＢＰの土被り量と卓越振動数Ｎとは相関関係が認められる。そこで、本実施形態では、学習部２１２３Ｂは、例えば、音響測深法により測量した橋脚ＢＰの土被り量実測値（健全度）と、通信部２１１Ｂを介して取得した卓越振動数Ｎとを教師データとして機械学習を行う。
具体的には、学習部２１２３Ｂを構成するニューラルネットワークは、それぞれ複数のニューロンから構成される入力層、中間層、および、出力層を有する。そして、定常時において、入力層に入力された卓越振動数Ｎに基づいて出力層から出力される土被り量推定値が土被り量実測値に近づくように、機械学習を行う。
なお、学習部２１２３Ｂにて学習した学習済みモデルは、データベース２１３Ｂに記憶される。なお、学習部２１２３Ｂによる学習済みモデルは、評価部２１２１Ｂによる健全度の評価に先立ってデータベース２１３Ｂに記憶されるが、さらに、評価部２１２１Ｂによる評価を行いながら、学習済みモデルを随時更新してもよい。
【００５８】
［評価部２１２１Ｂ］
評価部２１２１Ｂは、通信部２１１Ｂを介して取得した卓越振動数Ｎおよび傾斜角Ｃの測定データと、学習部２１２３Ｂによる学習結果（学習済みモデル）とに基づいて、橋脚ＢＰの健全度を評価する。
具体的には、評価部２１２１Ｂは、非定常時モードが設定された場合、前述した第１、２実施形態と同様に、傾斜角Ｃを指標として橋脚ＢＰの健全度を評価する。また、評価部２１２１Ｂは、定常時モードが設定された場合、取得した卓越振動数Ｎを、データベース２１３Ｂに記憶された学習済みモデルに入力することで土被り量推定値を取得する。そして、評価部２１２１Ｂは、当該土被り量推定値に基づいて、橋脚ＢＰの健全度を評価する。例えば、評価部２１２１Ｂは、データベース２１３Ｂに記憶された土被り量の基準値と、土被り量推定値とを比較して、橋脚ＢＰの健全度を評価する。
【００５９】
以上のような第３実施形態では、次の効果を奏することができる。
（７）本実施形態では、健全度評価装置２００Ｂは、橋脚ＢＰの卓越振動数Ｎおよび土被り量実測値を教師データとして学習する学習部２１２３Ｂと、学習部２１２３Ｂによる学習結果に基づいて橋脚ＢＰの健全度を評価する評価部２１２１Ｂとを備える。これにより、卓越振動数Ｎに基づいた健全度の推定精度を高めることができるので、橋脚ＢＰの健全度をより正確に評価することができる。
【００６０】
なお、本発明は前述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記各実施形態では、定常時モードが設定されている場合、記憶部１１３に記憶された傾斜角Ｃの測定データは出力されないように構成されていたが、これに限定されず、定常時モードにおいても傾斜角Ｃの測定データが出力されるように構成されていてもよい。
【００６１】
図１１は、定常時モードにおいて、傾斜角Ｃの測定データを出力した際の、モニタリング結果の一例を示す変形例の図である。
図１１では、約６ヵ月間における傾斜角Ｃモニタリング結果を示しており、当該モニタリング結果が、健全度評価装置２００，２００Ｂのデータベース２１３，２１３Ｂに記憶される。この場合、管理者は、当該モニタリング結果を踏まえ、例えば、傾斜角Ｃの経時変化の傾向から橋脚ＢＰの健全度を評価できる。
【００６２】
前記各実施形態では、モニタリング装置１００，１００Ａは、河川Ｒに掛けられた橋梁Ｂの橋脚ＢＰの健全度を測定可能に構成されていたが、これに限定されるものではない。例えば、モニタリング装置１００，１００Ａは、橋脚ＢＰの基礎Ｆや基礎Ｆの地盤Ｇの健全度を測定可能に構成されていてもよく、橋脚ＢＰ、基礎Ｆおよび地盤Ｇの少なくとも１つの健全度を測定可能に構成されていればよい。すなわち、健全度モニタリングシステム１は、橋脚ＢＰ、基礎Ｆおよび地盤Ｇの少なくとも１つの健全度をモニタリング可能に構成されていればよい。
【００６３】
前記第１、３実施形態では、健全度評価装置２００，２００Ｂは、切替信号出力装置を兼ねていたが、これに限定されない。例えば、切替信号を出力する切替信号出力装置が健全度評価装置２００，２００Ｂとは別に設けられていてもよい。
【００６４】
前記第１、３実施形態では、切替信号出力部２１２２，２１２２Ｂは、管理者等による入力装置２２０，２２０Ｂの操作に応じて、切替信号を出力するよう構成されていたが、これに限定されない。例えば、切替信号出力部２１２２，２１２２Ｂは、インターネット回線等を介して、河川Ｒの水位データや天気予報に関するデータ等を入力可能に構成され、当該水位データや天気予報データ等に応じて、切替信号を出力可能に構成されていてもよい。
【００６５】
前記各実施形態では、非定常時モードが設定されている場合、加速度センサ１１１による常時微動の測定が実行されないように構成されていたが、これに限定されない。例えば、非定常時モードが設定されている場合に、定常時モードが設定されている場合よりも頻度を少なくして、加速度センサ１１１による常時微動の測定が実行されるように構成されていてもよい。これにより、増水時等の非定常時においても、卓越振動数Ｎのモニタリングを可能にすることができる。
【００６６】
前記各実施形態では、モニタリング装置１００，１００Ａは、１つの橋脚ＢＰに設けられていたが、これに限定されるものではない。例えば、モニタリング装置１００，１００Ａは、複数の橋脚ＢＰに設けられていてもよい。さらに、陸地に設けられた橋脚ＢＰに気温補正用のコントロールとしてのモニタリング装置１００，１００Ａを設けてもよい。この場合、当該の陸地の橋脚ＢＰに設置したモニタリング装置１００，１００Ａによる卓越振動数Ｎの算出結果によって、河川Ｒ内の橋脚ＢＰに設置したモニタリング装置１００，１００Ａによる卓越振動数Ｎの算出結果を温度補正できる。
【００６７】
前記各実施形態では、健全度評価装置２００，２００Ｂは、サーバ装置等の据え置き型装置として構成されていたが、これに限定されるものではなく、例えば、スマートフォンやタブレット端末等の携帯機器として構成されていてもよい。
また、健全度評価装置２００，２００Ｂは、モニタリング装置１００，１００Ａに組み込まれて構成されてもよい。すなわち、モニタリング装置１００，１００Ａ間でデータの送受信を行うように構成されていてもよい。
【００６８】
前記各実施形態では、モニタリング装置１００，１００Ａは、通信部１１４を介して、記憶部１１３に記憶した卓越振動数Ｎを出力するように構成されていたが、これに限定されない。例えば、モニタリング装置１００，１００Ａは、解析部１１２１，１１２１Ａで解析したスペクトル解析結果を記憶部１１３に記憶させ、当該スペクトル解析結果を出力可能に構成されていてもよい。
また、この場合、健全度評価装置２００，２００Ｂに、卓越振動数Ｎを算出する解析部が設けられていてもよい。
【００６９】
前記各実施形態では、モニタリング装置１００，１００Ａの計測ユニット１１０，１１０Ａはユニット化されているが、これに限定されるものではない。例えば、通信部１１４は、太陽光パネル１２０と一緒に、橋桁ＢＧ上の街灯用ポールＬＰ等に設置されていてもよい。また、加速度センサ１１１は、ケースに収納されることに限られず、例えば、橋脚ＢＰの上面等に直接設置されていてもよい。
【００７０】
前記各実施形態では、電力供給部１３０は、太陽光パネル１２０、蓄電池１１５、バックアップ電池１１６および切換部１１７を備えて構成されていたが、これに限定されるものではない。例えば、電力供給部１３０は、バックアップ電池１１６を備えていなくてもよい。
また、電力供給部１３０は、太陽光パネル１２０および蓄電池１１５のいずれか一方から構成されるものであってもよい。
さらに、電力供給部１３０は、モニタリング装置１００の外部から電力を受電可能に構成されていてもよい。この場合、電力供給部１３０は、太陽光パネル１２０、蓄電池１１５、バックアップ電池１１６および切換部１１７を備えていなくてもよい。
【００７１】
前記第３実施形態では、学習部２１２３Ｂは、橋脚ＢＰの土被り量実測値と、通信部２１１Ｂを介して取得した卓越振動数Ｎとを教師データとして機械学習を行うように構成されていたが、これに限定されない。一般的に、橋脚は土被り量が小さくなると傾斜角が大きくなる、つまり、傾斜角と土被り量とは相関関係が認められるので、例えば、学習部は、橋脚の土被り量実測値と、傾斜角とを教師データとして機械学習を行うように構成されていてもよい。この場合、評価部は、定常時モードが設定された場合において、学習部による学習済みモデルに基づいて推定した土被り量推定値および卓越振動数に基づいて、橋脚の健全度を評価するように構成されていてもよい。
さらに、学習部は橋脚の土被り量実測値と、卓越振動数および傾斜角とを教師データとして機械学習を行うよう構成されていてもよい。すなわち、学習部を構成するニューラルネットワークは、定常時において、入力層に入力された卓越振動数および傾斜角に基づいて出力層から出力される土被り量推定値が土被り量実測値に近づくように、機械学習を行うように構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１，１Ａ…健全度モニタリングシステム、１００，１００Ａ…モニタリング装置、１１０，１１０Ａ…計測ユニット、１１１…加速度センサ、１１２，１１２Ａ…制御部、１１３…記憶部、１１４…通信部（入力部、出力部）、１１５…蓄電池、１１６…バックアップ電池、１１７…切換部、１２０…太陽光パネル、１３０…電力供給部、１４０Ａ…水位センサ、１１２１，１１２１Ａ…解析部、１１２２，１１２２Ａ…測定頻度変更部、１１２３Ａ…水位判定部、２００，２００Ｂ…健全度評価装置（切替信号出力装置）、２１１，２１１Ｂ…通信部（取得部）、２１２，２１２Ｂ…制御部、２１３，２１３Ｂ…データベース、２２０，２２０Ｂ…入力装置、２３０，２３０Ｂ…出力装置、２１２１，２１２１Ｂ…評価部、２１２２，２１２２Ｂ…切替信号出力部、２１２３Ｂ…学習部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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