(57)【要約】【課題】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、橋脚の常時微動を所定頻度で測定する加速度センサ１１１と、加速度センサ１１１の測定データに基づいて、橋脚の振動周波数のスペクトルを解析するスペクトル解析部１１２１と、スペクトル解析部１１２１による解析結果に基づいて、所定期間において、所定周波数帯の中で最も振幅が大きい振動周波数の度数分布を集計する度数分布集計部１１２２と、度数分布集計部１１２２による集計結果に基づいて、橋脚の卓越振動数を算出する卓越振動数算出部１１２３と、を備える。【選択図】図２
2020183955.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所定頻度で測定する加速度センサと、
前記加速度センサの測定データに基づいて、前記橋脚の振動周波数のスペクトルを解析するスペクトル解析部と、
前記スペクトル解析部による解析結果に基づいて、所定期間において、所定周波数帯の中で最も振幅が大きい振動周波数の度数分布を集計する度数分布集計部と、
前記度数分布集計部による集計結果に基づいて、前記橋脚の卓越振動数を算出する卓越振動数算出部と、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、
前記卓越振動数算出部は、前記度数分布の平均値の振動周波数を前記卓越振動数として算出する
ことを特徴とするモニタリング装置。
【請求項３】
請求項１に記載のモニタリング装置において、
前記卓越振動数算出部は、前記度数分布の中央値の振動周波数を前記卓越振動数として算出する
ことを特徴とするモニタリング装置。
【請求項４】
請求項１に記載のモニタリング装置において、
前記卓越振動数算出部は、前記度数分布の最頻値の振動周波数を前記卓越振動数として算出する
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、
前記卓越振動数算出部により算出された前記卓越振動数を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記卓越振動数を出力する出力部と、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１から請求項５のいずれか一項に記載のモニタリング装置において
電力を供給する電力供給部を備え、
前記電力供給部は、
電力を発電する太陽光パネルと、
前記太陽光パネルが発電した電力を蓄電する蓄電池と、
前記蓄電池からの電力供給と前記太陽光パネルからの電力供給とを切り換える切換部とを備える
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を備え、
前記モニタリング装置は、
前記橋脚の常時微動を所定頻度で測定する加速度センサと、
前記加速度センサの測定データに基づいて、前記橋脚の振動周波数のスペクトルを解析するスペクトル解析部と、
前記スペクトル解析部による解析結果に基づいて、所定期間において、所定周波数帯の中で最も振幅が大きい振動周波数の度数分布を集計する度数分布集計部と、
前記度数分布集計部による集計結果に基づいて、前記橋脚の卓越振動数を算出する卓越振動数算出部と、
前記卓越振動数算出部により算出された前記卓越振動数を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記卓越振動数を出力する出力部と、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に基づいて、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を備え、
前記モニタリング装置は、
前記橋脚の常時微動を所定頻度で測定する加速度センサと、
前記加速度センサの測定データに基づいて、前記橋脚の振動周波数のスペクトルを解析するスペクトル解析部と、
前記スペクトル解析部による解析結果を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記解析結果を出力する出力部とを備え、
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解析結果を取得する取得部と、
前記取得部により取得した前記解析結果に基づいて、所定期間において、所定周波数帯の中で最も振幅が大きい振動周波数の度数分布を集計する度数分布集計部と、
前記度数分布集計部による集計結果に基づいて、前記橋脚の卓越振動数を算出する卓越振動数算出部と、
前記卓越振動数算出部により算出した前記卓越振動数に基づいて、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を備え、
前記モニタリング装置は、
前記橋脚の常時微動を所定頻度で測定する加速度センサと、
前記加速度センサの測定データに基づいて、前記橋脚の振動周波数のスペクトルを解析するスペクトル解析部と、
前記スペクトル解析部による解析結果に基づいて、所定期間において、所定周波数帯の中で最も振幅が大きい振動周波数の度数分布を集計する度数分布集計部と、
前記度数分布集計部による集計結果に基づいて、前記橋脚の卓越振動数を算出する卓越振動数算出部と、
前記卓越振動数算出部により算出された前記卓越振動数を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記卓越振動数を出力する出力部と、を備え、
前記健全度評価装置は、
前記橋脚の卓越振動数と、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つの健全度と、を教師データとして学習する学習部と、
前記モニタリング装置から出力された前記卓越振動数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と、前記学習部による学習結果とに基づいて、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１０】
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を備え、
前記モニタリング装置は、
前記橋脚の常時微動を所定頻度で測定する加速度センサと、
前記加速度センサの測定データに基づいて、前記橋脚の振動周波数のスペクトルを解析するスペクトル解析部と、
前記スペクトル解析部による解析結果を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記解析結果を出力する出力部とを備え、
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解析結果を取得する取得部と、
前記取得部により取得した前記解析結果に基づいて、所定期間において、所定周波数帯の中で最も振幅が大きい振動周波数の度数分布を集計する度数分布集計部と、
前記度数分布集計部による集計結果に基づいて、前記橋脚の卓越振動数を算出する卓越振動数算出部と、
前記橋脚の卓越振動数と、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つの健全度と、を教師データとして学習する学習部と、
前記卓越振動数算出部により算出した前記卓越振動数と、前記学習部による学習結果とに基づいて、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知られている。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環境ノイズの影響が含まれてしまう。具体的には、橋脚は、温度変化によって、強度、荷重、および拘束力等の構造的な特性が変化するため、橋脚の常時微動は、周囲の気温によって影響を受ける。また、橋脚の常時微動は、橋脚が設けられた河川の水位によっても影響を受ける。さらに、気温や水位などの環境因子は、季節や突発的な気象現象によって変動する。そのため、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ず、橋脚の健全度を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】
本発明の目的は、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所定頻度で測定する加速度センサと、前記加速度センサの測定データに基づいて、前記橋脚の振動周波数のスペクトルを解析するスペクトル解析部と、前記スペクトル解析部による解析結果に基づいて、所定期間において、所定周波数帯の中で最も振幅が大きい振動周波数の度数分布を集計する度数分布集計部と、前記度数分布集計部による集計結果に基づいて、前記橋脚の卓越振動数を算出する卓越振動数算出部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明では、スペクトル解析部が橋脚の振動周波数のスペクトルを解析する。そして、当該解析結果に基づいて、所定期間において、所定周波数帯の中で最も振幅が大きい振動周波数の度数分布を度数分布集計部が集計する。そして、卓越振動数算出部は、振動周波数の度数分布に基づいて、橋脚の卓越振動数を算出する。つまり、卓越振動数算出部は、橋脚の振動周波数のスペクトルから卓越振動数を直接算出するのではなく、振動周波数のスペクトルが統計的に集計された度数分布に基づいて、卓越振動数を算出する。
ここで、環境ノイズ等によるスペクトルの変化は不規則的で一定でないため、度数としては低くなる。一方、固有振動によるスペクトルの変化は規則的で一定であるため、度数として高くなる。そのため、振動周波数のスペクトルの度数分布に基づいて、卓越振動数を算出することにより、環境ノイズ等の影響を小さくできる。したがって、卓越振動数を精度良く算出でき、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することができる。
【０００９】
本発明のモニタリング装置において、前記卓越振動数算出部は、前記度数分布の平均値の振動周波数を前記卓越振動数として算出することが好ましい。
この構成では、卓越振動数算出部は、度数分布の平均値の振動周波数を卓越振動数として算出するので、卓越振動数を精度良く算出できる。
【００１０】
本発明のモニタリング装置において、前記卓越振動数算出部は、前記度数分布の中央値の振動周波数を前記卓越振動数として算出することが好ましい。
この構成では、卓越振動数算出部は、度数分布の中央値の振動周波数を卓越振動数として算出するので、卓越振動数を精度良く算出できる。
【００１１】
本発明のモニタリング装置において、前記卓越振動数算出部は、前記度数分布の最頻値の振動周波数を前記卓越振動数として算出することが好ましい。
この構成では、卓越振動数算出部は、度数分布の最頻値の振動周波数を卓越振動数として算出するので、卓越振動数を精度良く算出できる。
【００１２】
本発明のモニタリング装置において、前記卓越振動数算出部により算出された前記卓越振動数を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記卓越振動数を出力する出力部と、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、電力を供給する電力供給部を備え、前記電力供給部は、電力を発電する太陽光パネルと、前記太陽光パネルが発電した電力を蓄電する蓄電池と、前記蓄電池からの電力供給と前記太陽光パネルからの電力供給とを切り換える切換部とを備えることが好ましい。
この構成では、太陽光パネルが発電した電力を利用して、加速度センサ等を動作させることができる。また、太陽光パネルで発電された電力のうち余剰の電力は蓄電池に送られ、夜間など太陽光パネルで発電できない場合には、切換部によって蓄電池から電力を加速度センサ等に出力するようにできる。そのため、乾電池等のバッテリを不要とできたり、使用頻度を小さくできたりするため、バッテリ交換の手間やそのコストを低減できる。
【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を備え、前記モニタリング装置は、前記橋脚の常時微動を所定頻度で測定する加速度センサと、前記加速度センサの測定データに基づいて、前記橋脚の振動周波数のスペクトルを解析するスペクトル解析部と、前記スペクトル解析部による解析結果に基づいて、所定期間において、所定周波数帯の中で最も振幅が大きい振動周波数の度数分布を集計する度数分布集計部と、前記度数分布集計部による集計結果に基づいて、前記橋脚の卓越振動数を算出する卓越振動数算出部と、前記卓越振動数算出部により算出された前記卓越振動数を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記卓越振動数を出力する出力部と、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に基づいて、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を備え、前記モニタリング装置は、前記橋脚の常時微動を所定頻度で測定する加速度センサと、前記加速度センサの測定データに基づいて、前記橋脚の振動周波数のスペクトルを解析するスペクトル解析部と、前記スペクトル解析部による解析結果を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記解析結果を出力する出力部とを備え、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解析結果を取得する取得部と、前記取得部により取得した前記解析結果に基づいて、所定期間において、所定周波数帯の中で最も振幅が大きい振動周波数の度数分布を集計する度数分布集計部と、前記度数分布集計部による集計結果に基づいて、前記橋脚の卓越振動数を算出する卓越振動数算出部と、前記卓越振動数算出部により算出した前記卓越振動数に基づいて、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、健全度評価装置が度数分布集計部および卓越振動数算出部を備えるので、これらをモニタリング装置が備える場合に比べて、モニタリング装置の構成を簡素化できる。
【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を備え、前記モニタリング装置は、前記橋脚の常時微動を所定頻度で測定する加速度センサと、前記加速度センサの測定データに基づいて、前記橋脚の振動周波数のスペクトルを解析するスペクトル解析部と、前記スペクトル解析部による解析結果に基づいて、所定期間において、所定周波数帯の中で最も振幅が大きい振動周波数の度数分布を集計する度数分布集計部と、前記度数分布集計部による集計結果に基づいて、前記橋脚の卓越振動数を算出する卓越振動数算出部と、前記卓越振動数算出部により算出された前記卓越振動数を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記卓越振動数を出力する出力部と、を備え、前記健全度評価装置は、前記橋脚の卓越振動数と、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つの健全度と、を教師データとして学習する学習部と、前記モニタリング装置から出力された前記卓越振動数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と、前記学習部による学習結果とに基づいて、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、橋脚の基礎および基礎の地盤の少なくとも１つの健全度とを教師データとして学習する学習部と、卓越振動数と、学習部による学習結果とに基づいて、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、橋脚の基礎、および、基礎の地盤の少なくとも１つの健全度をより正確に評価することができる。
【００１７】
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を備え、前記モニタリング装置は、前記橋脚の常時微動を所定頻度で測定する加速度センサと、前記加速度センサの測定データに基づいて、前記橋脚の振動周波数のスペクトルを解析するスペクトル解析部と、前記スペクトル解析部による解析結果を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記解析結果を出力する出力部とを備え、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解析結果を取得する取得部と、前記取得部により取得した前記解析結果に基づいて、所定期間において、所定周波数帯の中で最も振幅が大きい振動周波数の度数分布を集計する度数分布集計部と、前記度数分布集計部による集計結果に基づいて、前記橋脚の卓越振動数を算出する卓越振動数算出部と、前記橋脚の卓越振動数と、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つの健全度と、を教師データとして学習する学習部と、前記卓越振動数算出部により算出した前記卓越振動数と、前記学習部による学習結果とに基づいて、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、橋脚の基礎および基礎の地盤の少なくとも１つの健全度とを教師データとして学習する学習部と、卓越振動数と、学習部による学習結果とに基づいて、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、橋脚の基礎、および、基礎の地盤の少なくとも１つの健全度をより正確に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【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構成を示す模式図。
【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】度数分布の集計結果の一例を示す図。
【図７】卓越振動数と土被り量実測値との関係の一例を示す図。
【図８】卓越振動数に基づく土被り量推定値と土被り量実測値との関係の一例を示す図。
【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図。
【図１０】第２実施形態の健全度評価装置の概略構成を示す図。
【図１１】第３実施形態の健全度評価装置の概略構成を示す図。
【図１２】第４実施形態の健全度評価装置の概略構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［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。
【００２０】
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、例えば橋梁点検者が持ち運び可能である携帯機器（例えばスマートフォンやタブレット端末等）として構成される。
【００２１】
［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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
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。
【００２５】
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、スペクトル解析部１１２１、度数分布集計部１１２２および卓越振動数算出部１１２３を有する。
スペクトル解析部１１２１は、加速度センサ１１１の測定データに基づいて、橋脚ＢＰの振動周波数のスペクトルを解析する。
度数分布集計部１１２２は、スペクトル解析部１１２１の解析結果に基づいて、所定期間において、所定周波数帯の中で最も振幅が大きい振動周波数の度数分布を集計する。
卓越振動数算出部１１２３は、度数分布集計部１１２２による集計結果に基づいて、橋脚ＢＰの卓越振動数Ｎを算出する。
なお、スペクトル解析部１１２１、度数分布集計部１１２２および卓越振動数算出部１１２３の詳細については後述する。
【００２６】
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を所定期間に関連付けて累積的に記憶する。
通信部１１４は、無線通信手段を備える出力部として、無線通信（例えば、Blue tooth（登録商標）やＷｉ−Ｆｉ（登録商標）等）を媒介する通信インタフェースであり、例えば健全度評価装置２００からの要求に応え、それまでに記憶部１１３に記憶された卓越振動数Ｎを含むデータを出力する。なお、通信部１１４は、本発明の出力部の一例である。
【００２７】
［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、通信部２１０、制御部２２０およびデータベース２３０を備える。
通信部２１０は、無線通信を媒介する通信インタフェースであり、モニタリング装置１００から卓越振動数Ｎを含む解析データを取得する。なお、通信部２１０は、本発明の取得部の一例である。
【００２８】
制御部２２０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２２０は、評価部２２０１を有する。
評価部２２０１は、卓越振動数Ｎを健全度の指標として、予め設定された基準値Ｄと比較することにより、橋脚ＢＰの健全度を評価する。
データベース２３０は、橋梁Ｂの橋脚ＢＰについて、過去に解析された卓越振動数Ｎや、過去実績に裏付けられた健全度評価用の基準値Ｄなどを記憶している。
【００２９】
［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、ステップＳ１として、加速度センサ１１１は、所定頻度としての１日に１回、タイマー等で設定された測定時間に、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。１回の測定は、例えば車両の通行が少ない深夜帯に、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、加速度センサ１１１の測定頻度は、１日に１回に限定されるものではなく、例えば、１２時間に１回でもよく、任意に設定できる。
【００３０】
次に、ステップＳ２として、スペクトル解析部１１２１は、橋脚ＢＰの振動周波数のスペクトルを解析する。
図５は、スペクトル解析部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、スペクトル解析部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。
【００３１】
次に、ステップＳ３として、度数分布集計部１１２２は度数分布を集計する。
図６は、度数分布集計部１１２２による度数分布の集計結果の一例を示す図である。
図６に示すように、度数分布集計部１１２２は、階級値ごとに振動周波数の度数を集計する。本実施形態では、各階級の幅は0.05Hzとされている。例えば、図５に示す一例では、最も振幅の大きい振動周波数が3.41Hzであり、3.375以上3.425未満であるため、階級値3.40Hzに度数として集計される。
ここで、本実施形態では、度数分布集計部１１２２は、所定期間としての１ヵ月間において、所定周波数帯としての2.50Hz〜5.00Hzの周波数の中で、最も振幅が大きい振動周波数の度数分布を集計する。
なお、所定期間は、１ヵ月間に限定されるものではなく、例えば、２週間であってもよく、任意に設定することができる。また、所定周波数帯としては、2.50Hz〜5.00Hzに限定されるものではなく、例えば、0.00Hz〜10.00Hzであってもよく、橋脚ＢＰの特性に応じて任意に設定することができる。
【００３２】
次に、ステップＳ４として、卓越振動数算出部１１２３は、橋脚ＢＰの卓越振動数Ｎを算出する。本実施形態では、卓越振動数算出部１１２３は、度数分布の平均値の振動周波数を卓越振動数Ｎとして算出する。具体的には、卓越振動数算出部１１２３は、各階級値に各度数を乗じた値を積算し、その値を、各階級値を積算した値で除すことにより、度数分布の平均値を算出する。そして、卓越振動数算出部１１２３は、算出した卓越振動数Ｎを所定期間の日時と関連付けて記憶部１１３に記憶させる。例えば、卓越振動数算出部１１２３は、４月１日〜４月３０日の期間に集計された度数分布に基づいて卓越振動数Ｎを算出した場合、期間の最初の日付である４月１日と関連付けて卓越振動数Ｎを記憶部１１３Ａに記憶させる。なお、卓越振動数算出部１１２３は、期間の最初の日付に関連付けて算出した卓越振動数Ｎを記憶させることに限られるものではない。例えば、卓越振動数算出部１１２３は、算出した卓越振動数Ｎを期間の中間日に関連付けて記憶させてもよく、あるいは、４月１日〜４月３０日といった期間に関連付けて記憶させてもよい。
【００３３】
次に、ステップＳ５として、通信部１１４は、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に出力する。本実施形態では、例えば橋梁点検者が、健全度評価装置２００を携帯してモニタリング装置１００との無線通信可能範囲に入り、データ要求操作を行うと、健全度評価装置２００の通信部２１０は、データ要求信号を出力する。そうすると、モニタリング装置１００の通信部１１４は、データ要求信号を受信し、これに基づいて卓越振動数Ｎを含むデータを健全度評価装置２００に出力する。これにより、健全度評価装置２００の通信部２１０は、卓越振動数Ｎを取得する。
なお、モニタリング装置１００の通信部１１４と健全度評価装置２００の通信部２１０とは、上記のように構成されるものに限られるものではない。例えば、モニタリング装置１００の通信部１１４と健全度評価装置２００の通信部２１０とは、インターネット回線等を介して、通信可能に構成されていてもよい。このように構成することで、橋梁点検者が健全度評価装置２００を携帯してモニタリング装置１００との無線通信可能範囲に入らなくても、卓越振動数Ｎを含むデータをモニタリング装置１００から取得することができる。
【００３４】
最後に、ステップＳ６として、健全度評価装置２００の評価部２２０１は、橋脚ＢＰの健全度を評価する。
図７は、橋脚ＢＰの卓越振動数Ｎと土被り量実測値ＨＭとの関係の一例を示す図である。
データベース２３０には、事前の調査により得られた、図７に示す卓越振動数Ｎと土被り量実測値ＨＭとの関係があらかじめ記憶されている。そして、評価部２２０１は、図７に示す卓越振動数Ｎと土被り量実測値ＨＭとの関係から土被り量推定値ＨＥを算出し、当該土被り量推定値ＨＥをデータベース２３０に記憶させる。
【００３５】
図８は、本実施形態の健全度モニタリングシステム１を用いて、約２年間、橋梁Ｂの橋脚ＢＰの監視を実施した場合の、卓越振動数Ｎに基づく土被り量推定値ＨＥと土被り量実測値ＨＭとの関係の一例を示す図である。なお、土被り量の実測は、既知の音響測深法による測量により実施した。
図８に示すように、本実施形態では、約２年間のモニタリング期間において、土被り量の実測を４回実施したが、そのいずれの土被り量実測値ＨＭも、卓越振動数Ｎから推定した土被り量推定値ＨＥと同等の値であった。すなわち、算出した卓越振動数Ｎから高い精度で橋脚ＢＰの土被り量を推定できることが明らかとなった。
そして、評価部２２０１は、データベース２３０に記憶された基準値Ｄと、土被り量推定値ＨＥとを比較して、橋脚ＢＰの健全度を評価する。すなわち、評価部２２０１は、土被り量推定値ＨＥが基準値Ｄよりも大きければ、健全と評価する。一方、評価部２２０１は、土被り量推定値ＨＥが基準値Ｄを下回った場合、異常と評価する。そして、評価部２２０１は、異常と評価した場合、図示略の警報装置などにより、アラーム音や警告表示等の警報を発する。これに応じて、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。
【００３６】
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、スペクトル解析部１１２１が橋脚ＢＰの振動周波数のスペクトルを解析する。そして、当該解析結果に基づいて、所定期間である１ヵ月間において、所定周波数帯である2.50Hz〜5.00Hzの中で最も振幅が大きい振動周波数の度数分布を度数分布集計部１１２２が集計する。そして、卓越振動数算出部１１２３は、振動周波数の度数分布に基づいて、橋脚ＢＰの卓越振動数Ｎを算出する。つまり、卓越振動数算出部１１２３は、橋脚ＢＰの振動周波数のスペクトルから卓越振動数Ｎを直接算出するのではなく、振動周波数のスペクトルが統計的に集計された度数分布に基づいて、卓越振動数Ｎを算出する。
ここで、環境ノイズ等によるスペクトルの変化は不規則的で一定でないため、度数としては低くなる。一方、固有振動によるスペクトルの変化は規則的で一定であるため、度数として高くなる。そのため、振動周波数のスペクトルの度数分布に基づいて、卓越振動数Ｎを算出することにより、環境ノイズ等の影響を小さくできる。したがって、卓越振動数Ｎを精度良く算出でき、橋脚ＢＰの健全度を適正に評価することができる。
【００３７】
（２）本実施形態では、卓越振動数算出部１１２３は、度数分布の平均値の振動周波数を卓越振動数Ｎとして算出する。そのため、卓越振動数算出部１１２３は、卓越振動数Ｎを精度良く算出できる。
【００３８】
（３）本実施形態では、通信部１１４は、健全度評価装置２００の通信部２１０からのデータ要求信号に応じて、記憶部１１３に記憶された卓越振動数Ｎを適宜出力する。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。
【００３９】
（４）本実施形態では、太陽光パネル１２０が発電した電力を利用して、加速度センサ１１１等を動作させることができる。また、太陽光パネル１２０で発電された電力のうち余剰の電力は蓄電池１１５に送られ、夜間など太陽光パネル１２０で発電できない場合には、切換部１１７によって蓄電池１１５から電力を加速度センサ１１１等に出力するようにできる。そのため、バックアップ電池１１６の使用頻度を小さくできるため、バックアップ電池１１６の交換の手間やコストを低減できる。
【００４０】
［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、健全度評価装置２００Ａに、度数分布集計部２２０２Ａおよび卓越振動数算出部２２０３Ａが設けられる点で第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。
【００４１】
［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、モニタリング装置１００Ａは、制御部１１２Ａ、記憶部１１３Ａおよび通信部１１４Ａを備える。
そして、制御部１１２Ａは、スペクトル解析部１１２１Ａを備える。
【００４２】
記憶部１１３Ａは、スペクトル解析部１１２１Ａによる解析結果を記憶する。
そして、通信部１１４Ａは、記憶部１１３Ａに記憶された解析結果を、健全度評価装置２００Ａに出力する。
【００４３】
［健全度評価装置２００Ａ］
図１０は、健全度評価装置２００Ａ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２００Ａは、通信部２１０Ａ、制御部２２０Ａおよびデータベース２３０Ａを備える。そして、制御部２２０Ａは、評価部２２０１Ａ、度数分布集計部２２０２Ａおよび卓越振動数算出部２２０３Ａを備える。
通信部２１０Ａは、無線通信を媒介する通信インタフェースとして構成され、モニタリング装置１００Ａからスペクトル解析部１１２１Ａによる解析結果を取得する。
【００４４】
度数分布集計部２２０２Ａは、通信部２１０Ａにより取得した解析結果に基づいて、所定期間において、所定周波数帯の中で最も振幅が大きい振動周波数の度数分布を集計する。
卓越振動数算出部２２０３Ａは、度数分布集計部２２０２Ａによる集計結果に基づいて、橋脚ＢＰの卓越振動数Ｎを算出する。
なお、度数分布集計部２２０２Ａおよび卓越振動数算出部２２０３Ａの構成は、前述した第１実施形態の度数分布集計部１１２２および卓越振動数算出部１１２３の構成と同様である。
【００４５】
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。
（５）本実施形態では、健全度評価装置２００Ａは、度数分布集計部２２０２Ａおよび卓越振動数算出部２２０３Ａを備える。これにより、前述した第１実施形態のように、モニタリング装置１００が度数分布集計部１１２２および卓越振動数算出部１１２３を備える場合に比べて、モニタリング装置１００Ａの構成を簡素化できる。
【００４６】
［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２２０４Ｂ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。
【００４７】
［健全度評価装置２００Ｂ］
図１１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１１に示すように、健全度評価装置２００Ｂは、通信部２１０Ｂ、制御部２２０Ｂおよびデータベース２３０Ｂを備える。そして、制御部２２０Ｂは、評価部２２０１Ｂおよび学習部２２０４Ｂを備える。なお、通信部２１０Ｂは、前述した第１実施形態の通信部２１０の構成と同様である。
【００４８】
［学習部２２０４Ｂ］
学習部２２０４Ｂ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。本実施形態では、学習部２２０４Ｂ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ＨＭ（健全度）と、通信部２１０Ｂ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２２０４Ｂ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、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ＨＥが土被り量実測値ＨＭに近づくように、機械学習を行う。なお、図７に示すように、卓越振動数Ｎと土被り量実測値ＨＭとは相関関係が認められる。
また、学習部２２０４Ｂにて学習した学習済みモデルは、データベース２３０Ｂに記憶される。なお、学習部２２０４Ｂによる学習済みモデルは、評価部２２０１Ｂによる健全度の評価に先立ってデータベース２３０Ｂに記憶されるが、さらに、評価部２２０１Ｂ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。
【００４９】
［評価部２２０１Ｂ］
評価部２２０１Ｂは、通信部２１０Ｂを介して取得した卓越振動数Ｎと、学習部２２０４Ｂ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２２０１Ｂは、通信部２１０Ｂを介して卓越振動数Ｎを取得する。そして、評価部２２０１Ｂは、取得した卓越振動数Ｎを、データベース２３０Ｂ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ＨＥを取得する。その後、評価部２２０１Ｂは、データベース２３０Ｂに記憶された基準値Ｄと、土被り量推定値ＨＥとを比較して、橋脚ＢＰの健全度を評価する。
【００５０】
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。
（６）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ＨＭを教師データとして学習する学習部２２０４Ｂと、学習部２２０４Ｂ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２２０１Ｂとを備える。これにより、卓越振動数Ｎに基づいた土被り量推定値ＨＥ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。
【００５１】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について図面に基づいて説明する。
第４実施形態では、前述した第３実施形態と同様に、健全度評価装置２００Ｃに学習部２２０４Ｃが設けられる点で第１、２実施形態と異なる。なお、第４実施形態において、第１〜３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。
【００５２】
［健全度評価装置２００Ｃ］
図１２は、健全度評価装置２００Ｃの概略構成を示すブロック図である。
図１２に示すように、健全度評価装置２００Ｃは、通信部２１０Ｃ、制御部２２０Ｃおよびデータベース２３０Ｃを備える。そして、制御部２２０Ｃは、評価部２２０１Ｃ、度数分布集計部２２０２Ｃ、卓越振動数算出部２２０３Ｃ、および、学習部２２０４Ｃを備える。なお、通信部２１０Ｃ、度数分布集計部２２０２Ｃ、および、卓越振動数算出部２２０３Ｃは、それぞれ前述した第２実施形態の通信部２１０Ａ、度数分布集計部２２０２Ａ、および、卓越振動数算出部２２０３Ａの構成と同様である。
【００５３】
［学習部２２０４Ｃ］
学習部２２０４Ｃは、前述した第３実施形態の学習部２２０４Ｂと同様に、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。本実施形態では、学習部２２０４Ｃは、音響測深法により測量した橋脚ＢＰの土被り量実測値ＨＭ（健全度）と、卓越振動数算出部２２０３Ｃにより算出した卓越振動数Ｎとを教師データとして機械学習を行う。そして、学習部２２０４Ｃにて学習した学習済みモデルは、データベース２３０Ｃに記憶される。
【００５４】
［評価部２２０１Ｃ］
評価部２２０１Ｃは、卓越振動数算出部２２０３Ｃにて算出した卓越振動数Ｎと、学習部２２０４Ｃ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２２０１Ｃは、卓越振動数算出部２２０３Ｃにて算出した卓越振動数Ｎを取得する。そして、評価部２２０１Ｃは、取得した卓越振動数Ｎを、データベース２３０Ｃ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ＨＥを取得する。その後、評価部２２０１Ｃは、データベース２３０Ｃに記憶された基準値Ｄと、土被り量推定値ＨＥとを比較して、橋脚ＢＰの健全度を評価する。
【００５５】
以上のような第４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、前述した第３実施形態と同様に、健全度評価装置２００Ｃは、橋脚ＢＰの卓越振動数Ｎおよび土被り量実測値ＨＭを教師データとして学習する学習部２２０４Ｃと、学習部２２０４Ｃ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２２０１Ｃとを備える。そのため、前述した第３実施形態と同様に、橋脚ＢＰの健全度をより正確に評価することができる。
【００５６】
［変形例］
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、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。
【００５７】
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。
【００５８】
前記各実施形態では、卓越振動数算出部１１２３，２２０３Ａ，２２０３Ｃは、度数分布の平均値の振動周波数を卓越振動数Ｎとして算出するよう構成されていたが、これに限定されるものではない。例えば、卓越振動数算出部１１２３，２２０３Ａ，２２０３Ｃは、度数分布の中央値の振動周波数を卓越振動数Ｎとして算出する、あるいは、度数分布の最頻値の振動周波数を卓越振動数Ｎとして算出するように構成されていてもよい。このような構成によっても、卓越振動数Ｎを精度良く算出できる。
【００５９】
前記各実施形態では、モニタリング装置１００，１００Ａは、出力部としての通信部１１４，１１４Ａを備えていたが、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、通信部１１４，１１４Ａの替わりに、卓越振動数Ｎを含むデータを記録媒体に書き込むデータ書込部を有していてもよい。この場合、健全度評価装置２００，２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃは、取得部としての通信部２１０，２１０Ａ，２１０Ｂ，２１０Ｃの替わりに、記録媒体から卓越振動数Ｎを含むデータを読み取る読取部を有していてもよい。
【００６０】
前記各実施形態では、健全度評価装置２００，２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃは、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たが、これに限定されるものではなく、例えば、据え置き型の装置として構成されていてもよい。
また、健全度評価装置２００，２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ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。
【００６１】
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１１４，１１４Ａは、太陽光パネル１２０，１２０Ａ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１１１，１１１Ａ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。
【００６２】
前記各実施形態では、電力供給部１３０，１３０Ａは、太陽光パネル１２０，１２０Ａ、蓄電池１１５，１１５Ａ、バックアップ電池１１６，１１６Ａおよび切換部１１７，１１７Ａ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１３０，１３０Ａは、バックアップ電池１１６，１１６Ａを備えていなくてもよい。
また、電力供給部１３０，１３０Ａは、太陽光パネル１２０，１２０Ａおよび蓄電池１１５，１１５Ａ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１３０，１３０Ａは、モニタリング装置１００，１００Ａ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１３０，１３０Ａは、太陽光パネル１２０，１２０Ａ、蓄電池１１５，１１５Ａ、バックアップ電池１１６，１１６Ａおよび切換部１１７，１１７Ａを備えていなくてもよい。
【００６３】
前記各実施形態では、モニタリング装置１００，１００Ａの通信部１１４，１１４Ａは、無線通信を媒介する通信インタフェース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、有線通信を媒介するインタフェースとして構成されていてもよい。
同様に、健全度評価装置２００，２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃの通信部２１０，２１０Ａ，２１０Ｂ，２１０Ｃは、有線通信を媒介するインタフェースとして構成されていてもよい。
【００６４】
前記実施形態では監視対象の橋脚ＢＰとして河川橋梁の橋脚ＢＰの例を挙げて説明したが、これに限定されず、例えば、高架橋の橋脚などでもよい。ただし、河川橋梁では橋脚ＢＰ近辺の地盤Ｇの洗掘範囲が徐々に広がり、長期的に安定性が低下する場合が多く、本発明を適用して長期のモニタリングを行うのに特に適している。
【００６５】
前記実施形態では、加速度センサ１１１，１１１Ａ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を測定するよう構成されていたが、これに限定されるものではない。例えば、加速度センサ１１１，１１１Ａは、必要に応じて橋桁ＢＧの軸方向の常時微動の加速度を測定するよう構成されていてもよい。さらに、加速度センサ１１１，１１１Ａは、傾斜角を測定するよう構成されていてもよい。これにより、橋脚ＢＰの傾きを測定できるので、橋脚ＢＰの傾きに応じて警報を出力するようにモニタリング装置１００，１００Ａを構成できる。
【符号の説明】
【００６６】
１…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、１１１，１１１Ａ…加速度センサ、１１２，１１２Ａ…制御部、１１３，１１３Ａ…記憶部、１１４，１１４Ａ…通信部（出力部）、１１５，１１５Ａ…蓄電池、１１６，１１６Ａ…バックアップ電池、１１７，１１７Ａ…切換部、１２０，１２０Ａ…太陽光パネル、１３０，１３０Ａ…電力供給部、１１２１，１１２１Ａ…スペクトル解析部、１１２２，２２０２Ａ，２２０２Ｃ…度数分布集計部、１１２３，２２０３Ａ，２２０３Ｃ…卓越振動数算出部、２００，２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ…健全度評価装置、２１０，２１０Ａ，２１０Ｂ，２１０Ｃ…通信部（取得部）、２２０，２２０Ａ，２２０Ｂ，２２０Ｃ…制御部、２３０，２３０Ａ，２３０Ｂ，２３０Ｃ…データベース、２２０１，２２０１Ａ，２２０１Ｂ，２２０１Ｃ…評価部、２２０４Ｂ，２２０４Ｃ…学習部。
【図１】
2020183955.tif 000003
【図２】
2020183955.tif 000004
【図３】
2020183955.tif 000005
【図４】
2020183955.tif 000006
【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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【図１２】
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