(57)【要約】毎年、かなりの数の救助隊員が、破損した建造物または燃焼している建造物内の調査を行なっているとき、建造物が切迫した倒壊の危険にあるということに気づかないで死亡または負傷している。本発明は、不可逆で、かつビルまたは建造物を不可避の倒壊に導く構造的破損を検出、監視するシステムおよび方法を提供する。このシステムは、燃焼領域の外側の外面上の、救助隊員の手の届くところに取り付けられた装置に収納された、少なくとも１つの加速度計を含んでいる。この装置は、画像的および／または、音声の信号を発生するリモート表示装置と通信して、建造物の切迫した倒壊を知らせる。
2005518538.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建造物の倒壊を検出するシステムであって、
少なくとも１つの軸方向の、建造物からの加速応答を入力するように構成されている少なくとも１つの加速度計を含む装置を有し、
前記装置は、前記加速度計に接続するように構成され、前記加速応答を入力し、前記加速応答から外部ノイズを除去し、前記加速応答を増幅するようにさらに構成されている濾波・増幅器を含み、
前記装置は、前記濾波・増幅器に接続するように構成され、前記濾波、増幅された加速応答を入力するようにさらに構成され、前記加速応答をアナログ信号に変換し、該信号を送信するようにさらに構成されている少なくとも１つの送信機を含み、
前記装置は、前記加速度計、前記濾波・増幅器、および前記送信機に接続され、前記加速度計、前記濾波・増幅器、および前記送信機に電力を供給するように構成され、独立していない電源と、独立した電源から電力を得るようにさらに構成されている第１の電源を含む、
システム。
【請求項２】
前記加速度計は０から３０Ｈｚの読み取り範囲を有する、請求項１記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項３】
前記独立した電源は内蔵バッテリーを有する、請求項２記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項４】
前記装置は外部の熱ケーシングを有し、前記ケーシングは、最高１９００°Ｆまでの温度の熱による損傷から前記装置を保護するように構成されるとともに、防水性を有するようにさらに構成されている、請求項３記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項５】
前記ケーシングは、オン／オフインジケータを有する面板と、前記装置を前記建造物に取り付けるアタッチメント手段とを有する、請求項４記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項６】
前記オン／オフインジケータは、スイッチ機構、音声信号インジケータ、および画像信号インジケータから成る群から選択される、請求項５記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項７】
前記アタッチメント手段は接着剤とボルトとを含む、請求項６記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項８】
構造物の倒壊を検出するシステムであって、
アナログ信号を受信し、該アナログ信号を送信するように構成されているリモート受信機を含む表示装置を有し、
前記表示装置は、前記リモート受信機に接続され、前記アナログ信号を受信するように構成され、前記アナログ信号をデジタル信号に変換するようにさらに構成されているアナログ／デジタルコンバータを含み、
前記表示装置は、前記コンバータに接続されて、前記デジタル信号を入力し、格納されている閾値データを前記デジタル信号と比較し、その比較の結果値を得るように構成されているコンピュータを含み、
前記表示装置は、前記リモート受信機、前記アナログ／デジタルコンバータ、および前記コンピュータに電力を供給するように構成され、電源から電力を得るようにさらに構成されている第２の電源を含む、
システム。
【請求項９】
前記コンピュータは、記憶装置に接続されている中央処理装置をさらに有し、該中央処理装置は、表示装置にさらに接続されるとともに、ユーザ入力器にさらに接続されている、請求項８記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項１０】
前記電源はバッテリー、交流電源、および直流電源を含む、請求項９記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項１１】
構造物の倒壊を検出するシステムであって、
少なくとも１つの軸方向の、構造物からの加速応答を入力するように構成されている少なくとも１つの加速度計を含む装置を有し、
前記装置は、前記加速度計に接続するように構成され、前記加速応答を入力し、前記加速応答から外部ノイズを除去し、前記加速応答を増幅するようにさらに構成されている濾波・増幅器と、
前記装置は、前記濾波・増幅器に接続するように構成され、前記濾波、増幅された加速応答を入力するようにさらに構成され、前記加速応答をアナログ信号として送信するようにさらに構成されている少なくとも１つの送信機を含み、
前記装置は、前記加速度計、前記濾波・増幅器、および前記送信機に接続され、前記加速度計、前記濾波・増幅器、および前記送信機に電力を供給するように構成され、独立した電源から電力を得るようにさらに構成されている第１の電源を含み、
前記システムは、電源線を介して前記装置に接続されている表示装置を含み、
前記表示装置は、前記送信機からアナログ信号を受信するように構成されているリモート受信機を含み、
前記表示装置は、前記リモート受信機に接続され、前記アナログ信号を受信するように構成され、前記アナログ信号をデジタル信号に変換するようにさらに構成されているアナログ／デジタルコンバータを含み、
前記表示装置は、前記コンバータに接続されて、前記デジタル信号を入力し、格納されている閾値データを前記デジタル信号と比較し、その比較の結果値を得るように構成されているコンピュータを含み、
前記表示装置は、前記リモート受信機、前記アナログ／デジタルコンバータ、および前記コンピュータに電力を供給するように構成されている第２の電源を含み、
前記第２の電源は電源から電力を得るようにさらに構成されている、
システム。
【請求項１２】
前記加速度計は０から３０Ｈｚの読み取り範囲を有する、請求項１１記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項１３】
前記独立した電源は内蔵バッテリーを有する、請求項１２記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項１４】
前記装置は外部の熱ケーシングを有し、該ケーシングは、最高１９００°Ｆまでの温度の熱による損傷から前記装置を保護するように構成されるとともに、防水性を有するようにさらに構成されている、請求項１３記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項１５】
前記ケーシングは、オン／オフインジケータを有する面板と、前記建造物に前記装置を取り付けるアタッチメント手段とを有する、請求項１４記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項１６】
前記オン／オフインジケータは、スイッチ機構、音声信号インジケータ、および画像信号インジケータから成る群から選択される、請求項１５記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項１７】
前記アタッチメント手段は接着剤とボルトとを含む、請求項１６記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項１８】
前記電源線は防水性の熱コーティングを有する、請求項１７記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項１９】
前記電源線は、前記送信機を前記リモート受信機に接続するように構成されている少なくとも１つの有線の通信回線を含む、請求項１８記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項２０】
前記電源線は前記第２の電源から前記第１の電源に電力を供給するように構成されている有線の電源線を含む、請求項１９記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項２１】
前記コンピュータは、記憶装置に接続された中央処理装置をさらに有し、該中央処理装置は表示装置にさらに接続されるとともに、ユーザ入力器にさらに接続されている、請求項２０記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項２２】
前記電源はバッテリー、交流電源、および直流電源を含む、請求項２１記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項２３】
前記第１の電源は、前記建造物内にある第２の電源から電力を得るようにさらに構成されている、請求項２２記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項２４】
前記第２の電源は交流電源、直流電源、およびバッテリーを含む、請求項２３記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項２５】
構造物の倒壊を検出するシステムであって、
少なくとも１つの軸方向の、構造物からの加速応答を入力するように構成されている少なくとも１つの加速度計を含む装置を有し、
前記装置は、前記加速度計に接続するように構成され、前記加速応答を入力し、前記加速応答から外部ノイズを除去し、前記加速応答を増幅するようにさらに構成されている濾波・増幅器を含み、
前記装置は、前記濾波・増幅器に接続するように構成され、前記濾波、増幅された加速応答を入力するようにさらに構成され、前記加速応答をアナログ信号として送信するようにさらに構成されている少なくとも１つの送信機を含み、
前記装置は、前記加速度計、前記濾波・増幅器、および前記送信機に接続され、前記加速度計、前記濾波・増幅器、および前記送信機に電力を供給するように構成され、独立した電源から電力を得るようにさらに構成されている第１の電源を含み、
前記システムは、前記アナログ信号を表示装置に送信する通信手段を含み、
前記表示装置は、前記通信手段を介して前記送信機からアナログ信号を受信するように構成されているリモート受信機を含み、
前記表示装置は、前記リモート受信機に接続され、前記アナログ信号を受信するように構成され、前記アナログ信号をデジタル信号に変換するようにさらに構成されているアナログ／デジタルコンバータを含み、
前記表示装置は、前記コンバータに接続されて、前記デジタル信号を入力し、格納されている閾値データを前記デジタル信号と比較し、その比較の結果値を得るように構成されているコンピュータを含み、
前記表示装置は、前記リモート受信機、前記アナログ／デジタルコンバータ、および前記コンピュータに電力を供給するように構成され、電源から電力を得るようにさらに構成されている第２の電源を含む、
システム。
【請求項２６】
前記加速度計は０から３０Ｈｚの読み取り範囲を有する、請求項２５記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項２７】
前記独立した電源は内蔵バッテリーを有する、請求項２６記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項２８】
前記装置は外部の熱ケーシングを有し、該ケーシングは、最高１９００°Ｆまでの温度の熱による損傷から前記装置を保護するように構成されるとともに、防水性を有するようにさらに構成されている、請求項２７記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項２９】
前記ケーシングは、オン／オフインジケータを有する面板と、前記建造物に前記装置を取り付けるアタッチメント手段とを有する、請求項２８記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項３０】
前記オン／オフインジケータは、スイッチ機構、音声信号インジケータ、および画像信号インジケータから成る群から選択される、請求項２９記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項３１】
前記アタッチメント手段は接着剤とボルトとを含む、請求項３０記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項３２】
前記通信手段は無線送信システムを含む、請求項３１記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項３３】
前記コンピュータは、記憶装置に接続されている中央処理装置をさらに有し、該中央処理装置は表示装置にさらに接続されるとともに、ユーザ入力器にさらに接続されている、請求項３２記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項３４】
前記電源はバッテリー、交流電源、および直流電源を含む、請求項３３記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項３５】
前記第１の電源は、前記建造物内にある第２の電源から電力を得るようにさらに構成されている、請求項３４記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項３６】
前記第２の電源は交流電源、直流電源、およびバッテリーを含む、請求項３５記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項３７】
構造物の倒壊を検出するシステムであって、
少なくとも１つの軸方向の、構造物からの加速応答を入力するように構成されている少なくとも１つの加速度計を含む装置と、
前記装置は、前記加速度計に接続するように構成され、前記加速応答を入力し、前記加速応答から外部ノイズを除去し、前記加速応答を増幅するようにさらに構成されている濾波・増幅器を含み、
前記装置は、前記濾波・増幅器に接続するように構成され、前記加速応答をデジタル信号に変換するようにさらに構成されているアナログ／デジタルコンバータを含み、
前記装置は、前記コンバータに接続するように構成され、前記デジタル信号を処理するようにさらに構成されているプロセッサを含み、
前記装置は、前記プロセッサに接続するように構成され、前記装置からのデータを識別するようにさらに構成されている識別器を含み、
前記装置は、前記濾波・増幅器に接続するように構成され、前記濾波、増幅された加速応答を入力するようにさらに構成され、前記デジタル信号を送信するようにさらに構成されている少なくとも１つの送信機を含む、
前記装置は、前記加速度計、前記濾波・増幅器、前記アナログ／デジタルコンバータ、前記プロセッサ、前記識別器、および前記送信機に接続され、前記加速度計、前記濾波・増幅器、前記アナログ／デジタルコンバータ、前記プロセッサ、前記識別器、および前記送信機に電力を供給するように構成され、独立した電源から電力を得るようにさらに構成されている第１の電源を含む、
システム。
【請求項３８】
前記加速度計は０から３０Ｈｚの読み取り範囲を有する、請求項３７記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項３９】
前記独立した電源は内蔵バッテリーを含む、請求項３８記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項４０】
前記装置は外部の熱ケーシングを有し、該ケーシングは、最高１９００°Ｆまでの温度の熱による損傷から前記装置を保護するように構成されるとともに、防水性を有するようにさらに構成されている、請求項３９記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項４１】
前記ケーシングは、オン／オフインジケータを有する面板と、前記建造物に前記装置を取り付けるアタッチメント手段とを含む、請求項４０記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項４２】
前記オン／オフインジケータは、スイッチ機構、音声信号インジケータ、および画像信号インジケータから成る群から選択される、請求項４１記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項４３】
前記アタッチメント手段は接着剤とボルトとを含む、請求項４２記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項４４】
構造物の倒壊を検出するシステムであって、
前記送信機から前記デジタル信号を受信するように構成されているリモート受信機を含む表示装置を有し、
前記表示装置は、前記受信機に接続されて、前記デジタル信号を入力し、格納されている閾値データを前記デジタル信号と比較し、その比較の結果値を得るように構成されているコンピュータとを含み、
前記表示装置は、前記リモート受信機と前記コンピュータに電力を供給するように構成されている第２の電源を含み、
前記第２の電源は、電源から電力を得るようにさらに構成されている、
システム。
【請求項４５】
前記コンピュータは、記憶装置に接続された中央処理装置をさらに有し、前記中央処理装置は、表示装置にさらに接続されるとともに、ユーザ入力器にさらに接続されている、請求項４４記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項４６】
前記電源はバッテリー、交流電源、および直流電源を含む、請求項４５記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項４７】
構造物の倒壊を検出するシステムであって、
少なくとも１つの軸方向の、構造物からの加速応答を入力するように構成されている少なくとも１つの加速度計を含む装置を有し、
前記装置は、前記加速度計に接続するように構成され、前記加速応答を入力し、前記加速応答から外部ノイズを除去し、前記加速応答を増幅するようにさらに構成されている濾波・増幅器を含み、
前記装置は、前記濾波・増幅器に接続するように構成され、前記加速応答をデジタル信号に変換するようにさらに構成されているアナログ／デジタルコンバータを含み、
前記装置は、前記コンバータに接続するように構成され、前記デジタル信号を処理するようにさらに構成されているプロセッサを含み、
前記装置は、前記プロセッサに接続するように構成され、前記装置からのデータを識別するようにさらに構成されている識別器を含み、
前記装置は、前記濾波・増幅器に接続するように構成され、前記濾波、増幅された加速応答を入力するようにさらに構成され、前記デジタル信号を送信するようにさらに構成されている少なくとも１つの送信機を含む、
前記装置は、前記加速度計、前記濾波・増幅器、前記アナログ／デジタルコンバータ、前記プロセッサ、前記識別器、および前記送信機に接続され、前記加速度計、前記濾波・増幅器、前記アナログ／デジタルコンバータ、前記プロセッサ、前記識別器、および前記送信機に電力を供給するように構成され、独立した電源から電力を得るようにさらに構成されている第１の電源を含み、
前記システムは、電源線を介して前記装置に接続されている表示装置をさらに含み、
前記表示装置は、前記送信機から前記デジタル信号を受信するように構成されているリモート受信機を含み、
前記表示装置は、前記受信機に接続されて、前記デジタル信号を入力し、格納されている閾値データを前記デジタル信号と比較し、その比較の結果値を得るように構成されているコンピュータを含み、
前記表示装置は、前記リモート受信機と前記コンピュータに電力を供給するように構成されている第２の電源を含み、
前記第２の電源は電源から電力を得るようにさらに構成されている、
システム。
【請求項４８】
前記加速度計は、０から３０Ｈｚの読み取り範囲を有する、請求項４７記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項４９】
前記独立した電源は内蔵バッテリーを含む、請求項４８記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項５０】
前記装置は外部の熱ケーシングを含む、該ケーシングは、最高１９００°Ｆまでの温度の熱による損傷から前記装置を保護するように構成されるとともに、防水性を有するようにさらに構成されている、請求項４９記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項５１】
前記ケーシングは、オン／オフインジケータを有する面板と、前記建造物に前記装置を取り付けるアタッチメント手段とを含む、請求項５０記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項５２】
前記オン／オフインジケータは、スイッチ機構、音声信号インジケータ、および画像信号インジケータから成る群から選択される、請求項５１記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項５３】
前記アタッチメント手段は接着剤とボルトとを含む、請求項５２記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項５４】
前記電源線は防水性の熱コーティングを有する、請求項５３記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項５５】
前記電源線は前記送信機を前記リモート受信機に接続するように構成されている少なくとも１つの有線の通信回線を含む、請求項５４記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項５６】
前記電源線は前記第２の電源から前記第１の電源に電力を供給するように構成されている有線の電源線を含む、請求項５５記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項５７】
前記コンピュータは、記憶装置に接続された中央処理装置をさらに有し、該中央処理装置は表示装置にさらに接続されるとともに、ユーザ入力器にさらに接続されている、請求項５６記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項５８】
前記電源はバッテリー、交流電源、および直流電源を含む、請求項５７記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項５９】
前記第１の電源は、前記建造物内にある第２の電源から電力を得るようにさらに構成されている、請求項５８記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項６０】
前記第２の電源は交流電源、直流電源、およびバッテリーを含む、請求項５９記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項６１】
構造物の倒壊を検出するシステムであって、
少なくとも１つの軸方向の、構造物からの加速応答を入力するように構成されている少なくとも１つの加速度計を含む装置を有し、
前記装置は、前記加速度計に接続するように構成され、前記加速応答を入力し、前記加速応答から外部ノイズを除去し、前記加速応答を増幅するようにさらに構成されている濾波・増幅器を含み、
前記装置は、前記濾波・増幅器に接続するように構成され、前記加速応答をデジタル信号に変換するようにさらに構成されているアナログ／デジタルコンバータを含み、
前記装置は、前記コンバータに接続するように構成され、前記デジタル信号を処理するようにさらに構成されているプロセッサを含み、
前記装置は、前記プロセッサに接続するように構成され、前記装置からのデータを識別するようにさらに構成されている識別器を含み、
前記装置は前記濾波・増幅器に接続するように構成され、前記濾波、増幅された加速応答を入力するようにさらに構成され、前記デジタル信号を送信するようにさらに構成されている少なくとも１つの送信機と、
前記装置は、前記加速度計、前記濾波・増幅器、前記アナログ／デジタルコンバータ、前記プロセッサ、前記識別器、および前記送信機に接続され、前記加速度計、前記濾波・増幅器、前記アナログ／デジタルコンバータ、前記プロセッサ、前記識別器、および前記送信機に電力を供給するように構成され、独立した電源から電力を得るようにさらに構成されている第１の電源を含み、
前記システムは、前記デジタル信号を表示装置に送信する通信手段を含み、
前記表示装置は、前記通信手段を介して前記送信機からデジタル信号を受信するように構成されているリモート受信機を含み、
前記表示装置は、前記受信機に接続されて、前記デジタル信号を入力し、格納されている閾値データを前記デジタル信号と比較し、その比較の結果値を得るように構成されているコンピュータを含み、
前記表示装置は、前記リモート受信機と前記コンピュータに電力を供給するように構成されている第２の電源をさらに含み、
前記第２の電源は電源から電力を得るようにさらに構成されている、
システム。
【請求項６２】
前記加速度計は０から３０Ｈｚの読み取り範囲を有する、請求項６１記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項６３】
前記独立した電源は内蔵バッテリーを有する、請求項６２記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項６４】
前記装置は外部の熱ケーシングを有し、該ケーシングは、最高１９００°Ｆまでの温度の熱による損傷から前記装置を保護するように構成されるとともに、防水性を有するようにさらに構成されている、請求項６３記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項６５】
前記ケーシングは、オン／オフインジケータを有する面板と、前記建造物に前記装置を取り付けるアタッチメント手段とを含む、請求項６４記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項６６】
前記オン／オフインジケータは、スイッチ機構、音声信号インジケータ、および画像信号インジケータから成る群から選択される、請求項６５記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項６７】
前記アタッチメント手段は接着剤とボルトとを含む、請求項６６記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項６８】
前記通信手段は無線送信システムを含む、請求項６７記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項６９】
前記コンピュータは、記憶装置に接続された中央処理装置をさらに有し、前記中央処理装置は表示装置にさらに接続されるとともに、ユーザ入力器にさらに接続されている、請求項６８記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項７０】
前記電源は、バッテリー、交流電源、および直流電源を含む、請求項６９記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項７１】
前記第１の電源は、前記建造物内にある第２の電源から電力を入力するようにさらに構成されている、請求項７０記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項７２】
前記第２の電源は、交流電源、直流電源、およびバッテリーを含む、請求項７１記載の建造物の倒壊を検出するシステム。
【請求項７３】
建造物の倒壊を検出する方法であって、
（ａ）少なくとも１つの加速度計と、濾波・増幅器と、少なくとも１つの送信機と、オン／オフインジケータとを有する装置を建造物の外面に取り付けること、
（ｂ）前記少なくとも１つの加速度計を使用して加速応答を監視すること、
（ｃ）前記濾波・増幅器を使用して、ノイズを低減し、前記応答を増幅すること、
（ｄ）前記応答をアナログ信号に変換すること、
（ｅ）前記送信機を使用して、前記信号をリモート受信機に送信すること、
（ｆ）前記リモート受信機を使用して、該信号を受信するとともに、前記信号をコンピュータに送信すること、
（ｇ）前記コンピュータを使用して、前記信号をデジタル化し、該信号を閾値と比較すること、
（ｈ）前記デジタル化された信号を前記コンピュータから前記装置に送信すること、
（ｉ）前記装置に前記信号を表示すること、
（ｊ）前記装置を使用して、前記建造物の倒壊状況を作業者に知らせること、
を有する方法。
【請求項７４】
前記建造物の燃焼中、前記建造物の倒壊中、および前記建造物の倒壊後の加速応答を監視することをさらに有する、請求項７３記載の建造物の倒壊を検出する方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
（合衆国政府の利益の陳述）
米国特許法施行規則４０１．１４条（ｂ）項で述べられているように、合衆国政府は、合衆国のために、または合衆国を代表して、本発明を実行する、非独占的な、譲渡不可で、変更できない、支払い済みの特許使用権を有し、または該特許権を実行したものである。
【０００２】
倒壊に至る建造物の破損が、倒壊物の近くにいる救助隊員およびその他の人々を負傷させ、死亡に至らしめていた。多くの救助作業において、特に人命が危険な状態にさらされている場合、建造物の状態は、いつ、どのようにして建造物に進入するかを決定するのに、比較的小さな役割しか果たしていない。破損が伝播し、建造物を最終的に弱体化する一般的に複雑な特性が、切迫した倒壊の予測を非常に困難にしていた。特に消火動作中の目視検査だけでは、倒壊および人命の損失を招くであろうメカニズムを確実に検出することはできない。したがって、著しく破壊された、および倒壊の危険がある建造物を監視できる技術的な取り組みの必要性が存在する。
【０００３】
しかし、倒壊の監視は、建造物の破損の度合いが非常に激しく、現在の荷重条件に連続してさらされると、切迫した倒壊に至るであろうという前提に基づいている。燃焼している建造物は、明らかに、火炎によって既に破損されている。火炎による破壊のメカニズムを容易に検出、追跡できても、切迫した倒壊を検出するメカニズムが得られるものではない。
【０００４】
構造物の破壊検出の研究は、周知の荷重条件下で、応答特性の挙動を測定する非破壊検査技術を使用することを最も特徴としている。しかし、特定の試験技術を選択することは、検出技術の有効性において大きな役割を果たすものである。従来技術による破損検出装置および方法は、非破壊検査装置および方法を提供していない。
【０００５】
建造物の破損を検出する既存の装置は、主として、建造物に高周波または音響エネルギーを誘発する方法、または建造物内の重要な位置でモニタ装置を使用する方法に依存している。
【０００６】
特許文献１は、例えば、ビルに取り付けることができるパッシブな歪みゲージを開示している。このゲージは、地震等で、ビルに働く荷重支持応力に相応した音波を発する。同様に、特許文献２は、超音波周波数を使用して木材および他の物品内の応力を試験する方法を開示している。
【０００７】
これらの種類の計器および方法は、構造的な共振に関連した周波数よりも広い周波数範囲で動作する。それゆえ、それらは構造的な応答挙動を分離することができず、倒壊を監視するのに必要な感度を有していない。
【０００８】
特許文献３は、建造物が存在する場所に加えられた衝撃の量を監視する装置を開示している。この装置は衝撃検出器であり、高電圧状態を発生させるために、閾値と比較される整流信号を発生するようになっている加速度計を使用している。しかし、特に、特許文献３は、装置が低電圧状態にあるよりも低い設定閾値を使用しているので、建造物上の衝撃の検出は、倒壊に至る構造物の応答を監視するのに使用できない。
【０００９】
切迫した構造的破壊を検出する必要性は非常に大きい。本発明は、構造的破損および切迫した破壊を検出して、損害の防止、およびビル倒壊の領域内にいる救助隊員および（一般の）人々の生命の救助を支援する新規でユニークな装置および方法を提供するものである。
【特許文献１】米国特許第５，６７５，８０９号
【特許文献２】米国特許第５，４０４，７５５号
【特許文献３】米国特許第６，１３８，５１６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明の目的は、建造物の倒壊の始まりを求め、崩壊メカニズムの進行を検出し、建造物に影響を与えた状態の後の著しく損なわれた構造的完全性を検出するシステムおよび方法を提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、０Ｈｚまでの加速応答を測定可能な少なくとも１つの加速度計を使用したシステムを提供することである。
【００１２】
本発明の他の目的は、本発明の装置を使用して、少なくとも１つの軸（ｘ、ｙまたはｚ）方向の加速応答を測定可能な少なくとも１つの加速度計を使用して、建造物の倒壊を検出するシステムおよびその方法を提供することである。
【００１３】
本発明の他の目的は、監視される建造物の一部の方向に垂直に装置が設置される、破損状態から離れた外面に取り付け可能な装置を使用したシステムを提供することである。
【００１４】
本発明のさらに他の目的は、軽量で、防水性を有し、最高１９００°Ｆまでの温度に耐え得る装置を使用したシステムを提供することである。
【００１５】
本発明のさらに他の目的は、独立した電源で動作する装置を使用したシステムを提供することである。
【００１６】
本発明のさらに他の目的は、倒壊状態を監視されている建物の電源を含む外部電源を使用したシステムを提供することである。
【００１７】
本発明のさらに他の目的は、システムのリモート受信機に送信されたデータを評価するのに、アナログおよび／またはデジタルの信号を使用したシステムを提供することである。
【００１８】
本発明のさらに他の目的は、送信された信号を評価し、倒壊状況を判断、検出するのに、コンピュータ技術を使用したシステムを提供することである。
【００１９】
本発明のさらに他の目的は、信号を装置からリモート受信機に送信するのに、有線および無線通信を使用したシステムを提供することである。
【００２０】
本発明のこれら、および他の目的は、ここに以下に説明するこの発明によって達成される。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、切迫した構造的な倒壊の検出に関している。切迫した構造的な倒壊の検出は、建造物または建物の破損検出の特定とは区別される。破損検出は、主として建物または建造物に対する大規模でこうむるかもしれない破損を防止することに関係している。倒壊検出は一方、破損が不可逆であるという仮定から始まる。
【００２２】
風、波、運転設備、または建造物の中および周囲の環境条件に見合った状況に特有の他の応答から生じる得る自然に発生する励起を受けると、全ての建造物は、周囲の応答挙動を示す。
【００２３】
本発明は、倒壊メカニズムが進行して倒壊する直前に最大の大きさに達するような、このような倒壊メカニズムを検出し、監視することに関する。特に、本発明は、自然に発生し、倒壊の開始を特定する、状況に特有の周囲応答、および著しく低下した構造的完全性を示す状態に至る倒壊の進行に基づいて、閾値または閾値の範囲を決定することに関する。
【００２４】
本発明は建造物の切迫した倒壊の検出に関しているように、倒壊メカニズムの不可逆特性は、コンピュータおよび計測工学の進歩と組合され、本発明に至った。
【００２５】
本発明のシステムおよび方法は、火災が１つの例であり得る、外部から加えられた励起によって、建造物で得られる周囲の加速応答測定を使用する。周囲の加速は、切迫した倒壊に至る、建造物の完全性の変化に関係し得る、応答量および周波数成分に関する情報を含んでいる。本発明は、低レベルの構造的な応答を０から３０Ｈｚの周波数範囲にわたり、特に０から２０Ｈｚの範囲で、ミリグラムのオーダで検出することができる。
【００２６】
本発明のシステムおよび方法は、加速応答が他の構造的な応答と同じように、火災の状態によって影響を受けないという発明者の知見に基づいている。崩壊する構造的な要素から得られた加速応答の単純化された物理的な解釈が、不可避的倒壊のメカニズムを提供する。崩壊する構造部品、すなわち梁は、燃焼中、その梁の中心近くで振動レベルの上昇を明確に示し、その梁の一部が落下するときに、下方向を向いた加速の大きな上昇がそれに続く。燃焼および増加する加速レベルは共に、梁では不可逆プロセスである。したがって、加速の大きな増加、または変化の始まりを検出することは、切迫した構造的な倒壊を十分に警告するのにとって重要である。周囲応答を監視できることそれ自体では、切迫した倒壊を予測するには十分でないことに注意することが重要である。むしろ、それは、本発明を特徴づける周囲応答レベルの変化を検出できることである。
【００２７】
倒壊の状況に特有の周囲応答の例は、火災が、従来の構造的な応答範囲（通常、多くの建造物では１００Ｈｚ未満）にわたるスペクトルエネルギーを含む不規則な励起を生成する燃焼中の建造物である。高温および低い信号対雑音比により、これらの条件下での構造的な応答の検出は、以前は困難だった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明は、倒壊メカニズムを検出、監視するシステムおよび方法を提供する。本発明のシステムおよび方法はパッシブである。本発明の実施形態を図１から図１０に示す。本発明は、これらの特定の実施形態に限定されるものではなく、またこれらの実施形態の変形は、本発明の範囲に含まれる。
【００２９】
本システムおよび方法は、火災に関係した倒壊に限定されるものでもなく、建造物の荷重に耐えられる容量を超えるエネルギーを吸収した建造物によって誘発されたどのような倒壊にも適用できる。
【００３０】
図１は本発明の、ケーブルを使用した有線のアナログ式システムを示している。図１のシステム（１）は、火災または破損時の倒壊メカニズムを検出、監視するのに使用される軽量の携帯機器（２）と表示装置（３）を備えている。
【００３１】
システム（１）の装置（２）は、構造的な応答を監視するトランスデューサとして、少なくとも１つの加速度計（４）を含んでいる。加速度計（４）は、１つから３つの軸方向（すなわちｘ、ｙまたはｚ軸）、好ましくは取り付け面に垂直を向いた加速度を監視できることが必要で、０から３０Ｈｚの範囲で動作する。加速度計（４）は、ＤＣまたは０Ｈｚまでの応答を監視する。これは、加速度計（４）が建造物中の変化する平均加速度に対応する超低周波応答を追尾するためである。ＤＣ応答を監視することができない加速度計は、約４Ｈｚのこれらの応答を濾波、または減衰させ、したがって、最終的な倒壊に近づいている、変化する平均加速度を検出することができない。装置（２）は、０から３０Ｈｚの範囲にわたり１００に等しい信号利得を有する、加速度計（４）に接続された低域濾波・増幅器（５）も含んでいる。
【００３２】
装置（２）は、濾波・増幅器（５）に接続された少なくとも１つの送信機（６）も含んでいる。送信機（６）の帯域幅性能は、環境条件によって課された要件と、信号中の最も高い所望の周波数成分によって決まる。
【００３３】
装置（２）は、加速度計（４）、濾波・増幅器（５）、および送信機（６）に接続された第１の電源（７）も含んでいる。第１の電源（７）は、独立していない電源および独立した電源の両方を使用して動作する。第１の電源（７）の独立した電源はバッテリーを含む。ここで、電源（７）の独立していない電源について以下に説明する。装置（２）に適用可能な他の電源も本発明の範囲に含まれる。
【００３４】
送信機（６）は、装置（２）から得られたアナログ応答信号を有線の通信回線（８）を通して表示装置（３）に転送する。このアナログ信号は、リモート受信機（９）で受信される。有線の通信回線（８）は、高温に好適な難燃性／耐熱性材料で被覆されている。アナログ信号は次に、Ａ／Ｄコンバータ（１０）に転送される。Ａ／Ｄコンバータは次に、コンピュータシステム（１１）にデジタル化された信号を転送する。コンピュータシステム（１１）は、コンピュータ処理装置（１１ａ）、メモリ（１１ｂ）、表示画面（１１ｃ）、およびユーザ入力器（１１ｄ）を含んでいる。コンピュータ処理装置（１１ａ）は、加速応答に関連した閾値を構造上の条件と比較する。これらの値に基づいて、コンピュータ処理装置（１１ａ）は、図１（ａ）に示すオン／オフインジケータ（１３ｂ）に表示される信号を装置（２）に出力する。デジタル化された信号は、表示画面（１１ｃ）に表示および／またはメモリ（１１ｂ）に格納することができる。コンピュータ処理装置（１１ａ）は、測定された応答の画像および音声特性を表示装置（１１ｃ）に表示させることができる設計されたソフトウェアによって、現場のデータ削減および分析も行う。リモート受信機（９）、Ａ／Ｄコンバータ（１０）、およびコンピュータシステム（１１）は第２の電源（１２）に接続されている。第２の電源（１２）は、バッテリーのような内部電源を使用して動作することができる。必要な場合、第２の電源（１２）は、第１の電源（７）にも電力を供給することもできる。表示装置（３）に適応可能な他の電源も本発明の範囲に含まれる。
【００３５】
図（１ａ）に示すように、装置（２）は、最高１９００°Ｆまでの熱損傷から装置（２）を保護する熱ケーシング（１３）内に収納されている。ケーシング（１３）は、オン／オフインジケータ（１３ｂ）を有する面板（１３ａ）を含んでいる。オン／オフインジケータ（１３ｂ）は、スイッチ機構および／または平均値を追尾できる音声信号インジケータおよび／または画像信号インジケータを含んでいてもよい。装置（２）の寸法は、上記の種々の部品の大きさに依存する。しかし、装置（２）の最大寸法は、約１０．１６センチメートル（４インチ）を越えない。
【００３６】
図２は本発明の他の実施形態を示している。図２のシステム（１０１）は、火災または破損時の倒壊状態を検出、監視するのに使用される軽量の携帯機器（１０２）と表示装置（１０３）を備えている。システム（１０１）の装置（１０２）は、構造的な応答を監視するためのトランスデューサとして、少なくとも１つの加速度計（１０４）を含んでいる。加速度計（１０４）は、１つから３つの軸方向（すなわちｘ、ｙまたはｚ軸）、好ましくは取り付け面に垂直に向いた加速度を監視できることが必要で、０から３０Ｈｚの範囲で動作する。加速度計（１０４）は、ＤＣまたは０Ｈｚまでの応答を監視する。これは、加速度計（１０４）が建造物中の変化する平均加速度に対応する超低周波応答を追尾するためである。ＤＣ応答を監視することができない加速度計は、約４Ｈｚのこれらの応答を濾波、または減衰させ、したがって、最終的な倒壊に近づいている、変化する平均加速度を検出することができない。装置（１０２）は、０から３０Ｈｚの範囲にわたり１００に等しい信号利得を有する、加速度計（１０４）に接続された低域濾波・増幅器（１０５）も含んでいる。
【００３７】
装置（１０２）は、濾波・増幅器（１０５）に接続された少なくとも１つの送信機（１０６）も含んでいる。送信機（１０６）の帯域幅性能は、環境状態によって課された要件と、信号中の最も高い所望の周波数成分によって決まる。
【００３８】
装置（１０２）は、加速度計（１０４）、濾波・増幅器（１０５）、および送信機（１０６）に接続された第１の電源（１０７）も含んでいる。第１の独立した電源（１０７）はバッテリーを含む。しかし、装置（１０２）に適応可能な他の電源も本発明の範囲に含まれる。
【００３９】
送信機（１０６）は、装置（１０２）から得られたアナログ応答信号を有線の通信回線（１０８）を通して表示装置（１０３）に転送する。このアナログ信号は、リモート受信機（１０９）で受信される。有線の通信回線（１０８）は、高温に好適な難燃性／耐熱性材料で被覆されている。アナログ信号は次に、Ａ／Ｄコンバータ（１１０）に転送される。Ａ／Ｄコンバータ（１１０）は次に、デジタル化された信号をコンピュータシステム（１１１）に転送する。コンピュータシステム（１１１）は、コンピュータ処理装置（１１１ａ）と、メモリ（１１１ｂ）と、表示画面（１１１ｃ）と、ユーザ入力器（１１１ｄ）を含んでいる。コンピュータ処理装置（１１１ａ）は、加速応答に関連した閾値を構造的な条件と比較する。これらの値に基づいて、コンピュータ処理装置（１１１ａ）は、図１（ａ）に示すオン／オフインジケータ（１３ｂ）に表示される信号を装置（１０２）に出力する。デジタル化された信号は、表示画面（１１１ｃ）に表示および／またはメモリ（１１１ｂ）に格納することができる。コンピュータ処理装置（１１１ａ）は、測定された応答の画像および音声特性を表示装置（１１１ｃ）に表示させることができる設計されたソフトウェアによって、現場のデータ削減および分析も行う。リモート受信機（１０９）、Ａ／Ｄコンバータ（１１０）、およびコンピュータシステム（１１１）は第２の電源（１１２）に接続されている。第２の電源（１１２）は、バッテリーのような内部電源を使用して動作することができる。表示装置（１０３）に適応可能な他の電源も本発明の範囲に含まれる。装置（１０２）の外部ケーシングおよびハウジングは、図（１ａ）に示されている。
【００４０】
図３は本発明の他の実施形態を示している。本発明の図３は、無線のアナログ式内部電源システムを示している。図３のシステム（２０１）は、火災または破損時の倒壊状態を検出、監視するのに使用される軽量の携帯機器（２０２）と表示装置（２０３）を備えている。システム（２０１）の装置（２０２）は、構造的な応答を監視するトランスデューサとして、少なくとも１つの加速度計（２０４）を含んでいる。加速度計（２０４）は、１つから３つの軸方向（すなわちｘ、ｙまたはｚ軸）、好ましくは取り付け面に垂直に向いた加速度を監視できることが必要で、０から３０Ｈｚの範囲で動作する。加速度計（２０４）は、ＤＣまたは０Ｈｚまでの応答を監視する。これは、加速度計（２０４）が建造物中の変化する平均加速度に対応する超低周波応答を追尾するためである。ＤＣ応答を監視することができない加速度計は、約４Ｈｚのこれらの応答を濾波、または減衰させ、したがって、最終的な倒壊に近づいている、変化する平均加速度を検出することができない。装置（２０２）は、０から３０Ｈｚの範囲にわたり１００に等しい信号利得を有する、加速度計（２０４）に接続された低域濾波・増幅器（２０５）も含んでいる。
【００４１】
装置（２０２）は、濾波・増幅器（２０５）に接続された少なくとも１つの送信機（２０６）も含んでいる。送信機（２０６）の帯域幅性能は、環境条件によって課された要件と、信号中の最も高い所望の周波数成分によって決まる。
【００４２】
装置（２０２）は、加速度計（２０４）、濾波・増幅器（２０５）、および送信機（２０６）に接続された第１の独立した電源（２０７）も含んでいる。第１の独立した電源（２０７）はバッテリーを含む。しかし、装置（２０２）に適応可能な他の電源も本発明の範囲に含まれる。
【００４３】
送信機（２０６）は、装置（２０２）から得られたアナログ応答信号を、無線通信回線（２０８）を通して表示装置（２０３）に転送する。このアナログ信号は、リモート受信機（２０９）で受信される。アナログ信号は次に、Ａ／Ｄコンバータ（２１０）に転送される。Ａ／Ｄコンバータ（２１０）は次に、デジタル化された信号をコンピュータシステム（２１１）に転送する。コンピュータシステム（２１１）は、コンピュータ処理装置（２１１ａ）、メモリ（２１１ｂ）、表示画面（２１１ｃ）、およびユーザ入力器（２１１ｄ）を含んでいる。コンピュータ処理装置（２１１ａ）は、加速応答に関連した閾値を構造的な条件と比較する。これらの値に基づいて、コンピュータ処理装置（２１１ａ）は、図１（ａ）に示すオン／オフインジケータ（１３ｂ）に表示される信号を装置（２０２）に出力する。デジタル化された信号は、表示画面（２１１ｃ）に表示および／またはメモリ（２１１ｂ）に格納することができる。コンピュータ処理装置（２１１ａ）は、測定された応答の画像および音声特性を表示装置（２１１ｃ）に表示させることができる、設計されたソフトウェアによって、現場のデータ削減および分析も行う。リモート受信機（２０９）、Ａ／Ｄコンバータ（２１０）、およびコンピュータシステム（２１１）は、第２の電源（２１２）に接続されている。第２の電源（２１２）は、バッテリーのような内部電源を使用して動作することができる。表示装置（２０３）に適応可能な他の電源も本発明の範囲に含まれる。装置（２０２）の外部ケーシングおよびハウジングは、図（１ａ）に示されている。
【００４４】
図４は本発明の他の実施形態を示している。図４は、他の電源を有する有線のアナログ式内部電源システムを示している。図４のシステム（３０１）は、火災または破損時の倒壊状態を検出、監視するのに使用される軽量の携帯機器（３０２）と表示装置（３０３）を備えている。システム（３０１）の装置（３０２）は、構造的な応答を監視するトランスデューサとして、少なくとも１つの加速度計（３０４）を含んでいる。加速度計（３０４）は、１つから３つの軸方向（すなわちｘ、ｙまたはｚ軸）、好ましくは取り付け面に垂直に向いた加速度を監視できることが必要で、０から３０Ｈｚの範囲で動作する。加速度計（３０４）は、ＤＣまたは０Ｈｚまでの応答を監視する。これは、加速度計（３０４）が建造物中の変化する平均加速度に対応する超低周波応答を追尾するためである。ＤＣ応答を監視することができない加速度計は、約４Ｈｚのこれらの応答を濾波、または減衰させ、したがって、最終的な倒壊に近づいている、変化する平均加速度を検出することができない。装置（３０２）は、０から３０Ｈｚの範囲にわたり１００に等しい信号利得を有する、加速度計（３０４）に接続された低域濾波・増幅器（３０５）も含んでいる。
【００４５】
装置（３０２）は、濾波・増幅器（３０５）に接続された少なくとも１つの送信機（３０６）も含んでいる。送信機（３０６）の帯域幅性能は、環境条件によって課された要件と、信号中の最も高い所望の周波数成分によって決まる。
【００４６】
装置（３０２）は、加速度計（３０４）、濾波・増幅器（３０５）、および送信機（３０６）に接続された第１の電源（３０７）も含んでいる。第１の電源（３０７）は、内蔵バッテリーのような独立した電源を使用して、独立して動作することができる。あるいは、第１の電源（３０７）は、装置（３０２）が取り付けられた建築物の電源（３０８）からも電力を得ることができる。しかし、装置（３０２）に適応可能な他の電源も本発明の範囲に含まれる。
【００４７】
送信機（３０６）は、装置（３０２）から得られたアナログの応答信号を有線の通信回線（３０９）を通して表示装置（３０３）に転送する。有線の通信回線（３０９）は、高温に好適な難燃性／耐熱性材料で被覆されている。このアナログ信号は、リモート受信機（３１０）で受信される。アナログ信号は次に、Ａ／Ｄコンバータ（３１１）に転送される。Ａ／Ｄコンバータ（３１１）は次に、デジタル化された信号をコンピュータシステム（３１２）に転送する。コンピュータシステム（３１２）は、コンピュータ処理装置（３１２ａ）、メモリ（３１２ｂ）、表示画面（３１２ｃ）、およびユーザ入力器（３１２ｄ）を含んでいる。コンピュータ処理装置（３１２ａ）は、加速応答に関連した閾値を構造的な条件と比較する。これらの値に基づいて、コンピュータ処理装置（３１２ａ）は、図１（ａ）に示すオン／オフインジケータ（１３ｂ）に表示される信号を装置（３０２）に出力する。デジタル化された信号は、表示画面（３１２ｃ）に表示および／またはメモリ（３１２ｂ）に格納することができる。コンピュータ処理装置（３１２ａ）は、測定された応答の画像および音声特性を表示装置（３１２ｃ）に表示させることができる、設計されたソフトウェアによって、現場のデータ削減および分析も行う。リモート受信機（３１０）、Ａ／Ｄコンバータ（３１１）、およびコンピュータシステム（３１２）は第２の電源（３１３）に接続されている。第２の電源（３１３）は、バッテリーのような内部電源を使用して動作することができる。表示装置（３０３）に適応可能な他の電源も本発明の範囲に含まれる。装置（３０２）の外部ケーシングおよびハウジングは図（１ａ）に示されている。
【００４８】
図５は他の電源を有する無線のアナログ式内部電源システムを示している。図５のシステム（４０１）は、火災または破損時の倒壊条件を検出、監視するのに使用される軽量の携帯機器（４０２）と表示装置（４０３）を備えている。システム（４０１）の装置（４０２）は、構造的な応答を監視するトランスデューサとして、少なくとも１つの加速度計（４０４）を含んでいる。加速度計（４０４）は、１つから３つの軸方向（すなわちｘ、ｙ、またはｚ軸）、好ましくは取り付け面に垂直に向いた加速度を監視できることが必要で、０から３０Ｈｚの範囲で動作する。加速度計（４０４）は、ＤＣまたは０Ｈｚまでの応答を監視する。これは、加速度計（４０４）が建造物中の変化する平均加速度に対応する超低周波応答を追尾するためである。ＤＣ応答を監視することができない加速度計は、約４Ｈｚのこれらの応答を濾波、または減衰させ、したがって、最終的な倒壊に近づいている、変化する平均加速度を検出することができない。装置（４０２）は、０から３０Ｈｚの範囲にわたり１００に等しい信号利得を有する、加速度計（４０４）に接続された低域濾波・増幅器（４０５）も含んでいる。
【００４９】
装置（４０２）は、濾波・増幅器（４０５）に接続された少なくとも１つの送信機（４０６）も含んでいる。送信機（４０６）の帯域幅性能は、環境条件によって課された要件と、信号中の最も高い所望の周波数成分によって決まる。
【００５０】
装置（４０２）は、加速度計（４０４）、濾波・増幅器（３０５）、および送信機（４０６）に接続された第１の電源（４０７）も含んでいる。第１の電源（４０７）は、内蔵バッテリーのような独立した電源を使用して、独立して動作することができる。あるいは、第１の電源（４０７）は、装置（４０２）が取り付けられた建築物の電源（４０８）からも電力を得ることができる。しかし、装置（４０２）に適応可能な他の電源も本発明の範囲に含まれる。
【００５１】
送信機（４０６）は、装置（４０２）から得られたアナログ応答信号を、無線通信回線（４０９）を通して表示装置（４０３）に転送する。このアナログ信号は、リモート受信機（４１０）で受信される。アナログ信号は次に、Ａ／Ｄコンバータ（４１１）に転送される。Ａ／Ｄコンバータ（４１１）は次に、デジタル化された信号をコンピュータシステム（４１２）に転送する。コンピュータシステム（４１２）は、コンピュータ処理装置（４１２ａ）、メモリ（４１２ｂ）、表示画面（４１２ｃ）、およびユーザ入力器（４１２ｄ）を含んでいる。コンピュータ処理装置（４１２ａ）は、加速応答に関連した閾値を構造的な条件と比較する。これらの値に基づいて、コンピュータ処理装置（４１２ａ）は、図１（ａ）に示すオン／オフインジケータ（１３ｂ）に表示される信号を装置（４０２）に出力する。デジタル化された信号は、表示画面（４１２ｃ）に表示および／またはメモリ（４１２ｂ）に格納することができる。コンピュータ処理装置（４１２ａ）は、測定された応答の画像および音声特性を表示装置（４１２ｃ）に表示させることができる、設計されたソフトウェアによって、現場のデータ削減および分析も行う。リモート受信機（４１０）、Ａ／Ｄコンバータ（４１１）、およびコンピュータシステム（４１２）は第２の電源（４１３）に接続されている。第２の電源（４１３）は、バッテリーのような内部電源を使用して動作することができる。表示装置（４０３）に適応可能な他の電源も本発明の範囲に含まれる。装置（４０２）の外部ケーシングおよびハウジングは、図（１ａ）に示されている。
【００５２】
図６はケーブルによる有線のデジタル式システムを示している。図６のシステム（５０１）は、火災または破損時の倒壊条件を検出、監視するのに使用される軽量の携帯機器（５０２）と表示装置（５０３）を備えている。システム（５０１）の装置（５０２）は、構造的な応答を監視するトランスデューサとして、少なくとも１つの加速度計（５０４）を含んでいる。加速度計（５０４）は、１つから３つの軸方向（すなわちｘ、ｙまたはｚ軸）、好ましくは取り付け面に垂直に向いた加速度を監視できることが必要で、０から３０Ｈｚの範囲で動作する。加速度計（５０４）は、ＤＣまたは０Ｈｚまでの応答を監視する。これは、加速度計（５０４）が建造物中の変化する平均加速度に対応する超低周波応答を追尾するためである。ＤＣ応答を監視することができない加速度計は、約４Ｈｚのこれらの応答を濾波、または減衰させ、したがって、最終的な倒壊に近づいている、変化する平均加速度を検出することができない。装置（５０２）は、０から３０Ｈｚの範囲にわたり１００に等しい信号利得を有する、加速度計（５０４）に接続された低域濾波・増幅器（５０５）も含んでいる。Ａ／Ｄコンバータ（５０６）が、濾波・増幅器（５０５）に接続され、入力するアナログ信号をデジタル信号に変換する。この信号は信号プロセッサ（５０７）で処理され、識別器（５０８）に渡される。識別器（５０８）はデータにシステム（５０１）の装置（５０２）に特有のものとして、刻印する。
【００５３】
装置（５０２）は、識別器（５０８）に接続された少なくとも１つの送信機（５０９）も含んでいる。送信機（５０９）の帯域幅性能は、環境条件によって課された要件と、信号中の最も高い所望の周波数成分によって決まる。
【００５４】
装置（５０２）は、加速度計（５０４）、濾波・増幅器（５０５）、Ａ／Ｄコンバータ（５０６）、プロセッサ（５０７）、識別器（５０８）、および送信機（５０９）に接続される第１の電源（５１０）も含んでいる。第１の電源（５１０）は、内蔵バッテリーのような独立した電源を使用して、独立して動作することができる。第１の電源（５１０）は、以下に説明するような他の電源から電力を得てもよい。装置（４０２）に適応可能な他の電源も本発明の範囲に含まれる。
【００５５】
送信機（５０９）は、装置（５０２）から得られたアナログ応答信号を有線の通信回線（５１１）を通して表示装置（５０３）に転送する。有線の通信回線（５１１）は、高温に好適な難燃性／耐熱性材料で被覆されている。この信号は、リモート受信機（５１２）で受信される。リモート受信機（５１２）は、デジタル化された信号をコンピュータシステム（５１３）に転送する。コンピュータシステム（５１３）は、コンピュータ処理装置（５１３ａ）、メモリ（５１３ｂ）、表示画面（５１３ｃ）、およびユーザ入力器（５１３ｄ）を含んでいる。コンピュータ処理装置（５１３ａ）は、加速応答に関連した閾値を構造的な条件と比較する。これらの値に基づいて、コンピュータ処理装置（５１３ａ）は、図１（ａ）に示すオン／オフインジケータ（１３ｂ）に表示される信号を装置（５０２）に出力する。デジタル化された信号は、表示画面（５１３ｃ）に表示および／またはメモリ（５１３ｂ）に格納することができる。コンピュータ処理装置（５１３ａ）は、測定された応答の画像および音声特性を表示装置（５１３ｃ）に表示させることができる、設計されたソフトウェアによって、現場のデータ削減および分析も行う。リモート受信機（５１２）とコンピュータシステム（５１３）は第２の電源（５１４）に接続されている。第２の電源（５１４）は、装置（５０２）の第１の電源（５１０）にも電力を供給することができる。第２の電源（５１４）は、バッテリーのような内部電源を使用して動作することができる。表示装置（５０３）に適応可能な他の電源も本発明の範囲に含まれる。装置（５０２）の外部ケーシングおよびハウジングは、図（１ａ）に示されている。
【００５６】
図７はケーブルによる有線のデジタル式システムの他の実施形態を示している。図７のシステム（６０１）は、火災または破損時の倒壊条件を検出、監視するのに使用される軽量の携帯機器（６０２）と表示装置（６０３）を備えている。システム（６０１）の装置（６０２）は、構造的な応答を監視するトランスデューサとして、少なくとも１つの加速度計（６０４）を含んでいる。加速度計（６０４）は、１つから３つの軸方向（すなわちｘ、ｙまたはｚ軸）、好ましくは取り付け面に垂直に向いた加速度を監視できることが必要で、０から３０Ｈｚの範囲で動作する。加速度計（６０４）は、ＤＣまたは０Ｈｚまでの応答を監視する。これは、加速度計（６０４）が建造物中の変化する平均加速度に対応する超低周波応答を追尾するためである。ＤＣ応答を監視することができない加速度計は、約４Ｈｚのこれらの応答を濾波、または減衰させ、したがって、最終的な倒壊に近づいている、変化する平均加速度を検出することができない。装置（６０２）は、０から３０Ｈｚの範囲にわたり１００に等しい信号利得を有する、加速度計（６０４）に接続された低域濾波・増幅器（６０５）も含んでいる。Ａ／Ｄコンバータ（６０６）が、濾波・増幅器（６０５）に接続され、入力するアナログ信号をデジタル信号に変換する。この信号は信号プロセッサ（６０７）で処理され、識別器（６０８）に渡される。
【００５７】
装置（６０２）は、識別器（６０８）に接続された少なくとも１の送信機（６０９）も含んでいる。送信機（６０９）の帯域幅性能は、環境条件によって課された要件と、信号中の最も高い所望の周波数成分によって決まる。
【００５８】
装置（６０２）は、加速度計（６０４）、濾波・増幅器（６０５）、Ａ／Ｄコンバータ（６０６）、プロセッサ（６０７）、識別器（６０８）、および送信機（６０９）に接続される第１の電源（６１０）も含んでいる。第１の電源（６１０）は、内蔵バッテリーのような独立した電源を使用して、独立して動作することができる。装置（４０２）に適応可能な他の電源も本発明の範囲に含まれる。
【００５９】
送信機（６０９）は、装置（６０２）から得られたアナログ応答信号を有線の通信回線（６１１）を通して表示装置（６０３）に転送する。有線の通信回線（６１１）は、高温に好適な難燃性／耐熱性材料で被覆されている。この信号はリモート受信機（６１２）で受信される。リモート受信機（６１２）は、デジタル化された信号をコンピュータ処理装置（６１３）に転送する。コンピュータシステム（６１３）は、コンピュータ処理装置（６１３ａ）、メモリ（６１３ｂ）、表示画面（６１３ｃ）、およびユーザ入力器（６１３ｄ）を含んでいる。コンピュータ処理装置（６１３ａ）は、加速応答に関連した閾値を構造的な条件と比較する。これらの値に基づいて、コンピュータ処理装置（６１３ａ）は、図１（ａ）に示すオン／オフインジケータ（１３ｂ）に表示される信号を装置（６０２）に出力する。デジタル化された信号は、表示画面（６１３ｃ）に表示および／またはメモリ（６１３ｂ）に格納することができる。コンピュータ処理装置（６１３ａ）は、測定された応答の画像および音声特性を表示装置（６１３ｃ）に表示させることができる、設計されたソフトウェアによって、現場のデータ削減および分析も行う。リモート受信機（６１２）とコンピュータシステム（６１３）は第２の電源（６１４）に接続されている。第２の電源（６１４）は、バッテリーのような内部電源を使用して動作することができる。表示装置（６０３）に適応可能な他の電源も本発明の範囲に含まれる。装置（６０２）の外部ケーシングおよびハウジングは、図（１ａ）に示されている。
【００６０】
図８はケーブルによる有線のデジタル式システムの他の実施形態を示している。図８のシステム（７０１）は、火災または破損時の倒壊条件を検出、監視するのに使用される軽量の携帯機器（７０２）と表示装置（７０３）を備えている。システム（７０１）の装置（７０２）は、構造的な応答を監視するトランスデューサとして、少なくとも１つの加速度計（７０４）を含んでいる。加速度計（７０４）は、１つから３つの軸方向（すなわちｘ、ｙまたはｚ軸）、好ましくは取り付け面に垂直に向いた加速度を監視できることが必要で、０から３０Ｈｚの範囲で動作する。加速度計（７０４）は、ＤＣまたは０Ｈｚまでの応答を監視する。これは、加速度計（７０４）が建造物中の変化する平均加速度に対応する超低周波応答を追尾するためである。ＤＣ応答を監視することができない加速度計は、約４Ｈｚのこれらの応答を濾波、または減衰させ、したがって、最終的な倒壊に近づいている、変化する平均加速度を検出することができない。装置（７０２）は、０から３０Ｈｚの範囲にわたり１００に等しい信号利得を有する、加速度計（７０４）に接続された低域濾波・増幅器（７０５）も含んでいる。Ａ／Ｄコンバータ（７０６）が濾波・増幅器（７０５）に接続され、入力するアナログ信号をデジタル信号に変換する。この信号は信号プロセッサ（７０７）で処理され、識別器（７０８）に渡される。
【００６１】
装置（７０２）は、識別器（７０８）に接続された少なくとも１の送信機（７０９）も含んでいる。送信機（７０９）の帯域幅性能は、環境条件によって課された要件と、信号中の最も高い所望の周波数成分によって決まる。
【００６２】
装置（７０２）は、加速度計（７０４）、濾波・増幅器（７０５）、Ａ／Ｄコンバータ（７０６）、プロセッサ（７０７）、識別器（７０８）、および送信機（７０９）に接続された第１の電源（７１０）も含んでいる。第１の電源（７１０）は、内蔵バッテリーのような独立した電源を使用して、独立して動作することができる。装置（７０２）に適応可能な他の電源も本発明の範囲に含まれる。
【００６３】
送信機（７０９）は、装置（７０２）から得られたアナログ応答信号を、無線通信回線（７１１）を通して表示装置（７０３）に転送する。この信号は、リモート受信機（７１２）で受信される。リモート受信機（７１２）は、デジタル化された信号をコンピュータ処理装置（７１３）に転送する。コンピュータシステム（７１３）は、コンピュータ処理装置（７１３ａ）、メモリ（７１３ｂ）、表示画面（７１３ｃ）、およびユーザ入力器（７１３ｄ）を含んでいる。コンピュータ処理装置（７１３ａ）は、加速応答に関連した閾値を構造的な条件と比較する。これらの値に基づいて、コンピュータ処理装置（７１３ａ）は、図１（ａ）に示すオン／オフインジケータ（１３ｂ）に表示される信号を装置（７０２）に出力する。デジタル化された信号は、表示画面（７１３ｃ）に表示および／またはメモリ（７１３ｂ）に格納することができる。コンピュータ処理装置（７１３ａ）は、測定された応答の画像および音声特性を表示装置（７１３ｃ）に表示させることができるように設計されたソフトウェアによって、現場のデータ削減および分析も行う。リモート受信機（７１２）とコンピュータシステム（７１３）は第２の電源（７１４）に接続されている。第２の電源（７１４）は、バッテリーのような内部電源を使用して動作することができる。表示装置（７０３）に適応可能な他の電源も本発明の範囲に含まれる。装置（７０２）の外部ケーシングおよびハウジングは図（１ａ）に示されている。
【００６４】
図９はケーブルによる有線のデジタル式システムの他の実施形態を示している。図９のシステム（８０１）は、火災または破損時の倒壊条件を検出、監視するのに使用される軽量の携帯機器（８０２）と表示装置（８０３）を備えている。システム（８０１）の装置（８０２）は、構造的な応答を監視するトランスデューサとして、少なくとも１つの加速度計（８０４）を含んでいる。加速度計（８０４）は、１つから３つの軸方向（すなわちｘ、ｙまたはｚ軸）、好ましくは取り付け面に垂直に向いた加速度を監視できることが必要で、０から３０Ｈｚの範囲で動作する。加速度計（８０４）は、ＤＣまたは０Ｈｚまでの応答を監視する。これは、加速度計（８０４）が建造物中の変化する平均加速度に対応する超低周波応答を追尾するためである。ＤＣ応答を監視することができない加速度計は、約４Ｈｚのこれらの応答を濾波、または減衰させ、したがって、最終的な倒壊に近づいている、変化する平均加速度を検出することができない。装置（８０２）は、０から３０Ｈｚの範囲にわたり１００に等しい信号利得を有する、加速度計（８０４）に接続された低域濾波・増幅器（８０５）も含んでいる。Ａ／Ｄコンバータ（８０６）が濾波・増幅器（８０５）に接続され、入力するアナログ信号をデジタル信号に変換する。この信号は信号プロセッサ（８０７）で処理され、識別器（８０８）に渡される。
【００６５】
装置（８０２）は、識別器（８０８）に接続された少なくとも１の送信機（８０９）も含んでいる。送信機（８０９）の帯域幅性能は、環境条件によって課された要件と、信号中の最も高い所望の周波数成分によって決まる。
【００６６】
装置（８０２）は、加速度計（８０４）、濾波・増幅器（８０５）、Ａ／Ｄコンバータ（８０６）、プロセッサ（８０７）、識別器（８０８）、および送信機（８０９）に接続された第１の電源（８１０）も含んでいる。第１の電源（８１０）は、内蔵バッテリーのような独立した電源を使用して、独立して動作することができる。あるいは、第１の電源（８１０）は、装置（８０２）が取り付けられた建築物の電源（８１１）からも電力を得ることができる。装置（８０２）に適応可能な他の電源も本発明の範囲に含まれる。
【００６７】
送信機（８０９）は、装置（８０２）から得られたアナログ応答信号を有線の通信回線（８１２）を通して表示装置（８０３）に転送する。有線の通信回線（８１２）は、高温に好適な難燃性／耐熱性材料で被覆されている。この信号はリモート受信機（８１３）で受信される。リモート受信機（８１３）は、デジタル化された信号をコンピュータシステム（８１４）に転送する。コンピュータシステム（８１４）は、コンピュータ処理装置（８１４ａ）、メモリ（８１４ｂ）、表示画面（８１４ｃ）、およびユーザ入力器（８１４ｄ）を含んでいる。コンピュータ処理装置（８１４ａ）は、加速応答に関連した閾値を構造的な条件と比較する。これらの値に基づいて、コンピュータ処理装置（８１４ａ）は、図１（ａ）に示すオン／オフインジケータ（１３ｂ）に表示される信号を装置（８０２）に出力する。デジタル化された信号は、表示画面（８１４ｃ）に表示および／またはメモリ（８１４ｂ）に格納することができる。コンピュータ処理装置（８１４ａ）は、測定された応答の画像および音声特性を表示装置（８１４ｃ）に表示させることができるように設計されたソフトウェアによって、現場のデータ削減および分析も行う。リモート受信機（８１３）とコンピュータシステム（８１４）は第２の電源（８１５）に接続されている。第２の電源（８１５）は、バッテリーのような内部電源を使用して動作することができる。表示装置（８０３）に適応可能な他の電源も本発明の範囲に含まれる。装置（８０２）の外部ケーシングおよびハウジングは図（１ａ）に示されている。
【００６８】
図１０はケーブルによる有線のデジタル式システムの他の実施形態を示している。図１０のシステム（９０１）は、火災または破損時の倒壊条件を検出、監視するのに使用される軽量の携帯機器（９０２）と表示装置（９０３）を備えている。システム（９０１）の装置（９０２）は、構造的な応答を監視するトランスデューサとして、少なくとも１つの加速度計（９０４）を含んでいる。加速度計（９０４）は、１つから３つの軸方向（すなわちｘ、ｙまたはｚ軸）、好ましくは取り付け面に垂直に向いた加速度を監視できることが必要で、０から３０Ｈｚの範囲で動作する。加速度計（９０４）は、ＤＣまたは０Ｈｚまでの応答を監視する。これは、加速度計（９０４）が建造物中の変化する平均加速度に対応する超低周波応答を追尾するためである。ＤＣ応答を監視することができない加速度計は、約４Ｈｚのこれらの応答を濾波、または減衰させ、したがって、最終的な倒壊に近づいている、変化する平均加速度を検出することができない。装置（９０２）は、０から３０Ｈｚの範囲にわたり１００に等しい信号利得を有する、加速度計（９０４）に接続された低域濾波・増幅器（９０５）も含んでいる。Ａ／Ｄコンバータ（９０６）が濾波・増幅器（９０５）に接続され、入力するアナログ信号をデジタル信号に変換する。この信号は信号プロセッサ（９０７）で処理され、識別器（９０８）に渡される。
【００６９】
装置（９０２）は、識別器（９０８）に接続された少なくとも１の送信機（９０９）も含んでいる。送信機（９０９）の帯域幅性能は、環境条件によって課された要件と、信号中の最も高い所望の周波数成分によって決まる。
【００７０】
装置（９０２）は、加速度計（９０４）、濾波・増幅器（９０５）、Ａ／Ｄコンバータ（９０６）、プロセッサ（９０７）、識別器（９０８）、および送信機（９０９）に接続された第１の電源（９１０）も含んでいる。第１の電源（９１０）は、内蔵バッテリーのような独立した電源を使用して、独立して動作することができる。あるいは、第１の電源（９１０）は、装置（９０２）が取り付けられた建築物の電源（９１１）からも電力を得ることができる。装置（９０２）に適応可能な他の電源も本発明の範囲に含まれる。
【００７１】
送信機（９０９）は、装置（９０２）から得られたアナログ応答信号を、無線通信回線（９１２）を通して表示装置（９０３）に転送する。この信号はリモート受信機（９１３）で受信される。リモート受信機（９１３）は、デジタル化された信号をコンピュータシステム（９１４）に転送する。コンピュータシステム（９１４）は、コンピュータ処理装置（９１４ａ）、メモリ（９１４ｂ）、表示画面（９１４ｃ）、およびユーザ入力器（９１４ｄ）を含んでいる。コンピュータ処理装置（９１４ａ）は、加速応答に関連した閾値を構造的な条件と比較する。これらの値に基づいて、コンピュータ処理装置（９１４ａ）は、図１（ａ）に示すオン／オフインジケータ（１３ｂ）に表示される信号を装置（９０２）に出力する。デジタル化された信号は、表示画面（９１４ｃ）に表示および／またはメモリ（９１４ａ）に格納することができる。コンピュータ処理装置（９１４ａ）は、測定された応答の画像および音声特性を表示装置（９１４ｃ）に表示させることができる、設計されたソフトウェアによって、現場のデータ削減および分析も行う。リモート受信機（９１３）とコンピュータシステム（９１４）は第２の電源（９１５）に接続されている。第２の電源（９１５）は、バッテリーのような内部電源を使用して動作することができる。表示装置（９０３）に適応可能な他の電源も本発明の範囲に含まれる。装置（９０２）の外部ケーシングおよびハウジングは図（１ａ）に示されている。
【００７２】
図１から図１０のシステムは、燃焼している、または破損状態にある建造物（不図示）の外部に取り付けることができ、ボルトまたは接着剤を使用して、建造物の外面に固定することができる。最適な取り付け位置は、建造物と、救助隊員による近づきやすさに依存している。装置（２）、（１０２）、（２０２）、（３０２）、（４０２）、（５０２）、（６０２）、（７０２）、（８０２）、または（９０２）をトラス支持高さ、または中央のスパン高さ（支柱間の途中の天井高さ）に設置すれば十分である。一般に、この設置位置は、地面から約２メートル（８フィート）である。梁またはトラスの上部への設置は一般に非実用的であり、それが、付加的な熱応力を作用させるので装置（２）、（１０２）、（２０２）、（３０２）、（４０２）、（５０２）、（６０２）、（７０２）、（８０２）、または（９０２）に対して有害である。装置は、装置が取り付けられた面に垂直な加速応答を監視するのに装置を使用するような方法でも設置される。壁を通り抜けて石壁および骨組へ貫通しないような方法でも設置される。
【００７３】
いったん取り付けられると、加速度計（４）、（１０４）、（２０４）、（３０４）、（４０４）、（５０４）、（６０４）、（７０４）、（８０４）、または（９０４）は、燃焼時に建造物から放射される加速応答（Ａ）の監視を開始し、実際の倒壊から倒壊後までの加速応答を監視し続ける。
【００７４】
複数の表面を監視することができるように複数の装置（２）、（１０２）、（２０２）、（３０２）、（４０２）、（５０２）、（６０２）、（７０２）、（８０２）、または（９０２）は、この方法で取り付けることができる。あるいは、すべての方向（ｘ−ｙ−ｚ軸）の加速応答を監視し、検出することができる複数の加速度計（４）、（１０４）、（２０４）、（３０４）、（４０４）、（５０４）、（６０４）、（７０４）、（８０４）、または（９０４）を有する単一の装置（２）、（１０２）、（２０２）、（３０２）、（４０２）、（５０２）、（６０２）、（７０２）、（８０２）、または（９０２）を使用してもよい。さらに他の実施形態において、３つの軸すべてを監視する単一の加速度計（４）、（１０４）、（２０４）、（３０４）、（４０４）、（５０４）、（６０４）、（７０４）、（８０４）、または（９０４）を有する単一の装置（２）、（１０２）、（２０２）、（３０２）、（４０２）、（５０２）、（６０２）、（７０２）、（８０２）、または（９０２）も本発明の範囲に含まれる。
【００７５】
上記した方法およびシステムは、倒壊時の検出に限定されるものではない。むしろ、本発明の図１から図１０に示すシステムは、建造物の建築時に設置することができる。本発明のシステムがあらかじめ取り付けられている場合、データ収集が、発火事象を捕獲し、建造物倒壊が終了するまで続けられる。その結果、データは、発火前に始まった事象、発火から、燃焼中の構造的な応答、そして倒壊応答後の実際の倒壊までの完全なシーケンスを表わしている。
【００７６】
テストデータ
倒壊メカニズムを求め、かつ本発明のシステムおよび装置を検査する一連の燃焼試験が、行なわれた。
【００７７】
アリゾナ州フェニックスでのテスト
トラス支持の試験燃焼がアリゾナ州フェニックスで行われた。図１１は燃焼中の実時間上の加速応答のグラフを示している。試験の段階１は、発火前の事象（０から２００秒の間に発生している）だった。段階２は、火災による構造的な振動（２００から４００秒の間に発生している）を示している。段階３は、過渡応答（約５００秒で発生している）である。段階４は、続いている燃焼（約７００秒で発生している）による構造的な振動を示している。段階５は、建物の構造的完全性を危険にさらす火災による、増大する構造的な応答を示している。
【００７８】
図１２（ａ）は、時間的な加速応答と、図１１に示し説明したグラフに対応する加速応答を示している。図１２（ａ）に示したデータ点は、第２の装置を使用して、燃焼中の建造物の異なった位置から取ったものである。
【００７９】
図１２（ｂ）は、濾波後の図１２（ａ）のデータのグラフを示している。周囲騒音がない、構造的な共振の完全な信号を見るために、燃焼から得られたデータが、低域濾波器を使用して濾波された。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）内の離散的な時間ステップの拡大図である。この図は、建造物内に発生する正弦波運動を示している。
【００８０】
図１２（ｃ）は、破損状態、特に火災による、弱体化した構造的な支持に関連する特有の分離点を指す曲線を示している。６００秒以降の増加傾向は不可逆である。この点を求めることができるので、このテストは、加速度の大きな増加または変化が、本発明のシステムおよび方法により、十分初期に検出された場合、切迫した倒壊の警告になることを証明している。
【００８１】
ノースカロライナ州キングストン（Ｋｉｎｇｓｔｏｎ，  Ｎｏｒｔｈ  Ｃａｒｏｌｉｎａ）のテスト
５軒の一階建木造家屋が屋根倒壊によって焼け落ちた。これらの建造物は、ノースカロライナ州キングストン地域の１９７０年以降の建築法に従って建築された。これらの建造物は、ハリケーンの後にその地域に再建され、構造的な火災に関する訓練実習のために、地方の消火機関に対して使用可能であった。
【００８２】
５軒の家の３軒の構造的な倒壊が監視された。これらの家が軽量の建築だったので、火災の初期の働きは屋根を「破壊する」ことであり、実際の倒壊メカニズムは検出されなかった。次に、約９５０リットル（２５０ガロン）容量の油貯蔵タンクが、最後の家の屋根の上に置かれた。約５４４．８キログラム（約１２００ポンド）の負荷を与えるために、その貯蔵タンクは水で満たされ、倒壊シナリオを確認するために屋根にひもで縛られた。
【００８３】
本発明に従って、４つの装置が家の周囲に設置された。各位置では、本システムの装置が、屋外のれんが表面に約２メートル（８フィート）の高さで取り付けられた。その装置は、ボルトを使用して取り付けられ、壁を貫通して石壁および木製のスタッド骨組に到達しないように注意が払われた。壁に対して垂直な運動を監視することができるように、装置の向きが変えられた。次に、建物に火が付けられた。
【００８４】
データ収集は、発火前に始まり、屋根が倒壊した後まで続けられた。その結果、データは、発火前の事象、発火、燃焼中の構造的な応答、屋根の実際の倒壊、および倒壊後の応答の完全なシーケンスを表わしている。デジタル画像とビデオ画像も、タイムシーケンスを設定するために得られた。倒壊の発生が、ビデオのタイムシーケンスによって実証された。装置の４つはすべて、燃焼から残存し、図１３に示したデータが、これら装置の１つから得られた。
【００８５】
図１４は、屋根倒壊時に測定された加速応答時間を示すグラフである。屋根の梁部材の弱体化による壁の応答が１８８０秒前に始まっている。第１のピークが、約１８８６秒で発生し、大きなダイナミックな正弦波応答がこれに続いている。他のピークが約１８９８秒で発生し、ダイナミックな正弦波応答の他の群が（約１９００秒で）これに続いている。第１のピークは、屋根による油タンク崩壊に相当し、一方第２のスパイクは、玄関フロアへのタンクの衝突に相当する。正弦波応答の第１の群は、屋根の梁の弱体化により倒壊に至った短い時間中に、外壁で監視された動きに関連し、屋根を通してタンクが落下しているときの壁の応答がこれに続いている。正弦波応答の第２の群は、玄関フロアへのタンク衝突による。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明のケーブルによるアナログ式システムを示す。
【図１（ａ）】システムの装置の正面を示す。
【図２】本発明の有線のアナログ式内部電源システムを示す。
【図３】本発明の無線のアナログ式内部電源システムを示す。
【図４】本発明の有線のアナログ式ビル電源システムを示す。
【図５】本発明の無線のアナログ式ビル電源システムを示す。
【図６】本発明のケーブルによる有線のデジタル式システムを示す。
【図７】本発明の有線のデジタル式内部電源システムを示す。
【図８】本発明の無線のデジタル式内部電源システムを示す。
【図９】本発明の有線のデジタル式ビル電源システムを示す。
【図１０】本発明の無線のデジタル式ビル電源システムを示す。
【図１１】アリゾナ州フェニックス（Ｐｈｏｅｎｉｘ，Ａｒｉｚｏｎａ）の燃焼試験から得られた、時間経過の加速信号を示すグラフである。
【図１２（ａ）】アリゾナ州フェニックス（Ｐｈｏｅｎｉｘ，Ａｒｉｚｏｎａ）の燃焼試験からの加速信号に対応する加速応答を示すグラフである。
【図１２（ｂ）】アリゾナ州フェニックス（Ｐｈｏｅｎｉｘ，Ａｒｉｚｏｎａ）の燃焼試験から得られた、時間経過の加速応答の濾波された信号である。
【図１２（ｃ）】アリゾナ州フェニックス（Ｐｈｏｅｎｉｘ，Ａｒｉｚｏｎａ）の燃焼試験から得られた、弱体化された構造的なサポートに対応する分離点を示すグラフである。
【図１３】ノースカロライナ州キングストン（Ｋｉｎｇｓｔｏｎ，Ｎｏｒｔｈ  Ｃａｒｏｌｉｎａ）の燃焼試験から得られた、時間経過の測定された加速応答に対応する倒壊指標を示す。
【図１４】ノースカロライナ州キングストン（Ｋｉｎｇｓｔｏｎ，Ｎｏｒｔｈ  Ｃａｒｏｌｉｎａ）の燃焼試験から得られた、試験データから測定された加速応答を示すグラフである。
【図１】
2005518538.tif 000003
【図１（ａ）】
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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】
2005518538.tif 000014
【図１２（ａ）】
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【図１２（ｂ）】
2005518538.tif 000016
【図１２（ｃ）】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
2005518538.tif 000020
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2005518538.tif 000022