(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建造物に取り付けられて温度をセンシングする温度センサが接続可能であり、前記温度センサから入力したセンシング信号を処理してセンシングデータを取得する温度センサ制御部と、
前記建造物に取り付けられて前記建造物の状態をセンシングする状態検知センサが接続可能であり、前記状態検知センサから入力したセンシング信号を処理してセンシングデータを取得する状態検知センサ制御部と、
前記温度センサにおいてセンシングを行う温度センシングタイミングを規定するための温度センシング条件、および前記温度センサにおいてセンシングされた温度の変化によって、前記状態検知センサにおいてセンシングを行う状態センシングタイミングを規定するための状態センシング条件を記憶する記憶部と、
前記記憶部が記憶する前記温度センシング条件によって規定される前記温度センシングタイミングになると、前記温度センサに対して一時的に電源を供給し、また、前記記憶部が記憶する前記状態センシング条件によって規定される前記状態センシングタイミングになると、前記状態検知センサに対して一時的に電源を供給する電源部と、を備え、
前記記憶部には、前記温度センシング条件として、日中の最高気温が観測される可能性が高い時間帯が記憶されている、モニタリング装置。
【請求項２】
前記電源部は、前記状態検知センサに対して供給している電源を、前記状態検知センサ制御部が前記状態検知センサから入力したセンシング信号を処理して取得しているセンシングデータに基づいて切断する、請求項１に記載のモニタリング装置。
【請求項３】
前記電源部は、前記記憶部が記憶する前記状態センシング条件によって規定される前記状態センシングタイミングになると、前記状態検知センサ、および前記状態検知センサ制御部に対して一時的に電源を供給する、請求項１、または２に記載のモニタリング装置。
【請求項４】
前記電源部は、バッテリを有し、前記バッテリによって前記状態検知センサに電源を供給する、請求項１〜３のいずれかに記載のモニタリング装置。
【請求項５】
前記状態検知センサ制御部が取得したセンシングデータを上位装置に送信する無線通信部を備えた、請求項１〜４のいずれかに記載のモニタリング装置。
【請求項６】
前記記憶部は、前記状態センシングタイミングである日時を示す前記状態センシング条件を記憶する、請求項１〜５のいずれかに記載のモニタリング装置。
【請求項７】
モニタリング装置と、診断装置とを、無線ネットワークを介して無線通信可能に接続したモニタリングシステムであって、
前記モニタリング装置は、
建造物に取り付けられて前記建造物の状態をセンシングする状態検知センサが接続可能であり、前記状態検知センサから入力したセンシング信号を処理してセンシングデータを取得する状態検知センサ制御部と、
前記建造物に取り付けられて温度をセンシングする温度センサが接続可能であり、前記温度センサから入力したセンシング信号を処理してセンシングデータを取得する温度センサ制御部と、
前記温度センサにおいてセンシングを行う温度センシングタイミングを規定するための温度センシング条件、および前記温度センサにおいてセンシングされた温度の変化によって、前記状態検知センサにおいてセンシングを行う状態センシングタイミングを規定するための状態センシング条件を記憶する記憶部と、
前記記憶部が記憶する前記温度センシング条件によって規定される前記温度センシングタイミングになると、前記温度センサに対して一時的に電源を供給し、また、前記記憶部が記憶する前記状態センシング条件によって規定される前記状態センシングタイミングになると、前記状態検知センサに対して一時的に電源を供給する電源部と、を備え、
前記記憶部には、前記温度センシング条件として、日中の最高気温が観測される可能性が高い時間帯が記憶されている、
モニタリングシステム。
【請求項８】
建造物に取り付けられて温度をセンシングする温度センサが接続可能であり、前記温度センサから入力したセンシング信号を処理してセンシングデータを取得する第１のセンシングデータ取得ステップと、
前記建造物に取り付けられて前記建造物の状態をセンシングする状態検知センサが接続可能であり、前記状態検知センサから入力したセンシング信号を処理してセンシングデータを取得する第２のセンシングデータ取得ステップと、
記憶部に記憶している温度センシング条件によって規定される温度センシングタイミングになると、電源部から前記温度センサに対して一時的に電源を供給する第１の電源供給ステップと、
前記記憶部に記憶している状態センシング条件によって規定される状態センシングタイミングになると、前記電源部から前記状態検知センサに対して一時的に電源を供給する第２の電源供給ステップと、を備え、
前記温度センシング条件は、日中の最高気温が観測される可能性が高い時間帯である、モニタリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、橋梁やビル等の建造物の損傷等にかかる状態をモニタリングする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、橋梁やビル等の様々な種類の建造物においては、温度センサ、湿度センサ、加速度センサ、変位センサ、赤外線イメージセンサ等、様々な種類のセンサを用いて、建造物の状態（損傷等にかかる状態）をモニタリングすることが行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、建造物に取り付けた加速度センサから入力されたセンシング信号を処理して取得したセンシングデータ用いて、建造物の損傷の有無を判定する技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、ＦＢＧ（Fiber Bragg Grating）傾斜計、ＦＢＧ変位計、ＦＢＧ温度計等の複数のセンサから入力されたセンシング信号を処理して取得したセンシングデータを用いて、建造物の状態を診断する技術が開示されている。
【０００５】
各種センサは、状態をモニタリングする対称の建造物に取り付けられる。一方、各種センサのセンシングデータによって建造物の状態を診断する情報処理装置は、センタ等に設置される。このため、各種センサから入力されたセンシング信号を処理してセンシングデータを取得し、且つ、取得した各種センサのセンシングデータを無線通信で情報処理装置に送信（入力）するモニタリング装置を建造物に取り付けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−    ２９８６号公報
【特許文献２】特開２０１３−  ４０７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
モニタリング装置は、上述したように、建造物に取り付けて使用するので、商用電源に接続する構成ではなく、バッテリを電源とする構成のものがある。バッテリを電源とする構成のモニタリング装置は、例えば、送電線がモニタリングする建造物の周辺に引かれていない環境や、送電線がモニタリングする建造物の周辺に引かれているが、モニタリング装置に接続する商用電源の引き込みが何らかの理由によって制限されている状況においても使用できる。また、モニタリング装置は、装置本体各部だけでなく、接続されている各種センサに対しても電源を供給する。
【０００８】
一方で、モニタリング装置は、上述したようにモニタリングする建造物に取り付けることから、バッテリ切れにともなうバッテリ交換作業が高所作業等の特殊な作業であることが多い。このため、モニタリング装置の消費電力を抑え、バッテリ交換作業の頻度を低減することが望まれている。
【０００９】
なお、商用電源に接続する構成のモニタリング装置であっても、消費電力を抑制することは望まれている。
【００１０】
この発明の目的は、消費電力を抑制し、且つ橋梁やビル等の建造物の損傷等にかかる状態のモニタリングが適正に行える技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明のモニタリング装置は、上述の目的を達するために、以下のように構成している。
【００１２】
状態検知センサ制御部は、建造物に取り付けられて建造物の状態をセンシングする状態検知センサが接続可能であり、前記状態検知センサから入力したセンシング信号を処理してセンシングデータを取得する。記憶部は、状態検知センサにおいてセンシングを行う状態センシングタイミングを規定するための状態センシング条件を記憶する。そして、電源部は、記憶部が記憶する状態センシング条件によって規定される状態センシングタイミングになると、状態検知センサに対して一時的に電源を供給する。
【００１３】
この構成では、状態検知センサに対して電源を常時供給するのではなく、状態センシング条件によって規定される状態センシングタイミングになると、状態検知センサに対して電源を一時的に供給する。これにより、状態検知センサで消費される電力が抑制されるので、モニタリング装置本体の消費電力が抑制される。状態検知センサは、建造物の揺れにかかる振動を検知する加速度センサや、変位センサ、さらには建造物の赤外線画像を撮像する赤外線イメージセンサ等である。また、モニタリング装置本体に接続されている状態検知センサは、１つに限らず、複数であってもよい。
【００１４】
また、状態検知センサ制御部についても、状態センシング条件によって規定される状態センシングタイミングになると、電源を一時的に供給する構成にするのが好ましい。
【００１５】
特に、バッテリを電源とする構成のモニタリング装置では、バッテリ切れにともなうバッテリ交換の頻度が抑えられるので、運用コストの低減が図れる。
【００１６】
また、橋梁やビル等の建造物は、大きな外力（例えば地震による外力）が加わらない限り、損傷等にかかる状態が急激に変化することはない。したがって、状態検知センサによるセンシングを常時行わなくても、橋梁やビル等の建造物の損傷等にかかる状態のモニタリングは、適正に行える。
【００１７】
例えば、建造物は、温度変化（周辺の気温や、建造物の表面や内部の温度の変化）によって伸縮することから、ある程度温度が変化したときに、損傷等にかかる状態が変化している可能性が高い。このため、温度の変化に応じて、状態検知センサにおいてセンシング行う状態センシングタイミングを規定することで、消費電力を効果的に抑えながら、建造物の損傷等にかかる状態の変化にかかるモニタリングを適正に行うことができる。
【００１８】
また、温度の違いによって、建造物の状態を判断するための特徴量が、状態検知センサのセンシング信号を処理して取得したセンシングデータに殆どあらわれなかったり、顕著にあらわれたりすることがある。すなわち、温度がある程度変化したときに、状態検知センサにおいてセンシングを行うことで、建造物の状態を判断するための特徴量の取得が適正に行える。
【００１９】
温度の測定は、温度センサを用いればよい。また、温度センサによる温度のセンシングについては、常時行ってもよいが、消費電力を低減するという観点から、予め定めた時刻等に定期的に行うほうが好ましい。特に、温度センサによる温度のセンシングは、日中の最高気温が観測される可能性が高い時間帯（例えば、午後２時頃）に行うのがよい。
【００２０】
なお、温度センサは、気温を測定するように建造物に取り付けてもよいし、建造物の表面や内部の温度を測定するように建造物に取り付けてもよい。建造物の表面や内部の温度は、建造物の周囲の気温の変化に応じて変化する。
【００２１】
また、電源部は、状態検知センサに対して供給している電源を、状態検知センサ制御部が状態検知センサから入力したセンシング信号を処理して取得しているセンシングデータに基づいて切断する、構成としてもよい。このようにすれば、建造物に加わっている外力の大きさが変動し、この建造物が振動しているときに、状態検知センサでセンシングしたセンシングデータを取得することができる。建造物が鉄道橋である場合には、列車の進入時、通過時に加わっている外力の大きさが変動する。また、建造物が自動車専用道路の高架橋である場合には、車両の進入時、通過時に加わっている外力の大きさが変動する。これにより、建造物の損傷等にかかる状態のモニタリングが一層適正に行える。
【００２２】
また、モニタリング装置は、状態検知センサでセンシングを行う時刻を規定した構成としてもよい。
【００２３】
さらに、モニタリング装置は、状態検知センサ制御部が取得したセンシングデータを上位装置に送信する無線通信部を備える構成とすればよい。
【発明の効果】
【００２４】
この発明によれば、消費電力を抑制し、且つ橋梁やビル等の建造物の損傷等にかかる状態のモニタリングが適正に行える。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】モニタリングシステムの構成を示す概略図である。
【図２】モニタリング装置の主要部の構成を示すブロック図である。
【図３】診断装置の主要部の構成を示すブロック図である。
【図４】モニタリング装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】第１のセンシング処理を示すフローチャートである。
【図６】第２のセンシング処理の実行判定処理を示すフローチャートである。
【図７】第２のセンシング処理を示すフローチャートである。
【図８】第２のセンシング処理の実行タイミングを説明する図である。
【図９】送信処理を示すフローチャートである。
【図１０】受信処理を示すフローチャートである。
【図１１】診断処理を示すフローチャートである。
【図１２】別の例にかかるモニタリング装置におけるセンシング処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、この発明の実施形態であるモニタリンスシステムについて説明する。
【００２７】
図１は、この例にかかるモニタリングシステムの構成を示す概略図である。このモニタリングシステムは、電車が走行する橋梁（所謂、鉄道橋）の状態を診断するものである。鉄道橋の状態とは、侵食や腐食等による損傷の程度であり、言いかえれば健全性の程度である。この例にかかるモニタリングシステムは、モニタリング装置１と、温度センサ２と、状態検知センサ３と、診断装置４と、を備える。
【００２８】
モニタリング装置１は、鉄道橋の橋脚や橋げた等の複数の箇所に取り付けられている。すなわち、この例にかかるモニタリングシステムは、複数のモニタリング装置１を備える。図１では、橋脚に取り付けられている１つのモニタリング装置１を例示しているだけである。
【００２９】
モニタリング装置１には、温度センサ２と、１または複数の状態検知センサ３がケーブルで接続されている。温度センサ２、および状態検知センサ３は、鉄道橋の橋脚や橋げた等に取り付けてもよいし、鉄道橋に取り付けたモニタリング装置１の筐体に取り付けてもよい。温度センサ２、および状態検知センサ３の取付位置は、接続されているモニタリング装置１の取付位置の近辺である。
【００３０】
温度センサ２は、取付位置周辺の気温をセンシングするように取り付けてもよいし、鉄道橋の表面温度や、鉄道橋の内部温度をセンシングするように取り付けてもよい。状態検知センサ３は、例えば湿度センサ、加速度センサ、変位センサ、赤外線イメージセンサである。湿度センサは、取付位置周辺の湿度をセンシングするように取り付けられる。加速度センサは、取付位置における鉄道橋の振動の加速度をセンシングするように取り付けられる。変位センサは、取付位置における鉄道橋の変位量をセンシングするように取り付けられる。赤外線イメージセンサは、予め定めた鉄道橋のセンシング領域の赤外線画像を撮像するように取り付けられる。
【００３１】
なお、各モニタリング装置１に接続される状態検知センサ３は、上述した種類のセンサに限らず、他の種類のセンサを用いてもよい。
【００３２】
診断装置４は、パーソナルコンピュータ等で構成される情報処理装置であり、管理事務所や、センタ等に設置されている。モニタリング装置１と診断装置４とは、無線ネットワークを介して、無線通信が行える構成である。
【００３３】
図２は、モニタリング装置の主要部の構成を示すブロック図である。モニタリング装置１は、制御部１０と、温度センサ制御回路１１と、状態検知センサ制御回路１２、１３、１４と、タイマ１５と、記憶部１６と、無線通信部１７と、電源部１８とを備えている。
【００３４】
制御部１０は、モニタリング装置１本体各部の動作を制御する。
【００３５】
温度センサ制御回路１１には、温度センサ２が接続される。温度センサ制御回路１１は、接続されている温度センサ２に対して電源を供給する電源回路や、温度センサ２の検知信号（温度センサ２から入力したセンシング信号）を処理し、センシングデータ（計測された温度）を取得する処理回路を備える。温度センサ制御回路１１が、この発明で言う温度センサ制御部に相当する。
【００３６】
状態検知センサ制御回路１２、１３、１４には、状態検知センサ３が接続される。状態検知センサ制御回路１２、１３、１４は、接続されている状態検知センサ３に対して電源を供給する電源回路や、状態検知センサ３の検知信号（状態検知センサ３から入力したセンシング信号）を処理しセンシングデータを取得する処理回路を備える。上述したように、状態検知センサ３は、特定の種類のセンサではなく、例えば湿度センサ、加速度センサ、変位センサ、赤外線イメージセンサである。このため、状態検知センサ制御回路１２、１３、１４は、同一の回路ではなく、接続される状態検知センサ３に応じた回路である。状態検知センサ制御回路１２、１３、１４は、接続されている状態検知センサ３の種類に応じて、湿度、加速度、変位量、赤外線画像等をセンシングデータとして取得する。状態検知センサ制御回路１２、１３、１４が、この発明で言う状態検知センサ制御部に相当する。
【００３７】
なお、この例では、３つの状態検知センサ制御回路１２、１３、１４を備えるモニタリング装置１を例にしているが、モニタリング装置１が備える状態検知センサ制御回路１２、１３、１４は、３つでなくてもよい。すなわち、モニタリング装置１は、接続する状態検知センサ３毎に、その状態検知センサ３に応じた状態検知センサ制御回路を備えていればよい。
【００３８】
タイマ１５は、現在の日時を計時する。
【００３９】
記憶部１６は、モニタリング装置１本体の動作時に用いる各種設定パラメータを記憶する。設定パラメータには、後述する第１のタイミング、第２のタイミング、送信タイミング、比較温度、継続回数、閾値温度、閾値回数等にかかるデータがある。また、記憶部１６は、モニタリング装置１本体の動作時に発生したデータを一時的に記憶する記憶領域も有している。記憶部１６は、温度センサ２、および状態検知センサ３の検知信号を処理して取得したセンシングデータを一時的に記憶する。
【００４０】
無線通信部１７は、診断装置４との間における無線通信を制御する。
【００４１】
電源部１８は、バッテリ１８ａを備えている。バッテリ１８ａは、モニタリング装置１本体の駆動電源である。電源部１８は、モニタリング装置１本体各部に対して動作に必要な電力をバッテリ１８ａから供給する。上述したように、温度センサ制御回路１１は、接続されている温度センサ２に対して電源を供給し、状態検知センサ制御回路１２、１３、１４は、接続されている状態検知センサ３に対して電源を供給する。すなわち、温度センサ２、および状態検知センサ３に対する電源供給もバッテリ１８ａにより行われる。
【００４２】
また、この例では、モニタリング装置１本体の動作時においては、制御部１０、タイマ１５、および記憶部１６には、電源部１８によるバッテリ１８ａからの電源供給が常時行われるが、温度センサ制御回路１１、状態検知センサ制御回路１２、１３、１４、および無線通信部１７には、電源部１８によるバッテリ１８ａからの電源供給が必要に応じて間欠的に行われる。具体的には、電源部１８は、温度センサ制御回路１１、状態検知センサ制御回路１２、１３、１４、および無線通信部１７に対するバッテリ１８ａからの電源供給を、制御部１０からの指示にしたがってオン／オフする。
【００４３】
なお、この例にかかるモニタリング装置１では、バッテリ１８ａがモニタリング装置１本体の駆動電源であるとしたが、商用電源がモニタリング装置１本体の駆動電源であってもよい。
【００４４】
図３は、診断装置の主要部の構成を示すブロック図である。診断装置４は、制御部４１と、操作部４２と、表示部４３と、記憶部４４と、無線通信部４５と、を備えている。診断装置４は、一般的なパーソナルコンピュータである。
【００４５】
制御部４１は、診断装置４本体各部の動作を制御するとともに、温度センサ２、および状態検知センサ３のセンシングデータを用いて、建造物である鉄道橋の状態を診断する。
【００４６】
操作部４２は、キーボードやマウス等の入力デバイスを有し、診断装置４本体に対するオペレータの入力操作を受け付ける。
【００４７】
表示部４３は、表示器を有し、診断装置４に対する入力に応じた画面の表示や、診断装置４本体で実行した処理の処理結果に応じた画面の表示等を行う。
【００４８】
記憶部４４は、診断装置４本体の動作時に使用するパラメータや、モニタリング装置１から送信されてきた温度センサ２、および状態検知センサ３のセンシングデータを記憶する。
【００４９】
無線通信部４５は、無線通信デバイスを有し、鉄道橋に取り付けられているモニタリング装置１との無線通信を制御する。無線通信部４５は、モニタリング装置１から送信されてきた、温度センサ２や、状態検知センサ３のセンシングデータを受信する。
【００５０】
なお、診断装置４は、商用電源に接続され、この商用電源が診断装置４本体の駆動電源である。
【００５１】
鉄道橋等の建造物は、大きな外力（例えば地震による外力）が加わらない限り、損傷等にかかる状態が急激に変化することはない。したがって、橋梁やビル等の建造物の損傷等にかかる状態のモニタリングは、状態検知センサ３によるセンシングを常時行わなくても、適正に行える。建造物は、温度変化（気温の変化）によって伸縮することから、気温がある程度変化したときに、損傷等にかかる状態が変化している可能性が高い。
【００５２】
また、気温の違いによって、建造物の状態を判断するための特徴量が、状態検知センサ３の検知信号を処理して取得したセンシングデータに殆どあらわれなかったり、顕著にあらわれたりすることがある。すなわち、気温がある程度変化したときに、状態検知センサ３においてセンシングを行うことで、建造物の状態を判断するための特徴量の取得が適正に行える。
【００５３】
したがって、気温の変化に応じて、状態検知センサ３においてセンシング行う状態センシングタイミングを規定することで、消費電力を効果的に抑えながら、建造物の損傷等にかかる状態の変化にかかるモニタリングを適正に行うことができる。
【００５４】
ここで、モニタリング装置１が記憶部１６に記憶する第１のタイミング、第２のタイミング、送信タイミング、閾値温度、閾値回数、比較温度、継続回数について説明する。
【００５５】
第１のタイミングは、後述する第１のセンシング処理を行うタイミングである。第１のセンシング処理は、接続されている温度センサ２、および状態検知センサ３においてセンシングを行い、センシングデータを取得することによって、接続されている温度センサ２、状態検知センサ３、温度センサ制御回路１１、および状態検知センサ制御回路１２、１３、１４等に破損が生じていないか等を確認する処理である。この例では、第１のタイミングは、午前０時００分に設定している。
【００５６】
第２のタイミングは、接続されている温度センサ２においてセンシングを行い、センシングデータを取得するタイミングであり、この発明で言う温度センシングタイミングに相当する。この例では、第２のタイミングは、日中の最高気温が観測される可能性が高い時間帯である午後２時００分に設定している。
【００５７】
上述した第１のタイミング、および第２のタイミングは、一例であって、この時間に設定しなければならないというものではない。また、第１のタイミング、および第２のタイミングは、１日に１回としたが、１日に数回（２〜３回）であってもよいし、数日（２〜３日）に１回であってもよい。ただし、第１のタイミング、および第２のタイミングは、モニタリング装置１の消費電力を抑えることを考慮すると、多くても１日に３回以下の頻度にするのが好ましい。また、第１のタイミング、および第２のタイミングは、鉄道橋の状態の診断を適正に行う観点から、少なくとも３日に１回以上の頻度にするのが好ましい。
【００５８】
送信タイミングは、モニタリング装置１が無線通信ネットワークを介して診断装置４との無線通信が行える時間帯である。この例にかかるモニタリングシステムは、上述したように、無線通信ネットワークを介して診断装置４と無線通信を行うモニタリング装置１を複数備える。また、複数のモニタリング装置１が同じチャンネルを使用して診断装置４と無線通信を行う。したがって、複数のモニタリング装置１が、同じタイミングで診断装置４と無線通信を行うと、データの衝突による通信エラーが発生する。すなわち、モニタリング装置１毎に、送信タイミングを決めることで、複数のモニタリング装置１が同じタイミングで診断装置４と無線通信を行うのを防止している。
【００５９】
閾値温度、および閾値回数は、後述する第２のセンシング処理を行うタイミング（この発明で言う状態センシングタイミングに相当する。）であるかどうかの判定に用いるパラメータである。すなわち、閾値温度、および閾値回数は、この発明で言う状態センシング条件にかかるパラメータである。閾値温度は、その時点で記憶部１６に記憶している比較温度と、温度センサ２が第２のタイミングでセンシングした温度との差の絶対値の下限を示す。この例では、閾値温度は５℃である。閾値回数は、温度センサ２が第２のタイミングでセンシングした温度と、その時点で記憶している比較温度との差の絶対値が閾値温度以上であった連続回数の下限を示す。この例では、閾値回数は５回である。
【００６０】
なお、閾値温度は、５℃に限らず、３℃や７℃等であってもよい。また、閾値回数も、５回に限らず、１回、３回、７回等であってもよい。
【００６１】
また、比較温度は、前回第２のセンシング処理を実行したときに、温度センサ２のセンシングにより取得した温度である。継続回数は、その時点において、温度センサ２が第２のタイミングでセンシングした温度と、その時点で記憶している比較温度との差の絶対値が閾値温度以上であった連続回数である。
【００６２】
以下、この例にかかるモニタリングシステムの動作について説明する。
【００６３】
図４は、モニタリング装置の動作を示すフローチャートである。モニタリング装置１は、記憶部１６に記憶している第１のタイミング、第２のタイミング、または送信タイミングのいずれかになるのを待っている（ｓ１、ｓ２、ｓ３）。モニタリング装置１は、第１のタイミングになると、後述する第１のセンシング処理を実行し（ｓ４）、ｓ１に戻る。また、モニタリング装置１は、第２のタイミングになると、後述する第２のセンシング処理の実行判定処理を実行し（ｓ５）、ｓ１に戻る。また、モニタリング装置１は、送信タイミングになると、後述する送信処理を実行し（ｓ６）、ｓ１に戻る。
【００６４】
ここで、ｓ４にかかる第１のセンシング処理、ｓ５にかかる第２のセンシング処理の実行判定処理、およびｓ６にかかる送信処理について詳細に説明する。
【００６５】
図５は、第１のセンシング処理を示すフローチャートである。モニタリング装置１は、温度センサ２、および状態検知センサ３の駆動を開始する（ｓ１１）。ｓ１１では、電源部１８が、温度センサ制御回路１１、および状態検知センサ制御回路１２、１３、１４に対する電源供給を開始する。これにより、温度センサ２、および状態検知センサ３は、センシングを開始する。但し、モニタリング装置１は、この時点において状態検知センサ３が接続されていない状態検知センサ制御回路１２、１３、１４に対する電源供給を行わない。
【００６６】
モニタリング装置１は、温度センサ２、および状態検知センサ３によるセンシングデータを取得する（ｓ１２）。ｓ１２では、温度センサ制御回路１１が、駆動を開始した温度センサ２の検知信号（温度センサ２から入力されたセンシング信号）を処理してセンシングデータを取得する。また、状態検知センサ制御回路１２、１３、１４が、駆動を開始した状態検知センサ３の検知信号（接続されている状態検知センサ３から入力されたセンシング信号）を処理してセンシングデータを取得する。ｓ１２で取得するセンシングデータは、温度センサ２、および状態検知センサ３をｓ１１で駆動してから、予め定めた時間経過後（例えば、１秒後）における瞬時値である。これにより、温度センサ２や、状態検知センサ３の動作状態が安定したときのセンシングデータを取得している。
【００６７】
モニタリング装置１は、ｓ１２で取得したセンシングデータに取得日時を対応付けて記憶部１６に記憶する（ｓ１３）。ｓ１３では、取得日時を対応付けたセンシングデータを診断装置４への送信データとして記憶部１６に記憶する。
【００６８】
また、モニタリング装置１は、ｓ１１で開始した温度センサ２、および状態検知センサ３の駆動を停止し（ｓ１４）、本処理を終了する。ｓ１４では、電源部１８が、温度センサ制御回路１１、および状態検知センサ制御回路１２、１３、１４に対する電源供給を停止する。これにより、温度センサ２、および状態検知センサ３は、センシングを停止する。
【００６９】
このように、モニタリング装置１は、第１のセンシング処理を定期的に（第１のタイミングになる毎に）繰り返すので、接続されている温度センサ２や状態検知センサ３の検知信号によって、これらの温度センサ２や状態検知センサ３が破損していないかどうかを確認することができる。また、温度センサ２、および状態検知センサ３によるセンシングを常時行うのではなく、間欠的に行う構成であるので、モニタリング装置１本体の消費電力が抑えられる。また、温度センサ２を駆動していないときには、温度センサ制御回路１１に対する電源供給を停止しており、状態検知センサ３を駆動していないときには、状態検知センサ制御回路１２、１３、１４に対する電源供給を停止しているので、モニタリング装置１本体における無駄な電力消費が抑えられる。したがって、バッテリ１８ａの延命化を図り、バッテリ１８ａの交換頻度を低減することができる。
【００７０】
なお、第１のセンシング処理で取得した、温度センサ２や状態検知センサ３のセンシングによるセンシングデータは、後述する鉄道橋の状態の診断に用いてもよいし、用いなくてもよい。
【００７１】
次に、ｓ５にかかる第２のセンシング処理の実行判定処理について説明する。図６は、この第２のセンシング処理の実行判定処理を示すフローチャートである。モニタリング装置１は、温度センサ２の駆動を開始する（ｓ２１）。ｓ２１では、電源部１８が、温度センサ制御回路１１に対する電源供給を開始する。これにより、温度センサ２は、センシングを開始する。但し、２１では、電源部１８は、状態検知センサ制御回路１２、１３、１４に対する電源供給を開始しない（停止状態を維持する。）。モニタリング装置１は、駆動を開始した温度センサ２によりセンシングされたセンシングデータ（温度）を取得し（ｓ２２）、記憶部１６に記憶している比較温度との差の絶対値を算出する（ｓ２３）。ｓ２２では、温度センサ制御回路１１が、駆動を開始した温度センサ２の検知信号（温度センサ２から入力されたセンシング信号）を処理してセンシングデータを取得する。比較温度は、第２のセンシング処理を前回実行したときに、温度センサ２によってセンシングされた温度である。
【００７２】
モニタリング装置１は、ｓ２３で算出した温度差（絶対値）が、記憶部１６に記憶している閾値温度以上であるかどうかを判定する（ｓ２４）。モニタリング装置１は、ｓ２４で閾値温度未満であると判定すると、記憶部１６に記憶している継続回数をリセットする（継続回数を０にする。）（ｓ２５）。モニタリング装置１は、ｓ２１で開始した温度センサ２の駆動を停止し（ｓ２６）、本処理を終了する。ｓ２６では、電源部１８が、温度センサ制御回路１１に対する電源供給を停止する。
【００７３】
モニタリング装置１は、ｓ２４において、ｓ２３で算出した温度差（絶対値）が、記憶部１６に記憶している閾値温度以上であると判定すると、記憶部１６に記憶している継続回数を１カウントアップする（ｓ２７）。モニタリング装置１は、記憶部１６に記憶している継続回数（ｓ２７で１カウントアップした値）が、記憶部１６に記憶している閾値回数以上であるかどうかを判定する（ｓ２８）。モニタリング装置１は、ｓ２８で閾値回数未満であると判定すると、ｓ２６に進んで、ｓ２１で開始した温度センサ２の駆動を停止し、本処理を終了する。
【００７４】
モニタリング装置１は、ｓ２８で閾値回数以上であると判定すると、図７に示す第２のセンシング処理を実行し（ｓ２９）、本処理を終了する。
【００７５】
図７は、第２のセンシング処理を示すフローチャートである。モニタリング装置１は、状態検知センサ３の駆動を開始する（ｓ３１）。ｓ３１では、電源部１８が、状態検知センサ制御回路１２、１３、１４に対する電源供給を開始する。これにより、状態検知センサ３は、センシングを開始する。但し、ｓ３１では、電源部１８は、温度センサ制御回路１１に対する電源供給を停止しない（電源供給状態を維持する。）。
【００７６】
モニタリング装置１は、センシングタイミングを待つ（ｓ３２）。ｓ３２では、予め定めている特定の状態検知センサ３の検知信号が大きく変動するのを待っている。すなわち、ｓ３２では、列車が鉄道橋に進入してくるタイミングを待っている。特定の状態検知センサ３は、加速度センサであってもよいし、変位センサであってもよい。すなわち、列車が鉄道橋に進入したことを検知できるセンサであれば、どのようなセンサであってもよい。
【００７７】
モニタリング装置１は、ｓ３２でセンシングタイミングであると判定すると、各状態検知センサ３によるセンシングデータの取得を行う（ｓ３３）。ｓ３３では、状態検知センサ制御回路１２、１３、１４が、接続されている状態検知センサ３の検知信号（接続されている状態検知センサ３から入力されたセンシング信号）を処理してセンシングデータを取得する。このように、ｓ３３では、列車が鉄道橋を走行しているときに、状態検知センサ３でセンシングしたセンシングデータを取得する。また、ｓ３３で取得するセンシングデータは、瞬時値ではなく、ある程度の時間幅の連続データである。この時間幅は、ｓ３２でセンシングタイミングであると判定してから、列車が鉄道橋を通過し終えるまでの時間としてもよいし、ｓ３２でセンシングタイミングであると判定してから、一定時間経過するまでの時間としてもよい。列車が鉄道橋を通過し終えたかどうかは、特定の状態検知センサ３の検知信号の変動から判断できる。
【００７８】
モニタリング装置１は、ｓ３３で取得したセンシングデータ、および上述のｓ２２で今回の温度センサ２によるセンシングで取得したセンシングデータ（温度データ）に取得日時を対応付けて記憶部１６に記憶する（ｓ３４）。ｓ３４では、上述のｓ１３と同様に、診断装置４への送信データとして、取得日時を対応付けたセンシングデータを記憶部１６に記憶する。
【００７９】
モニタリング装置１は、記憶部１６に記憶している比較温度を、上述のｓ２２で今回の温度センサ２によるセンシングで取得した温度に更新する（ｓ３６）、また、モニタリング装置１は、記憶部１６に記憶している継続回数をリセットし（ｓ３７）、この第２のセンシング処理を終了する。ｓ３４〜ｓ３７にかかる処理は、上述の順番に限らず、どのような順番で行ってもよい。
【００８０】
このように、第２のセンシング処理では、列車が鉄道橋を走行しているときに、この鉄道橋の状態を状態検知センサ３でセンシングしたセンシングデータを取得している。
【００８１】
また、この第２のセンシング処理は、図８に示すように、鉄道橋の周辺温度が前回の実行時から閾値温度以上変化したタイミングで行う。図８では、閾値温度を５℃にした場合を例示している。このように、第２のセンシング処理は、気温の変化に応じて、その実行タイミングを規定しているので、消費電力を効果的に抑えながら、建造物の損傷等にかかる状態の変化にかかるモニタリングを適正に行うことができる。
【００８２】
なお、第２のセンシング処理は、上述したように、温度センサ２でセンシングした温度と比較温度との温度差の絶対値が閾値温度以上であったときが、閾値回数以上連続したときに実行するのであって、温度センサ２でセンシングした温度と比較温度との温度差の絶対値が閾値温度よりも大きかったときに実行するわけではない。すなわち、図８に示している第２のセンシング処理の実行タイミングは、単に温度センサ２でセンシングした温度と比較温度との温度差の絶対値が閾値温度以上であったときではなく、温度センサ２でセンシングした温度と比較温度との温度差の絶対値が閾値温度以上であったときが、閾値回数以上連続したときである。
【００８３】
次に、ｓ６にかかる送信処理について説明する。図９は、送信処理を示すフローチャートである。モニタリング装置１は、記憶部１６に送信データを記憶しているかどうかを判定する。モニタリング装置１は、上述したｓ１３、およびｓ３４で送信データを記憶部１６に記憶している。
【００８４】
モニタリング装置１は、ｓ４１で送信データを記憶部１６に記憶していないと判定すると、本処理を終了する。
【００８５】
モニタリング装置１は、ｓ１６で送信データを記憶していると判定すると、無線通信部１７に対する電源供給を開始し、無線通信部１７を駆動する（ｓ４２）。モニタリング装置１は、無線ネットワークを介して、診断装置４との間で無線通信を実行し、記憶部１６に記憶している送信データを診断装置４に送信する（ｓ４３）。
【００８６】
モニタリング装置１は、ｓ４３にかかる無線通信が終了すると、無線通信部１７の駆動を停止する（ｓ４４）。すなわち、ｓ４４では、無線通信部１７に対する電源部１８からの電源供給を停止する。モニタリング装置１は、記憶部１６に記憶している送信データを消去し（ｓ４５）、本処理を終了する。
【００８７】
なお、モニタリング装置１は、ｓ４３にかかる無線通信が適正に実行できなかった場合には（すなわち、診断装置４との間において通信エラーが発生した場合には）、ｓ４４で無線通信部１７の駆動を停止するが、ｓ４５で記憶部１６に記憶している送信データを消去しない。したがって、モニタリング装置１は、ｓ４３にかかる無線通信が適正に実行できず、送信データを診断装置４に送信できなかったときには、ｓ３で次に送信タイミングであると判定したときに、送信データを診断装置４に送信する無線通信をリトライする。
【００８８】
このように、モニタリング装置１は、温度センサ２、および状態検知センサ３でセンシングしたセンシングデータ（送信データ）を診断装置４に対して送信するときに、無線通信部１７を駆動する構成にしているので、無線通信部１７における消費電力を低減できる。
【００８９】
図１０は、診断装置の受信処理を示すフローチャートである。診断装置４は、いずれかのモニタリング装置１から送信されてきた送信データを無線通信部４５で受信すると、受信した送信データを記憶部４４に記憶する（ｓ５１、５２）。診断装置４は、この受信処理を常時繰り返すことで、モニタリング装置１毎に、そのモニタリング装置１から送信されてきた送信データを蓄積的に記憶する。
【００９０】
図１１は、診断装置の診断処理を示すフローチャートである。診断装置４は、この診断処理を記憶部４４に記憶しているセンシングデータを読み出し（ｓ６１）、損傷等にかかる鉄道橋の診断を行う（ｓ６２）。ｓ６２では、センシングデータを送信してくるモニタリング装置１毎に、そのモニタリング装置１に接続されている各状態検知センサ３でセンシングされたセンシングデータを解析し、適正な状態からの偏差を算出する。この偏差は、状態検知センサ３毎に予め記憶している関数で算出する。この関数の入力変数は、状態検知センサ３によってセンシングされたセンシングデータにかかる値と適正値である。そして、診断装置４は、算出した偏差の大きさから、鉄道橋の損傷等の度合いを推定する。
【００９１】
診断装置４は、ｓ６２の診断結果を出力し（ｓ６３）、本処理を終了する。
【００９２】
この診断処理は、モニタリング装置１から、第２のセンシング処理にかかるセンシングデータを受信したときに行えばよい。
【００９３】
また、上記の例では、第１のセンシング処理を一定期間毎に繰り返すとしたが、一定期間毎に、第１のセンシング処理、または第２のセンシング処理のいずれかを行う構成としてもよい。具体的には、図１２に示すように、図６に示すｓ２６を、ｓ７１〜ｓ７４の処理に置き換えてもよい。ｓ７１は、状態検知センサ３を駆動する処理であり、ｓ７２〜ｓ７４は、図５に示すｓ１２〜ｓ１４と同様の処理である。
【００９４】
また、図１２に示すセンシング処理は、上述した第１のタイミングになる毎に行えばよい。この場合、ｓ２、およびｓ５にかかる処理は、不要になる。
【００９５】
また、上記の例では、第２のセンシング処理は、温度センサ２でセンシングした温度と比較温度との温度差の絶対値が閾値温度以上であったときが、閾値回数以上連続したときに実行するとしたが、例えば、３０日や４０日等の予め定めた期間経過する毎に、実行する構成としてもよい。このようにすれば、温度センサ２を駆動する頻度を低減でき、モニタリング装置１の消費電力を一層抑えられる。
【００９６】
また、無線通信部１７については、診断装置４側から通知が行えるように、常時電源を供給しておいてもよい。例えば、上述の閾値温度や、閾値回数を診断装置４からモニタリング装置１に通知する構成としてもよい。このようにすれば、閾値温度や、閾値回数の変更が簡単に行える。
【００９７】
また、上記の説明では、鉄道橋の状態をモニタリングするモニタリング装置１を例にして本願発明を説明したが、高架橋、横断歩道橋、ビル等の他の構造物の状態をモニタリングすることも可能である。
【符号の説明】
【００９８】
１…モニタリング装置
２…温度センサ
３…状態検知センサ
４…診断装置
１０…制御部
１１…温度センサ制御回路
１２…状態検知センサ制御回路
１５…タイマ
１６…記憶部
１７…無線通信部
１８…電源部
１８ａ…バッテリ
４１…制御部
４２…操作部
４３…表示部
４４…記憶部
４５…無線通信部
【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】
0006481297.tif 000007
【図７】
0006481297.tif 000008
【図８】
0006481297.tif 000009
【図９】
0006481297.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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