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橋梁・走行車両同時計測による構造損傷推定のためのMEMSの開発

开发 MEMS，通过同时测量桥梁和移动车辆来估计结构损伤

基本信息

批准号：
19656112
负责人：
川谷充郎
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19656112/
关键词：
ヘルスモニタリング MEMSセンサ橋梁健全度評価欠損対策

项目摘要

本研究は交通ネットワークに重要な役割を果たしている橋梁構造物の平常時および地震後の迅速な点検を可能にするための「橋梁構造損傷推定のための新しいMEMSの開発」である.具体的に,「橋梁・走行車両同時計測による構造物のリアルタイム損傷推定を可能にするMEMSセンサによる計測システムの開発」を目的とする.特に,橋梁の振動モニタリングという目的に合うセンサノードの提案を目指している.平成21年度は「提案されたセンサノードの性能検証」および「実用化に向け技術的検討」を行い,その検討結果を次にまとめる.無線パケット送受信時のデータ損失対策および無線通信距離拡張のため,マルチパケット通信・中継器の利用・高性能アンテナの利用を試みた.性能テストは神戸大学構内の歩道橋および国道上の実橋梁で行った.検討結果,マルチパケット通信・中継器の利用・高性能アンテナの利用によるデータ欠損率の低減には成功しているが,欠損を完全に防ぐまでは至っていない.他の対策として,Kalman Filterによる欠損データの補完を試み,その有効性は確認している.一方,欠損集中部の補完精度には課題が残っており,センサノードのマルチパケット通信のようなセンサそのものの改良との併用が重要であるとの結論に至っている.特に,マルチパケット通信にはメモリに計測データを保存し欠損データに対して繰り返し通信を行うため,センサに大容量のメモリを装着する必要がある.また,無線通信には大量の電力消費を必要とするため,マルチパケット通信の実現および無線通信パワーの向上には電源の確保が重要である.実用化に向け,センサノードのメモリ拡張,無線通信パワーの向上および蓄電機能付きの自己発電センサが必要であることを提案している。

This study is aimed at the development of MEMS for bridge structure damage estimation during normal operation and after earthquake. Specifically, the purpose of this paper is to simultaneously measure and estimate the damage of structures in bridges and traveling vehicles, and to develop MEMS systems. In particular, the bridge vibration control system is designed to meet the requirements of the bridge vibration control system. In 2011, the Company conducted a series of research projects on "Performance Evaluation of Service" and "Technical Evaluation of Application", and the results of these research projects were summarized as follows. Wireless transmission loss control strategy and wireless communication distance control strategy The performance of the bridge is not only in the structure of Kobe University, but also in the national highway. As a result of the investigation, the utilization of high performance communication devices, the reduction of loss ratio, and the complete prevention of loss ratio have been successfully achieved. He is responsible for the policy,Kalman Filter, and compensation of loss. On the one hand, the compensation accuracy of the loss concentration part is the problem of the improvement of the communication system. In particular, it is necessary for communication to be installed in large capacity. Wireless communication requires a large amount of power consumption, and wireless communication is essential to ensure that power is available. In the direction of implementation, the network server is connected to the network server, and the wireless communication network is connected to the network server.