土木工程结构监视系统、土木工程结构监视装置、土木工程结构监视方法和非暂时性计算机可读介质制造方法及图纸

根据本公开的土木工程结构监视系统设置有：线缆(20)，该线缆包括通信光纤并且布设在土木工程结构(10)中；接收单元(331)，该接收单元被配置成从线缆(20)中包括的通信光纤中的至少一根接收光学信号，该光学信号包括与土木工程结构(10)的劣化状态相对应的图样；以及检测单元(332)，该检测单元基于图样来检测土木工程结构(10)的劣化状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】土木工程结构监视系统、土木工程结构监视装置、土木工程结构监视方法和非暂时性计算机可读介质
本公开涉及一种土木工程结构监视系统、一种土木工程结构监视装置、一种土木工程结构监视方法和一种非暂时性计算机可读介质。
技术介绍
常规地，常常手动地进行对诸如隧道和桥梁的土木工程结构的异常检测。例如，情况通常是工人仅通过目视检查或使用在击打土木工程结构时的声音来判断异常。然而，手动地进行对土木工程结构的异常检测花费大量成本和时间，从而引起对异常的检测和处理的延迟。因此，近来，已提出了一种用于使用光纤来监视土木工程结构中的异常的系统(例如，专利文献1和2)。在专利文献1中描述的技术中，通过经由内置在复合结构(聚合物、玻璃等)中的光纤透射光并且检测光纤的应力或应变来检测复合结构的缺陷。此时，使光纤中包含的量子点引起非线性效果以增加检测灵敏度。此外，在专利文献2中描述的技术中，将锚杆驱动到地下空间的顶棚、壁表面和基岩中，并且以交叉方式将一对两个光纤传感器固定到锚杆，以计算锚杆从光纤的应变的位移。引用列表专利文献专利文献1：日本未审查专利申请公开第2014-052368号专利文献2：日本未审查专利申请公开第2009-294039号
技术实现思路
技术问题然而，在专利文献1和2中描述的技术中，存在问题的原因在于尽管能够检测对光纤施加了强应力的土木工程结构的状态，但是难以检测几乎不影响光纤的应力的状态，诸如土木工程结构的劣化。因此，本公开的目的是提供能够解决上述问题并且能够准确地检测土木工程结构的劣化状态的土木工程结构监视系统、土木工程结构监视装置、土木工程结构监视方法和非暂时性计算机可读介质。问题的解决方案根据示例实施例的土木工程结构监视系统包括：线缆，该线缆包括通信光纤并且布设在土木工程结构中；接收单元，该接收单元被配置成从布设在土木工程结构中的线缆中包括的通信光纤中的至少一根接收光学信号，该光学信号包括与土木工程结构的劣化状态相对应的图样；以及检测单元，该检测单元被配置成基于图样来检测土木工程结构的劣化状态。根据示例实施例的土木工程结构监视装置包括：接收单元，该接收单元被配置成从布设在土木工程结构中的线缆中包括的通信光纤中的至少一根接收光学信号，该光学信号包括与所述土木工程结构的劣化状态相对应的图样；以及检测单元，该检测单元被配置成基于图样来检测土木工程结构的劣化状态。根据示例实施例的土木工程结构监视方法是一种由土木工程结构监视装置进行的土木工程结构监视方法，所述方法包括：从布设在土木工程结构中的线缆中包括的通信光纤中的至少一根接收光学信号，该光学信号包括与土木工程结构的劣化状态相对应的图样；以及基于图样来检测土木工程结构的劣化状态。根据示例实施例的非暂时性计算机可读介质是一种存储用于使计算机执行以下各项的过程的程序的非暂时性计算机可读介质：从布设在土木工程结构中的线缆中包括的通信光纤中的至少一根接收光学信号，该光学信号包括与土木工程结构的劣化状态相对应的图样；以及基于图样来检测土木工程结构的劣化状态。专利技术的有利效果根据上述方面，可以实现能够高度准确地检测土木工程结构的劣化状态的效果。附图说明图1示出根据示例实施例的土木工程结构监视系统的配置的示例。图2示出根据示例实施例的土木工程信息的示例。图3示出在根据示例实施例的土木工程结构监视系统中的方法A中使用的土木工程结构的振动数据的频率特性的示例。图4示出在根据示例实施例的土木工程结构监视系统中的方法A中使用的土木工程结构的振动数据的频率特性的另一示例。图5示出在根据示例实施例的土木工程结构监视系统中的方法B中使用的土木工程结构的振动数据的示例。图6示出在根据示例实施例的土木工程结构监视系统中的方法B中使用的土木工程结构的振动数据的另一示例。图7示出在根据示例实施例的土木工程结构监视系统中的方法C中使用的土木工程结构的监视点的示例。图8示出在根据示例实施例的土木工程结构监视系统中的方法C中使用的土木工程结构的振动数据的示例。图9示出用于在根据示例实施例的土木工程结构监视系统中的方法C中在土木工程结构中布设光纤线缆的方法的示例。图10示出用于在根据示例实施例的土木工程结构监视系统中的方法C中在土木工程结构中布设光纤线缆的方法的另一示例。图11示出用于在根据示例实施例的土木工程结构监视系统中的方法C中在土木工程结构中布设光纤线缆的方法的进一步示例。图12示出用于在根据示例实施例的土木工程结构监视系统中的方法C中在土木工程结构中布设光纤线缆的方法的再一个示例。图13示出通过根据示例实施例的土木工程结构监视系统中的方法E的机器学习的示例。图14示出根据示例实施例的劣化等级信息的示例。图15是示出用于实现根据示例实施例的土木工程结构监视装置的计算机的硬件配置的示例的框图。图16是示出根据示例实施例的土木工程结构监视系统的操作流程的示例的流程图。图17是示出用于在根据另一示例实施例的土木工程结构监视系统中检测土木工程结构的劣化或破损的迹象的方法的示例的图。图18是示出根据另一示例实施例的土木工程结构信息的示例的图。图19是示出根据另一示例实施例的土木工程结构监视系统的示例的图。图20是示出根据另一示例实施例的土木工程结构监视系统的另一示例的图。图21是示出根据另一示例实施例的土木工程结构监视系统中的纤维感测单元的布置的示例的图。图22是示出根据另一示例实施例的土木工程结构监视系统中的纤维感测单元的布置的另一示例的图。图23是示出根据另一示例实施例的土木工程结构监视系统中的纤维感测单元的布置的进一步示例的图。图24是示出根据另一示例实施例的土木工程结构监视系统中的纤维感测单元的布置的再一个示例的图。图25是示出图21的土木工程结构监视系统中的纤维感测单元在光纤断开时的操作的示例的图。图26是示出图22的土木工程结构监视系统中的纤维感测单元在光纤断开时的操作的示例的图。图27是示出图24的土木工程结构监视系统中的纤维感测单元在光纤断开时的操作的示例的图。具体实施方式在下文中，将参考附图描述本公开的示例实施例。<示例实施例><示例实施例的配置>首先，将参考图1描述根据本示例实施例的土木工程结构监视系统的配置。注意，在图1中，为了说明的简化，作为土木工程结构10，示出了仅两个示例：作为隧道的土木工程结构10A(编号为A的土木工程结构)和作为桥梁的土木工程结构10B(编号为B的土木工程结构)。然而，土木工程结构10不限于隧道和桥梁，并且可以包括道路、铁路轨道等。如图1所示，根据本示例实施例的土木工程结构监视系统被本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种土木工程结构监视系统，包括：/n线缆，所述线缆包括通信光纤并且布设在土木工程结构中；/n接收单元，所述接收单元被配置成从所述线缆中包括的所述通信光纤中的至少一根接收光学信号，所述光学信号包括与所述土木工程结构的劣化状态相对应的图样；以及/n检测单元，所述检测单元被配置成基于所述图样来检测所述土木工程结构的所述劣化状态。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181112 JP 2018-2119151.一种土木工程结构监视系统，包括：
线缆，所述线缆包括通信光纤并且布设在土木工程结构中；
接收单元，所述接收单元被配置成从所述线缆中包括的所述通信光纤中的至少一根接收光学信号，所述光学信号包括与所述土木工程结构的劣化状态相对应的图样；以及
检测单元，所述检测单元被配置成基于所述图样来检测所述土木工程结构的所述劣化状态。


2.根据权利要求1所述的土木工程结构监视系统，其中，
所述接收单元基于所述光学信号来确定已生成了所述光学信号的所述土木工程结构，并且
所述检测单元基于所述图样来检测所确定的所述土木工程结构的劣化状态。


3.根据权利要求2所述的土木工程结构监视系统，其中，所述接收单元基于所述光学信号来确定所述土木工程结构的劣化位置。


4.根据权利要求1至3中的任一项所述的土木工程结构监视系统，其中，所述检测单元通过周期性地检测所述土木工程结构的劣化状态来检测所述土木工程结构的劣化状态的随时间的状态变化。


5.根据权利要求3所述的土木工程结构监视系统，其中，所述检测单元基于所述土木工程结构的劣化状态的随时间的状态变化来检测所述土木工程结构的劣化或破损的迹象。


6.一种土木工程结构监视装置，包括：
接收单元，所述接收单元被配置成从布设在土木工程结构中的线缆中包括的通信光纤中的至少一根接收光学信号，所述光学信号包括与所述土木工程结构的劣化状态相对应的图样；以及
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【专利技术属性】
技术研发人员：依田幸英，青野义明，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP