构造物评价系统以及构造物评价方法技术方案

本发明专利技术的实施方式涉及构造物评价系统以及构造物评价方法。实施方式的构造物评价系统具有多个传感器、位置标定部、以及评价部。多个传感器检测弹性波。位置标定部使用由所述多个传感器分别检测出的多个弹性波中的、具有超过通过所述多个弹性波的产生源的位置、和所述多个传感器的配置位置决定的阈值的振幅的弹性波，对弹性波的产生源的位置进行标定。评价部根据所述位置标定部对所述弹性波源的位置标定结果，评价所述构造物的劣化状态。评价所述构造物的劣化状态。评价所述构造物的劣化状态。

【技术实现步骤摘要】
构造物评价系统以及构造物评价方法
[0001]本申请是申请号为201880014696.X、申请日为2018年2月27日、专利技术名称为“构造物评价系统以及构造物评价方法”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术的实施方式涉及构造物评价系统以及构造物评价方法。

技术介绍

[0003]通过在桥梁等构造物的表面设置AE传感器等传感器，能够检测从构造物内部的损伤部位等产生的弹性波。通过进一步设置多个传感器，能够根据传感器之间的弹性波到达时刻的差，标定弹性波的产生源(以下称为“弹性波源”)的位置。另外，通过从外部针对构造物提供冲击，也产生同样的弹性波，所以能够标定弹性波源的位置。但是，在弹性波的传输路径中有损伤的情况下，妨碍弹性波的传输，所以无法用传感器检测弹性波。其结果，无法标定正确的弹性波源的位置。能够利用这样的特性，根据被标定位置的弹性波源的分布的混乱，检测构造物内部的损伤。然而，取决于传感器的配置，即使在不对构造物造成损伤地作为弹性波源从外部对构造物提供均匀地分布的冲击的情况下，也有根据用传感器得到的信号标定的弹性波源的分布不均匀的情况。在这样的情况下，有无法正确地评价构造物的劣化状态的情况。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献1：日本特开2004
‑
125721号公报

技术实现思路

[0006]本专利技术想要解决的课题在于，提供一种能够提高构造物的劣化状态的评价精度的构造物评价系统以及构造物评价方法。
[0007]实施方式的构造物评价系统具有多个传感器、位置标定部、以及评价部。多个传感器检测弹性波。位置标定部使用由所述多个传感器分别检测出的多个弹性波中的、具有超过通过所述多个弹性波的产生源的位置、和所述多个传感器的配置位置决定的阈值的振幅的弹性波，对弹性波的产生源的位置进行标定。评价部根据所述位置标定部对所述弹性波源的位置标定结果，评价所述构造物的劣化状态。
附图说明
[0008]图1是示出第1实施方式中的构造物评价系统的结构的图。
[0009]图2是示出随机地赋予均匀的冲击的位置的图。
[0010]图3是示出在被赋予均匀的冲击的情况下进行弹性波源的位置评定而得到的结果的图。
[0011]图4是将由4个传感器包围的区域放大的图。
[0012]图5A是示出弹性波源的位置与弹性波第4个到达的传感器的位置之间的距离的关
系的图。
[0013]图5B是示出弹性波源的位置与弹性波第4个到达的传感器的位置之间的距离的关系的图。
[0014]图6是用比例示出弹性波源的位置与弹性波第4个到达的传感器的位置之间的距离的图。
[0015]图7是示出第1实施方式中的构造物评价系统的处理的流程的时序图。
[0016]图8A是用等高线图示出从弹性波源至弹性波第4个到达的传感器的距离的图。
[0017]图8B是示出区域分割线的一个例子的图。
[0018]图9是用于说明每个区域的阈值的设定方法的图。
[0019]图10是示出使用本实施方式中的手法的效果的图。
[0020]图11A是示出新的阈值的设定方法的其他例子的图。
[0021]图11B是示出新的阈值的设定方法的其他例子的图。
[0022]图12是示出第2实施方式中的构造物评价系统的结构的图。
[0023]图13A是示出弹性波源分布的一个例子的图。
[0024]图13B是示出弹性波源密度分布的一个例子的图。
[0025]图14是示出第2实施方式中的构造物评价系统的处理的流程的时序图。
[0026]图15是示出第3实施方式中的构造物评价系统的结构的图。
[0027]图16是示出第3实施方式中的构造物评价系统的处理的流程的时序图。
具体实施方式
[0028]以下，参照附图，说明实施方式的构造物评价系统以及构造物评价方法。
[0029](第1实施方式)
[0030]图1是示出第1实施方式中的构造物评价系统100的结构的图。
[0031]构造物评价系统100被用于构造物的健全性的评价。在以下的说明中，评价意味着根据某个基准，决定构造物的健全性的程度、即构造物的劣化状态。此外，在以下的说明中，作为构造物的一个例子，以桥梁为例子进行说明，但构造物无需限定于桥梁。例如，构造物只要是伴随龟裂的产生或者发展、或者外部冲击(例如雨、人工雨等)而产生弹性波的构造物，则可以是任意的例子。此外，桥梁不限于在河川、溪谷等上架设的构造物，还包括设置于地面上方的各种构造物(例如高速公路的高架桥)等。
[0032]构造物评价系统100具备冲击赋予部10、多个传感器20
‑
1～20
‑
n(n是2以上的整数)、信号处理部30以及构造物评价装置40。信号处理部30和构造物评价装置40通过有线或者无线方式可通信地连接。此外，在以下的说明中，在不区分传感器20
‑
1～20
‑
n的情况下，记载为传感器20。
[0033]冲击赋予部10通过针对构造物50提供冲击11，使构造物内部产生弹性波。冲击赋予部10是设置于例如在构造物50上行驶的车辆等交通工具的装置。冲击赋予部10针对构造物50的路面，以成为均匀的分布的方式，赋予很多冲击11。通过例如水滴、冰粒、固形物的散布、利用榔头等锤子的敲打、利用激光的加热等，进行冲击11的赋予。在冲击赋予部10作为冲击11的赋予散布水滴的情况下，最好通过喷嘴的调整、吐出定时的控制，能够控制碰撞到路面的水滴的尺寸和定时。最好在利用榔头等锤子的敲打中，也能够将冲击11的强度和定
时控制为期望的值。
[0034]传感器20设置于构造物50。例如，传感器20设置于与冲击赋予部10提供冲击11的面相反的一侧的面。传感器20具有压电元件，检测从构造物50内部产生的弹性波，将检测到的弹性波变换为作为电压信号的AE源信号。传感器20针对AE源信号，实施放大、频率限制等处理，输出到信号处理部30。此外，也可以代替传感器20而使用加速度传感器。在该情况下，加速度传感器通过进行与传感器20同样的处理，将信号处理后的信号输出到信号处理部30。构造物50的厚度是例如15cm以上。
[0035]信号处理部30将实施利用传感器20的处理后的AE源信号作为输入。信号处理部30针对输入的AE源信号中的、具有比被决定得比噪声水平高的第1阈值高的振幅值的AE源信号，进行信号处理。具体而言，首先，在检测到比第1阈值大的振动的情况下，信号处理部30将从超过第1阈值的时刻起预定的时间量的信号判断为弹性波波形，保存具有比第1阈值高的振幅值的AE源信号。然后，信号处理部30根据保存的AE源信号表示的弹性波波形的数据，提取包括与弹性波有关的信息的AE特征量。此外，第1阈值预先设定。
[0036]信号处理部30进行的信号处理例如是噪声去除、参数提取等。另外，与弹性波有关的信息是指，例如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种构造物评价系统，具备：多个传感器，检测弹性波；位置标定部，根据由所述多个传感器分别检测出的多个弹性波，对弹性波的产生源的位置进行标定；密度分布生成部，根据所述位置标定部对所述弹性波的产生源的位置标定结果，生成表示弹性波的产生源的密度的分布的弹性波源密度分布；校正部，使用用于根据所述多个传感器的配置位置校正所述弹性波源密度分布的校正系数，校正所述弹性波源密度分布；以及评价部，根据由所述校正部校正后的所述弹性波源密度分布，评价所述构造物的劣化状态。2.一种构造物评价系统，具备：多个传感器，检测弹性波；位置标定部，根据由所述多个传感器分别检测出的多个弹性波，对弹性波的产生源的位置进行标定；密度分布生成部，根据所述位置标定部对所述弹性波的产生源的位置标定结果，生成表示弹性波的产生源的密度的分布的弹性波源密度分布；校正部，根据所述多个传感器的配置位置，使用预先通过健全的构造物得到的用于校正成为比较对象的弹性波源密度分布的校正倍率，校正所述成为比较对象的弹性波源密度分布；以及评价部，根据由所述密度分布生成部生成的所述弹性波源密度分布、和由所述校正部校正后的所述成为比较对象的弹性波源密度分布，评价所述构造物的劣化状态。3.一种构造物评价方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：盐谷智基，桥本胜文，高峰英文，渡部一雄，
申请(专利权)人：国立大学法人京都大学，
类型：发明
国别省市：