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ワイヤレス構造ヘルスモニタリングシステム（HM-5013）

構造ヘルスモニタリングシステム

ワイヤレス構造ヘルスモニタリングシステム
（HM-5013）

地震速報・被災度判定に活用できる本格的なモニタリングシステム

現在、大規模地震の発生と構造物の高齢化が進む中、構造ヘルスモニタリングが注目されています。 HM-5013は、複数の建物に設置したセンサの情報を元に各建物の「地震速報」と「被災度判定」をメールで受け取ることができるクラウドシステムです。精度の高いセンサと安定した産業用無線を採用した本格的なモニタリングシステムであり、今までコストが問題になっていた既設のビルにも容易に導入が可能となりました。

2024/05/16 更新

福西電機様のホームページで開発ストーリーを特集頂きました。 特集記事はこちら

特長

専門的知識を必要としない被災度判定指標を算出します。

高精度なセンサを採用しているため微動から強震まで対応可能です。

測定点で即時データ処理

干渉に強く接続能力の高さに特長がある無線を採用し、切断・遅延等のリスクを軽減します。

ネットワーク内に計測ユニットを設置するだけで自動増設完了します。

クラウドベースですのでサーバーの管理が不要です。

システム概要

観測点の計測ユニット（HM-5013-S）と中継ユニット（RP-5013-S）の合計30台をSmartMesh IPTM無線で接続されたシステムです。地震が発生すると各計測ユニットからゲートウェイを経由してクラウドサーバーに速報値が送信されます。クラウドサーバーでは速報値と共に、複数の計測ユニットのデータを用い被災度判定を行います。

  • 最大モート数：合計30台まで（GW-5013-S除く）
  • モート間距離：目安見通し50m
システムのイメージ図

※ SmartMeshはAnalog Devices社の登録商標です。SmartMesh IPはAnalog Devices社の商標です。記載内容は予告なしに変更される場合があります。

システム構成図

メッシュセンサネットワーク

システム構成例

設置場所例：9階建ビルで1F・3F・5F・7F・9Fの5点を観測する場合

  • 構成品

    • ワイヤレス振動計測ユニット（HM-5013-S）× 5台
    • ワイヤレス中継ユニット（RP-5013）× 4台※
    • ゲートウエイ（GW-5013-S）×１台
    • クラウドサービス Galnet Cloud
    • 通信環境により増減します。（HM-5013-SとRP-5013-Sの合計30台まで）

    設置箇所

    • HM-5013-S：床面
    • RP-5013とGW-5013-S：壁面等の見晴らしのよい場所

    各ACアダプタからの電源工事だけで設置は完了

    運用例

    地震発生直後、以下の条件時クラウドサーバーから指定先に地震速報（震度・最大加速度・最大変位・最大層間変形角）がメールされます。

    ① 設定以上の加速度を検出したとき（設定値はお客様で設定）
    ② 最大層間変形角が1/200*（0.005）を超過した場合

    *建築基準法第82条の2
    国交省国営整第25 号においてRC造・SRC造の基準値

    • ① 地震発生メール 画面例

      **********************

      ＜地震発生 ＞
      日付 2018-03 -12
      時間 09:28:12.254
      震度 (最大加速度 X軸、 Y軸、 Z軸)
      000m: 2(10gal, -12gal, 1gal)
      005m: 3(21gal, 19gal, -1gal)
      010m: 4(-35gal, 22gal, 2gal)
      015m: 5-(56gal, -60gal, 3gal)
      020m: 5+(70gal, -50gal, -1gal)

      **********************

    • ② 最大層間変形角メール 画面例

      **********************

      ＜最大層間変形角情報 ＞
      日付 2018-03 -12
      時間 09:28:12.254
      最大層間変形角
      000m: 正常(0.000000)
      005m: 正常(0.000983)
      010m: 注意(0.005246)
      015m: 注意(0.007672)
      020m: 警告(0.015426)

      **********************
  • システム構成例イメージ図

クラウドサービス IMV-SHM Galnet Cloud画面

  • cloud画面
    設置した拠点を地図上に表示します。
    地震発生時には広域で状況を把握できます。地図のスクロール、拡大・縮小も可能です。
  • cloud画面
    計測震度（0~7）
    • 最大加速度（gal）
    • 最大変位（mm）
    • 最大層間変形角

    階ごとに表示し、地震の強さ、被災度が一覧することができます。

  • cloud画面
    波形データを記録ごとに一覧表示します。CSV形式で加速度波形データをダウンロードすることができます。

外形図

ワイヤレス振動計測ユニット（HM-5013-S）

0.1gal（微動）から約6000gal（強震）まで測定可能な広いダイナミックレンジと0.05Hz（長周期振動）から一般的な地震まで精度よく測定できる低周波振動対応のセンサを内蔵した本格的な計測ユニットです。
設定したトリガレベルを超える振動を検知すると、内部で加速度波形を記録すると共に速報データを演算し、上位機器に送信します。

  • ワイヤレス振動計測ユニット（HM-5013-S）
  • ワイヤレス振動計測ユニット（HM-5013-S）外形図

ワイヤレス中継ユニット（RP-5013-S）

HM-5013-SとGW-5013-S間の無線を補完します。

  • ワイヤレス中継ユニット（RP-5013-S）
  • ワイヤレス中継ユニット（RP-5013-S）外形図

ゲートウエイ（GW-5013-S）

HM-5013-Sのデータ収集及び管理を行います。
ネットワークとの接続は有線LANおよび3G携帯通信（別途SIMカードが必要）にて行えます。

  • ゲートウエイ（GW-5013-S）
  • ゲートウエイ（GW-5013-S）外形図

サービスプラン

IMVでは3つのプランをご用意しています。

  • PLAN01

    PoC

    • システム導入に向けた評価実験用
    • 基本構成品を割安な価格でご提供
    • 機器レンタル・仮設限定
    • 3か月限定

  • PLAN02

    スタンダード

    • ゲートウェイ1台のプラン
    • 機器レンタル or ご購入
    • HM-5013-S/RP-5013-S 合計30台まで
    • 事前無線状況調査無料対応

  • PLAN03

    バリュー

    • ゲートウェイ10台以上の場合割安になる
      プラン
    • 機器レンタル or ご購入
    • HM-5013-S/RP-5013-S 合計30台まで

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