１．サムシング開発の背景（１） IT技術を活用したコンクリート構造物の維持管理支援システムサムシング（SAMSWING）コンクリート構造物の老朽化コンクリート構造物膨大なストック維持管理の重要性 2001年コンクリート標準示方書 [維持管理編]の制定顕在化する現象 ①ひび割れ（漏水） ②鋼材腐食 ③変形 ④その他 Sensor Aided Maintenance System with Information Technology 管理者側のニーズ維持管理体系の整備網野貴彦維持管理の簡略化東亜建設工業（株）技術研究開発センター新材料・リニューアル技術グループリーダー ①目視による点検・近接しての調査が難しい箇所が多い（下水道，高所・水中部等）モニタリング技術の必要性 ②構造物が膨大，点検や記録管理に多大な労力とコストがかかる。省力化少人化・計測設備・記録管理の簡略化リアルタイム日常的に劣化状況を把握キーワード：維持管理，センサーモニタリング，インターネット，省力化，リアルタイム，専門技術者迅速性劣化原因・劣化予測・補修の要否の判定 1 （参考）センサー例既存のセンサー（例）点検対象構造物周辺の環境情報ひび割れ発生・進展部材形状（たわみ）塩分浸透・中性化鋼材腐食データ回収機器・センサ・温湿度計・風速風向計・波高計・流速計etc. 光ファイバー、導電性塗料etc. レーザー測量・変位計etc. ・極細の鋼線をかぶり内に多段配置・鋼線の破断により塩分浸透深さを検知熱電対・湿度計 ※コンクリート中の温度・含水状態etc. 照合電極etc ミニセンサしかし， ①構造物のどの部位に， ②どのようなセンサーを， ③何個？ ④センサー情報をどう読む？・・・など，ノウハウがない。 2 塩分浸透 ※日本防蝕（株）資料引用回収情報ひび割れセンサに応じて電気抵抗etc. 測量データ電位センサに応じて光ファイバ電位分極抵抗 2001年コンクリート標準示方書維持管理編改定資料引用鋼材電位/腐食速度 ※（株）マルイ資料引用当面は，構造物の点検・調査を通じたノウハウの蓄積が必要（データベース）導電性塗料センサーの取扱い，センサー情報の評価，構造物の劣化等に詳しい高度な専門知識を有する者の関与が必要！導電性を付与させたエポキシ樹脂をコンクリート表面に張り巡らせる。 ※弊社，鉄道総合技術研究所等で検討中 3 ２．サムシングの開発コンセプト 4 ３．サムシングの概要点検方法の簡略化サムシング構造物携帯電話などの通信機器（専門技術者）管理センターセンサー情報インターネットによって経過観察記録管理の自動化センサー情報 ●高度な診断技術を持つ専門技術者のサポート → ユーザーに安心かつリアルタイムな情報を提供セキュリティー管理ネットインター ●広範囲にセンサーを設置し連続的な情報を得る → 構造物劣化の予兆をつかむ。（コンクリートの剥落事故など） ●点検に要する人数・設備・頻度の軽減 → ライフサイクルコストの低減ユーザーサポート専門技術者による助言・コメント構造物の所有者・管理者（ユーザー）データ収集装置橋やトンネルなど構造物に取付けたセンサー ●自動でセンサ情報をデータベース化 → 劣化予測・補修の要否判定などに反映新規性は・・・ ☆インターネットにより維持管理情報をユーザーに公開。 ☆専門技術者の状況判断と対応をコメントとして提供。・各種劣化に対応できるセンサー開発も適宜検討中・サムシングは，①センサー情報から変状が生じたときの早期対応，②日々の記録管理，③劣化予測・LCM検討のためのサポートツールとして開発 5 6 システムの構成（１）システムの構成（２） 8 7 ４．本システムの導入実績適用桟橋の構造図大阪港の民間桟橋におけるPC桁に適用された電気防食工法の防食効果確認のためのモニタリングに本システムを導入 ※2006.8～約8年間モニタリング中。【サムシング導入が有利となった点】 ①センサーとなる照合電極の耐久性や測定値の信頼性に実績がある。 ②長期モニタリング（20～50年） ③電気防食専業者が遠隔データ回収システムを開発済み。 ④電気防食工法の管理基準値が明確。 9 サムシング表示画面の流れ適用桟橋でのモニタリング概要点検項目遠隔システムと電源装置（各回路の電流，電圧を測定）照合電極（各照合電極のオン電位，インスタントオフ電位を測定）復極量（各照合電極において，電流を24時間停止させ復極量を測定）閾値・データ転送の有無・定格出力30V 点検頻度オープニング画面 ※ここまでは誰でもアクセス可能 1回／日 12：00計測 -1000 mV vs CSE 以上 100mV 以上 10 ID，パスワード権限を付与された人しか、これ以降はアクセスできない。 1回／月毎月1日 11 12 最新のモニタリング情報が表示される。 ※電気防食工法の場合，モニタリング対象は以下のとおり。遠隔システム・電源装置・照合電極の稼働状況管理者が保有する施設（構造物）一覧が表示される。施設A 施設B 施設C 施設D 13 ・システムにエラーが発生した最新の日付・そのときの専門技術者のコメントを表示。 ※参考資料として図面も添付可能電気防食回路図全ての回路を一覧表示電源装置の稼働状況「正常=緑」「異常=赤」自動で欄の色が変化 14 構造物の劣化と同様，センサーも劣化する。また，気温変動にも敏感。センサーの特徴を十分に理解した人の判断が重要！各回路の照合電極の情報一覧所要の防食基準をセンサー値が示しているかを自動判定！ 16 15 適用桟橋で検知した異常の例・電気防食を行うと通常はマイナスの電位となる。防食基準を満たしていることを認識するための閾値を設定（自動判定）自動判定だけでは判らない情報に，専門技術者のコメントを添えて対応方針を提供 → ユーザーに安心感を提供 17 18 8年間のモニタリング実績～インスタントオフ電位～・原因は照合電極の故障 → 照合電極の取替え・早期復旧の実現回路No.2 電気防食システムの補修実施インスタントオフ電位（mV vs CSE） 200 ・この回路では、マイナスの電位であったが、電位がプラスに近い範囲で推移。 → 高度な判断が必要！ 0 -200 -400 -600 回路No.3 -800 過防食とならないための防食基準-1000mV以上 -1000 20 19 ５．サムシングの改良・高度化に向けて 8年間のモニタリング実績～復極量～ 1）点検診断の効率化（現地での点検頻度の縮減・変状の早期発見等）において，センサーモニタリングは有効な手段。しかし，センサー情報を理解するには，センサーの特徴や構造物の変状に熟知した専門技術者の関与が必要。 700 ○回路 No.3 600 2）膨大かつ広範囲な構造物のセンサーモニタリングにおいては，複数のセンサー情報を一元管理できるシステムの利用が有利。 500 400 300 サムシングの活用は有効！ 200 電気防食が適切になされていることを判別する目標復極量100mV 100 2014.7 2014.1 2013.7 2013.1 2012.7 2012.1 2011.7 2011.1 2010.7 2010.1 2009.7 2009.1 2008.7 2008.1 2007.7 2007.1 0 2006.8 通電停止24時間後の復極量（mV） 800 ●回路No.2 照合電極取替え実施 2014.7 2014.1 2013.7 2013.1 2012.7 2012.1 2011.7 2011.1 2010.7 2010.1 2009.7 2009.1 2008.7 2008.1 2007.7 2007.1 2006.8 -1200 21 ただし，以下の2点について，整備が必要と考えている。・構造物の種類，環境，変状の種類に適したセンサー選択スキームの構築・各種センサーに対する閾値の設定方法 22