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研究代表者・研究課題

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【平成17年度採択】

【平成18年度採択】

【平成19年度採択】

応力発光体を用いた安全管理ネットワークシステムの創出

徐 超男

徐 超男
産業技術総合研究所 生産計測技術研究センター
応力発光技術チーム
研究チーム長

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研究概要

  力学的エネルギーをダイレクトに光エネルギーに変換し、その微粒子一つ一つがセンサ素子として機能する応力発光体によって、ごく微細な異常を広範囲にわたって検出可能なセンサデバイスを開発します。このデバイスを基に、トンネルなどの構造物に対するリアルタイム応力異常検出・応力履歴記録システムを開発し、システムを結ぶネットワークを経て危険兆候を包括的に早期検知する安全管理システムを創出します。


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実証実験

  本プロジェクトでは、実証試験対象として、まずパイプラインとトンネルに着手する。応力発光体を用いた@リアルタイム応力異常検出システムとA応力履歴記録システムを、それぞれの特徴を活かして対象物に最適に配置する。システム@は局部の異常でも検出できるため、特に異常応力集中の発生しやすい場所に配置し、常時モニタリングする。システムAは簡便に応力履歴がわかるため、ネットワークによる間歇的なモニタリング以外にも、目視によるパトロール点検へも適用可能である。
  さらに、システム全体のマネジメントについて検討し、地震などの異常発生時に全情報を取得・記録するトリガ機能の付与、基準値の超過を管理事務所や関係者の携帯に警報として自動的に発信する機能、無線ネットワークにおける送信有効画素数の抽出機能などの機能をもつ完全管理システムを創出する。最終年度において、実構造物での実証試験および最適化を行い、全体の危険箇所を包括的に、かつ局部の異常を漏れなく検出可能な、安全管理システムの有用性を実証する。


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重要技術

  力学的エネルギーを直接光エネルギーに変換する応力発光体は、その微粒子一つ一つがセンサ素子として機能するため、これを用いた応力発光塗膜センサはセンシングエリアの二次元的な広がりを確保しながら局所的な現象に対する検出能力を有する。これを用いて構造物の応力状態を検出するリアルタイム応力異常検出システムを開発し、さらに、これを補完するものとして応力履歴記録システムを実現する。これらのシステムの二次元的なセンシングエリアをネットワークによって連結・統合することにより対象物全体を包括的にモニタリングするシステムを構築する。



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