構造ヘルスモニタリングにおける3Dレーザーレーダー

OmmatidiaのQ1Sレーザーレーダーシステムは、構造ヘルスモニタリングにおける3Dレーザーレーダーを活用し、土木インフラの安全性と寿命を確保する上で重要な役割を果たしています。スペインの鉄道インフラ管理会社であるADIFとの協力により、Ommatidiaはマドリードとマラガを結ぶ高速鉄道線の橋にQ1Sレーザーレーダーを4台設置しました。Q1Sは、通過する列車の荷重による橋のわずかなたわみ（低周波数範囲のものを含む）も捉えるように特別に設計された、高度なNDT長距離マルチビームレーザーレーダーです。各ユニットは128本の測定ビームを発射し、構造ヘルスモニタリングのエンジニアに橋の動的挙動の分析のための継続的なデータストリームを提供します。潜在的な問題を早期に検出することにより、このシステムは予測メンテナンスを可能にし、コストのかかる故障を防ぎ、長期的な構造的完全性を確保します。

Q1Sシステムは、橋の路面上の128ポイントにおけるサブミリメートルのたわみを非接触で測定し、5年以上にわたって同時に測定します。さらに、同じポイントでの振動を監視し、橋全体の健全性に関する包括的かつリアルタイムな視点を提供します。収集されたデータは、デジタルツインモデルをサポートし、早期の問題検出を可能にし、積極的なメンテナンス計画を促進します。この技術を統合することにより、ADIFは潜在的な構造上の懸念がエスカレートする前に特定して対処し、インフラ管理を最適化し、鉄道の安全性を向上させることができます。

これは、OmmatidiaのQ1Sが土木構造物の安全性を確保するための非常に貴重なツールとなる良い例です。信頼性の高い長期的な屋外運用に対応し、設置が容易で、IP65の定格を持ち、費用対効果の高いQ1Sは、予防メンテナンスの状況を変えるように設定されています。

このケーススタディの詳細については、「新しい128チャンネルレーザーレーダーシステムを使用したラ・マロタ高架橋の高感度振動モニタリング」を参照してください。

概要：本研究では、スペイン南部のアルモドバル・デル・リオ近郊の高速鉄道インフラの複数年にわたる構造ヘルスモニタリングプロジェクトの一環として、大規模並列FMCWレーザーレーダーとレーザードップラー振動計を組み合わせた新しいシステムを採用し、ラ・マロタ高架橋の構造振動を監視および分析しました。このシステムは、40kHzのサンプリングレートで非接触の速度および変位測定が可能な128の並列チャネルを備えており、単一の設置ポイントから広範囲の周波数にわたる動的な構造挙動をリアルタイムでキャプチャできます。光学測定は、数値モデル、加速度計、およびひずみゲージの結果と良好に一致していました。干渉法に基づく技術の優れた感度（特に2 Hz未満の低周波数領域）は、多数の測定ポイントと組み合わせることで、従来の加速度計セットアップと比較して優れたモデルパフォーマンスの可能性を提供します。システムの高解像度と迅速な取得機能により、橋の振動モードの詳細な分析が容易になり、構造の健全性と潜在的な懸念領域に関する洞察が得られました。

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