技術
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OSMOS

OSMOS(オスモス)光ファイバーによる構造物モニタリングシステム

OSMOSとは、Optical Strand Monitoring System(光学ストランドモニタリングシステム)の頭文字を取ったもので、光ファイバーを3本よった光学ストランド(より線)を活用し、建築構造物や自然構造物(斜面、地盤、岩盤)等にわずか数mの光ファイバーを取付け、その目的構造物の挙動をリアルタイムでモニタリングするシステムです。

国土交通省 新技術情報提供システム(NETIS)
登録番号:KT-000059-A

光学ストランドセンサーOSMOS

OSMOSの特徴

OSMOSは以下のような特徴を有しており、構造物の維持管理、健全度診断、施工管理をはじめ、各種の情報か管理に適しています。

1.構造物のマクロ的な挙動を知る、2.温度依存性が小さい、3.電気・電磁波の影響を受けない、4.原理がシンプルで動的挙動も可能、5.高精度で安定した測定が得られる、6.水中など厳しい使用環境に耐える、7.長期耐久性に優れている、8.計器の取り付けが簡単など。構造物の維持管理、健全度診断、施工管理などの情報化管理

事例

国道の2車線鋼桁橋。一定の交通荷重を通過させて鋼製主桁やコンクリート床版の挙動を測定し、健全度診断技術の検討データに利用。一般車両の通過による繰り返し載荷や車両重量推定も可能。この他に既設橋梁の補強工事で、施工中の安全監視や補強効果を確認した事例や、補強設計のデータとして利用した道路橋、鉄道橋の事例などがあります。

主桁の上下フランジ
1台の車両通過波形のグラフ
複数の車両通過波形

測定システム

測定システムは対象構造物に設置する「センサー部」、赤外線を発信・受信する「光学変換部」から構成されており、必要に応じて電話回線や光回線による遠隔地での監視、管理も可能です。また、光学ストランドは気中・水中設置、コンクリート・土中埋設などの設置状況に応じた使い分けができます。

システムの代表的な仕様

測定システムは対象構造物に設置する「センサー部」、赤外線を発信・受信する「光学変換部」から構成されており、必要に応じて電話回線や光回線による遠隔地での監視、管理も可能です。また、光学ストランドは気中・水中設置、コンクリート・土中埋設などの設置状況に応じた使い分けができます。

計測長 0.15m~10m
計測感度 ±0.002~±0.004mm
温度条件 -20℃~+60℃
動的計測 サンプリングタイム20Hz(特別仕様200Hz)
必要電源 AC100V(電力量はパソコン利用程度)
長期耐久性 露天で10年以上の設置実績
計測範囲 計測長の0.5%
計測精度 ±0.02~±0.004mm

オプトボックス

  • シリコン被覆センサー

    適応場所

    屋内、雨掛りの無い場所

  • スパイラルスチール被覆センサー

    適応場所

    野外、コンクリート埋め込み、水中、土中

  • 光学伸縮計

    適応場所

    ・変位(0~5mm) ・亀裂変位

概要と計測原理

光学ストランドによる構造物のモニタリングシステム(OSMOS : Optical Strand Monitoring System)は光ファイバーをセンサーとして利用し、2点間の相対変位を高精度に静的・動的にそして安定して測定する方法です。測定には、赤外線が光ファイバーの曲がり部において漏洩し、通過する赤外線の強度が変化する「マイクロベンディングの原理」を利用しています。