(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022080529
(43)【公開日】2022-05-30
(54)【発明の名称】推定装置、推定方法及びプログラム
(51)【国際特許分類】
B63B 79/30 20200101AFI20220523BHJP
B63B 79/10 20200101ALI20220523BHJP
B63B 79/20 20200101ALI20220523BHJP
【ＦＩ】
B63B79/30
B63B79/10
B63B79/20
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020191656
(22)【出願日】2020-11-18
(71)【出願人】
【識別番号】518022743
【氏名又は名称】三菱造船株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100162868
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 英輔
(74)【代理人】
【識別番号】100161702
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 宏之
(74)【代理人】
【識別番号】100189348
【弁理士】
【氏名又は名称】古都 智
(74)【代理人】
【識別番号】100196689
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 康一郎
(72)【発明者】
【氏名】杉村 忠士
(72)【発明者】
【氏名】松本 俊作
(72)【発明者】
【氏名】井上 総一郎
(72)【発明者】
【氏名】寺田 伸
(72)【発明者】
【氏名】宮崎 智
(57)【要約】 （修正有）
【課題】浮体構造物について、構造的な応答を検出するセンサが設置されていない位置における応答を推定する推定装置を提供する。
【解決手段】推定装置１０は、浮体構造物に設置された歪みセンサに基づいて計算された設置位置における歪応答スペクトルと、波スペクトルと、歪みセンサが設置位置と未設置位置の歪応答関数を取得し、歪応答スペクトルと、波スペクトルと、前記歪応答関数の関係を示す所定の関係式に基づいて、補正量を計算し、歪みセンサの未設置位置における歪応答関数および波スペクトルから計算される歪応答スペクトルの理論値に補正量を加算して、未設置位置における前記歪応答スペクトルを計算する。
【選択図】図１
【解決手段】推定装置１０は、浮体構造物に設置された歪みセンサに基づいて計算された設置位置における歪応答スペクトルと、波スペクトルと、歪みセンサが設置位置と未設置位置の歪応答関数を取得し、歪応答スペクトルと、波スペクトルと、前記歪応答関数の関係を示す所定の関係式に基づいて、補正量を計算し、歪みセンサの未設置位置における歪応答関数および波スペクトルから計算される歪応答スペクトルの理論値に補正量を加算して、未設置位置における前記歪応答スペクトルを計算する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
浮体構造物に設置された歪みセンサの計測値に基づいて計算された前記歪みセンサの設置位置における歪応答スペクトルを取得する歪応答スペクトル取得部と、
前記浮体構造物が存在する位置における波浪の波スペクトルを取得する波スペクトル取得部と、
前記浮体構造物の構造モデルに基づいて計算された、前記歪みセンサの設置位置における歪応答関数（ＲＡＯ：Response Amplitude Operator）と、前記歪みセンサの未設置位置における歪応答関数（ＲＡＯ）と、を取得するＲＡＯ取得部と、
前記歪みセンサの設置位置の前記歪応答スペクトルおよび前記歪応答関数（ＲＡＯ）と、前記波スペクトルと、それらの関係式とに基づいて、前記歪応答関数（ＲＡＯ）および前記波スペクトルから計算される前記歪みセンサの設置位置における前記歪応答スペクトルの理論値と、前記歪みセンサの設置位置における前記歪応答スペクトルとの差の補正量を計算する補正量計算部と、
前記歪みセンサの未設置位置における前記歪応答関数（ＲＡＯ）および前記波スペクトルから計算される前記未設置位置における前記歪応答スペクトルの理論値と前記補正量とに基づいて、前記未設置位置における前記歪応答スペクトルを推定する歪応答スペクトル推定部と、
を備える推定装置。
前記浮体構造物が存在する位置における波浪の波スペクトルを取得する波スペクトル取得部と、
前記浮体構造物の構造モデルに基づいて計算された、前記歪みセンサの設置位置における歪応答関数（ＲＡＯ：Response Amplitude Operator）と、前記歪みセンサの未設置位置における歪応答関数（ＲＡＯ）と、を取得するＲＡＯ取得部と、
前記歪みセンサの設置位置の前記歪応答スペクトルおよび前記歪応答関数（ＲＡＯ）と、前記波スペクトルと、それらの関係式とに基づいて、前記歪応答関数（ＲＡＯ）および前記波スペクトルから計算される前記歪みセンサの設置位置における前記歪応答スペクトルの理論値と、前記歪みセンサの設置位置における前記歪応答スペクトルとの差の補正量を計算する補正量計算部と、
前記歪みセンサの未設置位置における前記歪応答関数（ＲＡＯ）および前記波スペクトルから計算される前記未設置位置における前記歪応答スペクトルの理論値と前記補正量とに基づいて、前記未設置位置における前記歪応答スペクトルを推定する歪応答スペクトル推定部と、
を備える推定装置。
【請求項2】
前記歪みセンサと同一の位置または異なる位置に設置された板厚センサが計測した、当該板厚センサが設置された構造物の板厚の情報を取得する板厚取得部と、
前記板厚センサが計測した板厚および検査時に計測された任意の位置における板厚に基づいて、前記歪みセンサの未設置位置における板厚を推定する板厚推定部と、
前記板厚推定部によって推定された板厚を用いて、前記歪みセンサの未設置位置における前記歪応答関数（ＲＡＯ）を計算するＲＡＯ計算部と、
をさらに備え、
前記ＲＡＯ取得部は、前記ＲＡＯ計算部が計算した前記歪応答関数（ＲＡＯ）を取得し、
前記歪応答スペクトル推定部は、取得された前記歪応答関数（ＲＡＯ）に基づいて、前記歪応答スペクトルを計算する、
請求項１に記載の推定装置。
前記板厚センサが計測した板厚および検査時に計測された任意の位置における板厚に基づいて、前記歪みセンサの未設置位置における板厚を推定する板厚推定部と、
前記板厚推定部によって推定された板厚を用いて、前記歪みセンサの未設置位置における前記歪応答関数（ＲＡＯ）を計算するＲＡＯ計算部と、
をさらに備え、
前記ＲＡＯ取得部は、前記ＲＡＯ計算部が計算した前記歪応答関数（ＲＡＯ）を取得し、
前記歪応答スペクトル推定部は、取得された前記歪応答関数（ＲＡＯ）に基づいて、前記歪応答スペクトルを計算する、
請求項１に記載の推定装置。
【請求項3】
前記板厚取得部は、前記浮体構造物の上甲板に設置された前記板厚センサが計測した板厚の情報を取得し、
前記板厚推定部は、前記上甲板の板厚の減肉量と前記未設置位置における前記構造物の減肉量との関係性に基づいて、前記未設置位置における板厚を推定する、
請求項２に記載の推定装置。
前記板厚推定部は、前記上甲板の板厚の減肉量と前記未設置位置における前記構造物の減肉量との関係性に基づいて、前記未設置位置における板厚を推定する、
請求項２に記載の推定装置。
【請求項4】
前記補正量計算部は、前記歪応答スペクトルの理論値が示す歪応答スペクトルの周波数分布を表す波形と、前記歪みセンサの設置位置における前記歪応答スペクトルが示す歪応答スペクトルの周波数分布を表す波形とのピーク位置の差を補正する補正量と、ピーク値の差を補正する補正量と、分布幅の差を補正する補正量と、を計算する、
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の推定装置。
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の推定装置。
【請求項5】
前記補正量計算部は、前記浮体構造物における異なる位置ごとに、その位置に応じた前記補正量を算出する、
請求項１から請求項４の何れか１項に記載の推定装置。
請求項１から請求項４の何れか１項に記載の推定装置。
【請求項6】
前記補正量計算部は、前記浮体構造物が存在する位置における前記波スペクトルが示す波の条件ごとに前記補正量を算出する、
請求項１から請求項５の何れか１項に記載の推定装置。
請求項１から請求項５の何れか１項に記載の推定装置。
【請求項7】
前記補正量計算部は、前記浮体構造物が有する部材の特性ごとに前記補正量を算出する、請求項１から請求項６の何れか１項に記載の推定装置。
【請求項8】
前記補正量計算部は、前記ピーク位置の差を補正する補正量Ｌと、前記ピーク値の差を補正する補正量Ｋと、前記分布幅の差を補正する補正量Ｓと、前記歪応答関数（ＲＡＯ）と、前記波スペクトルと、前記歪応答関数（ＲＡＯ）および前記波スペクトルから計算された前記歪応答スペクトルの理論値を出力する関数と、前記歪応答スペクトルの理論値を前記補正量Ｌと補正量Ｋと補正量Ｓとで補正した補正後の前記歪応答スペクトルと、前記歪みセンサが計測した値に基づいて計算された前記歪応答スペクトルの実測値と、の関係をベイジアンネットワークでモデル化し、前記歪応答スペクトルの実測値に基づく逆解析により、補正量Ｌと、補正量Ｋと、補正量Ｓとを計算する、
請求項４に記載の推定装置。
請求項４に記載の推定装置。
【請求項9】
歪応答スペクトル推定部が推定した前記歪みセンサの未設置位置における前記歪応答スペクトルと、ＳＮ線図と、に基づいて、前記未設置位置の構造物の余寿命を推定する劣化推定部、をさらに備える請求項１から請求項８の何れか１項に記載の推定装置。
【請求項10】
浮体構造物に設置された歪みセンサの計測値に基づいて計算された前記歪みセンサの設置位置における歪応答スペクトルを取得し、
前記浮体構造物が存在する位置における波浪の波スペクトルを取得し、
前記浮体構造物の構造モデルに基づいて計算された、前記歪みセンサの設置位置における歪応答関数（ＲＡＯ：Response Amplitude Operator）と、前記歪みセンサの未設置位置における歪応答関数（ＲＡＯ）と、を取得し、
前記歪みセンサの設置位置の前記歪応答スペクトルおよび前記歪応答関数（ＲＡＯ）と、前記波スペクトルと、それらの関係式とに基づいて、前記歪応答関数（ＲＡＯ）および前記波スペクトルから計算される前記歪みセンサの設置位置における前記歪応答スペクトルの理論値と、前記歪みセンサの設置位置における前記歪応答スペクトルとの差の補正量を計算し、
前記歪みセンサの未設置位置における前記歪応答関数（ＲＡＯ）および前記波スペクトルから計算される前記未設置位置における前記歪応答スペクトルの理論値と前記補正量とに基づいて、前記未設置位置における前記歪応答スペクトルを計算する、
推定方法。
前記浮体構造物が存在する位置における波浪の波スペクトルを取得し、
前記浮体構造物の構造モデルに基づいて計算された、前記歪みセンサの設置位置における歪応答関数（ＲＡＯ：Response Amplitude Operator）と、前記歪みセンサの未設置位置における歪応答関数（ＲＡＯ）と、を取得し、
前記歪みセンサの設置位置の前記歪応答スペクトルおよび前記歪応答関数（ＲＡＯ）と、前記波スペクトルと、それらの関係式とに基づいて、前記歪応答関数（ＲＡＯ）および前記波スペクトルから計算される前記歪みセンサの設置位置における前記歪応答スペクトルの理論値と、前記歪みセンサの設置位置における前記歪応答スペクトルとの差の補正量を計算し、
前記歪みセンサの未設置位置における前記歪応答関数（ＲＡＯ）および前記波スペクトルから計算される前記未設置位置における前記歪応答スペクトルの理論値と前記補正量とに基づいて、前記未設置位置における前記歪応答スペクトルを計算する、
推定方法。
【請求項11】
コンピュータに、
浮体構造物に設置された歪みセンサの計測値に基づいて計算された前記歪みセンサの設置位置における歪応答スペクトルを取得し、
前記浮体構造物が存在する位置における波浪の波スペクトルを取得し、
前記浮体構造物の構造モデルに基づいて計算された、前記歪みセンサの設置位置における歪応答関数（ＲＡＯ：Response Amplitude Operator）と、前記歪みセンサの未設置位置における歪応答関数（ＲＡＯ）と、を取得し、
前記歪みセンサの設置位置の前記歪応答スペクトルおよび前記歪応答関数（ＲＡＯ）と、前記波スペクトルと、それらの関係式とに基づいて、前記歪応答関数（ＲＡＯ）および前記波スペクトルから計算される前記歪みセンサの設置位置における前記歪応答スペクトルの理論値と、前記歪みセンサの設置位置における前記歪応答スペクトルとの差の補正量を計算し、
前記歪みセンサの未設置位置における前記歪応答関数（ＲＡＯ）および前記波スペクトルから計算される前記未設置位置における前記歪応答スペクトルの理論値と前記補正量とに基づいて、前記未設置位置における前記歪応答スペクトルを計算する処理、
を実行させるプログラム。
浮体構造物に設置された歪みセンサの計測値に基づいて計算された前記歪みセンサの設置位置における歪応答スペクトルを取得し、
前記浮体構造物が存在する位置における波浪の波スペクトルを取得し、
前記浮体構造物の構造モデルに基づいて計算された、前記歪みセンサの設置位置における歪応答関数（ＲＡＯ：Response Amplitude Operator）と、前記歪みセンサの未設置位置における歪応答関数（ＲＡＯ）と、を取得し、
前記歪みセンサの設置位置の前記歪応答スペクトルおよび前記歪応答関数（ＲＡＯ）と、前記波スペクトルと、それらの関係式とに基づいて、前記歪応答関数（ＲＡＯ）および前記波スペクトルから計算される前記歪みセンサの設置位置における前記歪応答スペクトルの理論値と、前記歪みセンサの設置位置における前記歪応答スペクトルとの差の補正量を計算し、
前記歪みセンサの未設置位置における前記歪応答関数（ＲＡＯ）および前記波スペクトルから計算される前記未設置位置における前記歪応答スペクトルの理論値と前記補正量とに基づいて、前記未設置位置における前記歪応答スペクトルを計算する処理、
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、未計測点における構造物の応答を推定する推定装置、推定方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
ＦＰＳＯ（Floating Production, Storage and Offloading system）を用いた海洋石油・ガスの生産や洋上風車の拡大など、浮体式設備を使用した産業が増加している。これらの浮体構造物は、設置海域に長期にわたって固定され稼働する必要がある為、船舶のように定期的に入渠し点検や補修を行うことができない。現状では、５年に一度程度、海中からの外周点検と一部の槽内点検が行われている。このときの点検は、目視点検と代表点の板厚計測を行うものであり、その時点での状態を評価しているにすぎず、その後の長期にわたる稼働期間の余寿命を定量的に把握するものでは無い。構造モデルを用い、統計データによって作用荷重を推定し、構造応答を求め、その結果を用いて疲労被害度を計算することは可能であるが、現在の浮体構造物の状態を考慮しない初期状態に基づく推定でしかなく、実稼働状態や経年劣化を考慮した余寿命については定量的に把握できていない。
【0003】
浮体構造物の実稼働状態のモニタリングは、浮体構造物に取り付けたセンサが計測した値を監視することにより行われるが、センサは上甲板等の浮体構造物の外面やドライ区画にしか設置できない為、一般にクリティカルエリアとなる内部構造やタンク内面の部材を直接的にセンシングすることができない。クリティカルエリアの状態を監視するためには、浮体構造物の仮想的なレプリカであるデジタルツインを活用して構造的な応答を計算することが必要であるが、十分な精度を得るためには現状の手法では不十分である。
【0004】
特許文献１には、海洋構造物の物理的変化を光学センサによってモニタリングするシステムが開示されている。非特許文献１には、船体に発生する応力を推定する方法、船体構造物の疲労損傷度の推定方法が開示されている。非特許文献２には、船体に取り付けたセンサで計測した値に基づいて波浪スペクトルを推定する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１６－１６６００１号公報
【非特許文献】
【0006】
【非特許文献1】岡田哲男，川村恭己，加藤淳，安藤英幸，米澤挙志，木村文陽，豊田昌信，山内暁彦，有馬俊朗，岡正義，松本俊之，硴崎裕晃：14,000TEU大型コンテナ船における船体構造ヘルスモニタリングに関する研究開発の概要，日本船舶海洋工学会講演会論文集，24号，2017.05，P31-35
【非特許文献2】吉平悠紀,岡田哲男,川村恭己,寺田優紀：14,000TEU大型コンテナ船の船体応答実船計測に基づく波浪スぺクトル推定について，日本船舶海洋工学会講演会論文集，24号，2017.05，P37-42
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ＦＰＳＯなどの浮体構造物について、構造的な応答を計測するセンサが設置できない位置における応答を推定する方法が求められている。
【0008】
本開示は、上記課題を解決することができる推定装置、推定方法及びプログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本開示の監視装置は、浮体構造物に設置された歪みセンサの計測値に基づいて計算された前記歪みセンサの設置位置における歪応答スペクトルを取得する歪応答スペクトル取得部と、前記浮体構造物が存在する位置における波浪の波スペクトルを取得する波スペクトル取得部と、前記浮体構造物の構造モデルに基づいて計算された、前記歪みセンサの設置位置における歪応答関数（ＲＡＯ：Response Amplitude Operator）と、前記歪みセンサの未設置位置における歪応答関数（ＲＡＯ）と、を取得するＲＡＯ取得部と、前記歪みセンサの設置位置の前記歪応答スペクトルおよび前記歪応答関数（ＲＡＯ）と、前記波スペクトルと、それらの関係式と、に基づいて、前記歪応答関数（ＲＡＯ）および前記波スペクトルから計算される前記歪みセンサの設置位置における前記歪応答スペクトルの理論値と、前記歪みセンサの設置位置における前記歪応答スペクトルとの差の補正量を計算する補正量計算部と、前記歪みセンサの未設置位置における前記歪応答関数（ＲＡＯ）および前記波スペクトルから計算される前記未設置位置における前記歪応答スペクトルの理論値と前記補正量とに基づいて、前記未設置位置における前記歪応答スペクトルを計算する歪応答スペクトル推定部と、を備える。
【0010】
本開示の推定方法は、浮体構造物に設置された歪みセンサの計測値に基づいて計算された前記歪みセンサの設置位置における歪応答スペクトルを取得するステップと、前記浮体構造物が存在する位置における波浪の波スペクトルを取得するステップと、前記浮体構造物の構造モデルに基づいて計算された、前記歪みセンサの設置位置における歪応答関数と、前記歪みセンサの未設置位置における歪応答関数（ＲＡＯ）と、を取得するステップと、前記歪みセンサの設置位置の前記歪応答スペクトルおよび前記歪応答関数（ＲＡＯ）と、前記波スペクトルと、それらの関係式とに基づいて、前記歪応答関数（ＲＡＯ）および前記波スペクトルから計算される前記歪みセンサの設置位置における前記歪応答スペクトルの理論値と、前記歪みセンサの設置位置における前記歪応答スペクトルとの差の補正量を計算するステップと、前記歪みセンサの未設置位置における前記歪応答関数（ＲＡＯ）および前記波スペクトルから計算される前記未設置位置における前記歪応答スペクトルの理論値と前記補正量とに基づいて、前記未設置位置における前記歪応答スペクトルを計算するステップと、を有する。
【0011】
本開示のプログラムは、コンピュータに、浮体構造物に設置された歪みセンサの計測値に基づいて計算された前記歪みセンサの設置位置における歪応答スペクトルを取得し、前記浮体構造物が存在する位置における波浪の波スペクトルを取得し、前記浮体構造物の構造モデルに基づいて計算された、前記歪みセンサの設置位置における歪応答関数と、前記歪みセンサの未設置位置における歪応答関数（ＲＡＯ）と、を取得し、前記歪みセンサの設置位置の前記歪応答スペクトルおよび前記歪応答関数（ＲＡＯ）と、前記波スペクトルと、それらの関係式とに基づいて、前記歪応答関数（ＲＡＯ）および前記波スペクトルから計算される前記歪みセンサの設置位置における前記歪応答スペクトルの理論値と、前記歪みセンサの設置位置における前記歪応答スペクトルとの差の補正量を計算し、前記歪みセンサの未設置位置における前記歪応答関数（ＲＡＯ）および前記波スペクトルから計算される前記未設置位置における前記歪応答スペクトルの理論値と前記補正量とに基づいて、前記未設置位置における前記歪応答スペクトルを計算する処理を実行させる。
【発明の効果】
【0012】
上述の推定装置、推定方法及びプログラムによれば、構造的な応答を検出するセンサが設置されていない位置における応答を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】実施形態に係る監視装置の一例を示すブロック図である。
【図2】実施形態に係る浮体構造物の一例を示す図である。
【図3】実施形態に係る浮体構造物の構造モデルの一例を示す図である。
【図4A】実施形態に係る補正量について説明する図である。
【図4B】実施形態に係る補正量Ｓについて説明する図である。
【図5】実施形態に係る未計測位置における歪応答スペクトルの推定処理の一例を示すフローチャートである。
【図6】実施形態に係る未計測位置における歪応答スペクトル推定処理の全体をモデル化したベイジアンネットワークモデルの一例を示す図である。
【図7】実施形態に係る監視装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
＜実施形態＞
以下、本開示の監視装置について、図１～図７を参照して説明する。
（構成）
図１は、実施形態に係る監視装置の一例を示すブロック図である。
監視装置１０は、海上の浮体構造物の状態を監視する。浮体構造物とは、例えば、ＦＰＳＯ、洋上風車などである。監視装置１０は、浮体構造物に取り付けられた各種センサが計測した計測値を取得し、それらの計測値に必要な演算等を行って監視用パラメータを計算し、監視用パラメータを出力するモニタリング装置１０Ａと、浮体構造物の３次元構造モデルなどに基づいて、浮体構造物の動作や内部状態等を模擬するシミュレータ（デジタルツイン）１０Ｂとを含む。監視装置１０は、データ取得部１１と、歪応答スペクトル計算部１２と、ＲＡＯ計算部１３と、記憶部１４と、出力部１５と、推定部１６と、評価条件取得部１７と、を備える。例えば、データ取得部１１と、歪応答スペクトル計算部１２は、モニタリング装置１０Ａが有する機能である。ＲＡＯ計算部１３と推定部１６は、シミュレータ１０Ｂが有する機能である。
以下、本開示の監視装置について、図１～図７を参照して説明する。
（構成）
図１は、実施形態に係る監視装置の一例を示すブロック図である。
監視装置１０は、海上の浮体構造物の状態を監視する。浮体構造物とは、例えば、ＦＰＳＯ、洋上風車などである。監視装置１０は、浮体構造物に取り付けられた各種センサが計測した計測値を取得し、それらの計測値に必要な演算等を行って監視用パラメータを計算し、監視用パラメータを出力するモニタリング装置１０Ａと、浮体構造物の３次元構造モデルなどに基づいて、浮体構造物の動作や内部状態等を模擬するシミュレータ（デジタルツイン）１０Ｂとを含む。監視装置１０は、データ取得部１１と、歪応答スペクトル計算部１２と、ＲＡＯ計算部１３と、記憶部１４と、出力部１５と、推定部１６と、評価条件取得部１７と、を備える。例えば、データ取得部１１と、歪応答スペクトル計算部１２は、モニタリング装置１０Ａが有する機能である。ＲＡＯ計算部１３と推定部１６は、シミュレータ１０Ｂが有する機能である。
【0015】
データ取得部１１は、歪みセンサによって計測された歪み、加速度センサによって計測された加速度、波浪レーダによって出力された波スペクトル、板厚センサにより計測された板厚の計測値などを取得する。図２に浮体構造物の一例を示す。浮体構造物には、波浪レーダ２１、加速度センサ２２、歪みセンサ２３～２５、板厚センサ２６が取り付けられている。これらのセンサと監視装置１０は、通信可能に接続されている。各センサは、所定の制御周期で計測対象の計測を行い、計測結果を監視装置１０へ送信する。データ取得部１１は、波浪レーダ２１が出力する波スペクトル、加速度センサ２２および歪みセンサ２３～２５、板厚センサ２６が計測したセンサデータを取得し、計測時刻と共に各センサデータを記憶部１４に書き込んで保存する。波スペクトルでは、周波数と波向きごとの波のパワーが示される。また、板厚センサ２６によって、浮体構造物に存在する構造物（例えば、浮体構造物の上甲板）の板厚が計測され、計測結果が監視装置１０に入力される。更にデータ取得部１１は、定期的な点検時において計測されたタンク内面などの内部構造の板厚を取得し、計測年月日と共に記憶部１４に書き込んで保存する。また、同じく点検時にき裂が発見された場合は、位置とき裂長さを計測年月日と共に記憶部１４に書き込んで保存する。図２に示す位置３０は、タンク内面構造の部材などの歪みセンサを取り付けることができない評価対象位置の一例である。
【0016】
歪応答スペクトル計算部１２は、歪みセンサ２３～２５が計測した歪みの時刻歴データを記憶部１４から読み出して歪みセンサ２３～２５が設置された位置における歪応答スペクトルを演算する。歪応答スペクトルの計算方法は公知であるため、本明細書では説明しない。歪応答スペクトルでは、周波数ごとの歪（または応力）スペクトルが示される。歪応答スペクトル計算部１２は、計算した歪応答スペクトルを記憶部１４に書き込んで保存する。なお、歪と応力は材料定数を用いて容易に変換できる値であり、同様の意味で扱うことができる。計測では歪、計算では応力を用いることが多い。本明細書では、歪を例に、例えば、歪応答スペクトル、歪応答関数を用いて説明を行うが、それぞれ応力応答スペクトル、応力応答関数に置き換えることができる。
【0017】
ＲＡＯ計算部１３は、浮体構造物の構造モデルを用いたＦＥＭ（Finite Element Method：有限要素法）解析もしくはそれに類する構造解析によって、歪応答関数（ＲＡＯ：Response Amplitude Operator）を計算する。図３に３次元構造モデルの一例を示す。構造モデル２０Ｄは、浮体構造物２０の構造応答を模擬する３次元モデルである。ＲＡＯ計算部１３は、構造モデル２０Ｄを用いて、浮体構造物が規則波を受けたときの準静的なＦＥＭ解析を実施し、歪みセンサ２３～２５が取り付けられた位置に対応する位置２３Ｄ～２５Ｄや、評価対象位置３０に対応する位置３０Ｄにおける歪応答関数（ＲＡＯ）を計算する。ＲＡＯ計算部１３は、ＦＥＭ解析の際に、記憶部１４が記憶する最新の板厚の情報を用いる。歪応答関数（ＲＡＯ）は、船体長さと波の波長との比に対する歪の応答倍率の波向きごとのセットである。換言すれば、歪応答関数（ＲＡＯ）は、波向きごと波の周波数ごとの歪の応答倍率のセットである。例えば、歪応答関数（ＲＡＯ）では、構造物の固有振動数と合致する周波数の波については、歪みの応答倍率が大となる。歪応答関数（ＲＡＯ）の計算方法は公知であるため、本明細書では説明しない。ＲＡＯ計算部１３は、予め、様々な方向からの様々な周波数の規則波に対する歪応答関数（ＲＡＯ）を計算し、記憶部１４に書き込んで保存しておく。以下、歪みセンサ２３～２５が取り付けられた位置のことを、位置２３～２５、計測点２３～２５のように記載する場合がある。同様に板厚センサ２６が取り付けられた位置のことを、位置２６、計測点２６のように記載する場合がある。
なお、板厚センサ２６が計測した最新の板厚の情報が得られれば、板厚推定部１６７によって、腐食による減肉を考慮した位置２３～２５、３０の板厚が推定され、ＲＡＯ計算部１３は、位置２３～２５、３０の板厚推定値を用いて、位置２３～２５、３０の歪応答関数（ＲＡＯ）の再計算を行い、板厚減少による応力上昇を考慮する。
なお、板厚センサ２６が計測した最新の板厚の情報が得られれば、板厚推定部１６７によって、腐食による減肉を考慮した位置２３～２５、３０の板厚が推定され、ＲＡＯ計算部１３は、位置２３～２５、３０の板厚推定値を用いて、位置２３～２５、３０の歪応答関数（ＲＡＯ）の再計算を行い、板厚減少による応力上昇を考慮する。
【0018】
記憶部１４は、データ取得部１１が取得したセンサデータ、デジタルツインの構造モデル２０Ｄ、計算結果の歪応答スペクトルや歪応答関数（ＲＡＯ）等を記憶する。
出力部１５は、歪みセンサが設置されていない位置における歪応答スペクトルなどをモニタや電子ファイルへ出力する。
出力部１５は、歪みセンサが設置されていない位置における歪応答スペクトルなどをモニタや電子ファイルへ出力する。
【0019】
推定部１６は、データ取得部１１が取得した波スペクトルと、歪応答スペクトル計算部１２が計算した歪みセンサ設置位置（位置２３～２５）における歪応答スペクトルと、ＲＡＯ計算部１３が計算した歪みセンサ設置位置の歪応答関数（ＲＡＯ）および未設置位置の歪応答関数（ＲＡＯ）とに基づいて、歪みセンサ未設置位置（位置３０）の歪応答スペクトルを推定する。このとき、推定部１６は、板厚推定部１６７によって推定された板厚センサ未計測位置（位置２３～２５、３０）の腐食による減肉を考慮した板厚の推定値を用いて、ＲＡＯ計算部１３によって再計算された歪応答関数（ＲＡＯ）に基づいて、前記の歪応答スペクトルを逐次修正していく。また、推定部１６は、歪みセンサ未設置位置における疲労度・余寿命を推定する。これにより、歪みセンサを取り付けることができない位置における歪応答スペクトルや疲労度・余寿命を把握することができるようになる。歪応答スペクトルからの疲労度・余寿命の推定方法は公知のため説明は省略する。
【0020】
推定部１６は、歪応答スペクトル取得部１６１と、波スペクトル取得部１６２と、ＲＡＯ取得部１６３と、補正量計算部１６４と、歪応答スペクトル推定部１６５と、板厚取得部１６６と、板厚推定部１６７と、劣化推定部１６８とを備える。
歪応答スペクトル取得部１６１は、図２の位置２３～２５における歪応答スペクトルを記憶部１４から読み出して取得する。歪応答スペクトル取得部１６１は、歪応答スペクトルを補正量計算部１６４へ出力する。
波スペクトル取得部１６２は、波スペクトルを記憶部１４から読み出して取得する。波スペクトル取得部１６２は、波スペクトルを補正量計算部１６４と歪応答スペクトル推定部１６５へ出力する。
ＲＡＯ取得部１６３は、図３の位置２３Ｄ～２５Ｄ，３０Ｄにおける歪応答関数（ＲＡＯ）について、ＲＡＯ計算部１３が計算した情報を保管した記憶部１４から波スペクトル計測結果の波向きと同じ波向きのＲＡＯ情報（周波数ごとの歪の応答倍率）を読み出して取得する。ＲＡＯ取得部１６３は、ＲＡＯ情報を補正量計算部１６４と歪応答スペクトル推定部１６５へ出力する。
歪応答スペクトル取得部１６１は、図２の位置２３～２５における歪応答スペクトルを記憶部１４から読み出して取得する。歪応答スペクトル取得部１６１は、歪応答スペクトルを補正量計算部１６４へ出力する。
波スペクトル取得部１６２は、波スペクトルを記憶部１４から読み出して取得する。波スペクトル取得部１６２は、波スペクトルを補正量計算部１６４と歪応答スペクトル推定部１６５へ出力する。
ＲＡＯ取得部１６３は、図３の位置２３Ｄ～２５Ｄ，３０Ｄにおける歪応答関数（ＲＡＯ）について、ＲＡＯ計算部１３が計算した情報を保管した記憶部１４から波スペクトル計測結果の波向きと同じ波向きのＲＡＯ情報（周波数ごとの歪の応答倍率）を読み出して取得する。ＲＡＯ取得部１６３は、ＲＡＯ情報を補正量計算部１６４と歪応答スペクトル推定部１６５へ出力する。
【0021】
補正量計算部１６４は、位置３０Ｄにおける歪応答スペクトルの補正量を計算する。一般に、歪応答スペクトルと、歪応答関数（ＲＡＯ）と、波スペクトルとの間には、以下の式（１）の関係が成り立つことが知られている。
歪応答スペクトル ＝ （歪応答関数（ＲＡＯ））２ × 波スペクトル・・・（１）
補正量計算部１６４は、位置２３～２５の計測値に基づく歪応答スペクトルと、位置２３Ｄ～２５Ｄについて計算された歪応答関数（ＲＡＯ）と、波スペクトルと、式（１）の関係から、式（１）の左辺と右辺の差を補正する補正量を計算する。ここで、図４Ａを参照する。
歪応答スペクトル ＝ （歪応答関数（ＲＡＯ））２ × 波スペクトル・・・（１）
補正量計算部１６４は、位置２３～２５の計測値に基づく歪応答スペクトルと、位置２３Ｄ～２５Ｄについて計算された歪応答関数（ＲＡＯ）と、波スペクトルと、式（１）の関係から、式（１）の左辺と右辺の差を補正する補正量を計算する。ここで、図４Ａを参照する。
【0022】
図４Ａは、実施形態に係る補正量について説明する図である。
図４Ａのグラフの縦軸は歪応答スペクトル、横軸は周波数を示す。曲線Ｃ１は、位置２３～２５の何れかにおける計測値に基づく歪応答スペクトルを示す。つまり、曲線Ｃ１は、位置２３～２５の何れかにおける式（１）の左辺に相当する。曲線Ｃ２は、位置２３Ｄ～２５Ｄのうち曲線Ｃ１に対応する位置について計算された歪応答関数（ＲＡＯ）の２乗に波スペクトルを乗じて得られる波形である。つまり、曲線Ｃ２は、式（１）の右辺に相当する。歪みの計測点２３～２５については、歪応答スペクトルと歪応答関数（ＲＡＯ）と波スペクトルは計測や解析によって既知であるので、式（１）の右辺と左辺を比較して、その差を歪応答関数（ＲＡＯ）の誤差として定義する。つまり、式（１）の右辺と左辺の誤差を、構造モデル２０Ｄと現在の浮体構造物２０の誤差と考える。このように誤差を定義すると、誤差を補正する補正量を求めることにより、設計条件下で構築された構造モデル２０Ｄが計算する浮体構造物の構造的な応答と、現在の浮体構造物２０の応答との差を埋めることが可能になる。また、構造の応答を検出するセンサが設置されていない位置について、本実施形態の手法で計算した応答の値と補正量を用いることによって、センサが設置されていない位置における応答を高精度に推定することができる。具体的には、歪みセンサの未設置位置３０における歪応答スペクトルの推定が可能になる。
図４Ａのグラフの縦軸は歪応答スペクトル、横軸は周波数を示す。曲線Ｃ１は、位置２３～２５の何れかにおける計測値に基づく歪応答スペクトルを示す。つまり、曲線Ｃ１は、位置２３～２５の何れかにおける式（１）の左辺に相当する。曲線Ｃ２は、位置２３Ｄ～２５Ｄのうち曲線Ｃ１に対応する位置について計算された歪応答関数（ＲＡＯ）の２乗に波スペクトルを乗じて得られる波形である。つまり、曲線Ｃ２は、式（１）の右辺に相当する。歪みの計測点２３～２５については、歪応答スペクトルと歪応答関数（ＲＡＯ）と波スペクトルは計測や解析によって既知であるので、式（１）の右辺と左辺を比較して、その差を歪応答関数（ＲＡＯ）の誤差として定義する。つまり、式（１）の右辺と左辺の誤差を、構造モデル２０Ｄと現在の浮体構造物２０の誤差と考える。このように誤差を定義すると、誤差を補正する補正量を求めることにより、設計条件下で構築された構造モデル２０Ｄが計算する浮体構造物の構造的な応答と、現在の浮体構造物２０の応答との差を埋めることが可能になる。また、構造の応答を検出するセンサが設置されていない位置について、本実施形態の手法で計算した応答の値と補正量を用いることによって、センサが設置されていない位置における応答を高精度に推定することができる。具体的には、歪みセンサの未設置位置３０における歪応答スペクトルの推定が可能になる。
【0023】
誤差の定義の一例を、図４ＡのＬ、Ｋ、Ｓに示す。上述の式（１）の右辺と左辺は一致しない可能性がある。分布の比較となるため、その差は、図４Ａのグラフに示すようにピーク位置の誤差Ｌ、ピーク量の誤差Ｋおよび曲線Ｃ１と曲線Ｃ２分布幅に関する誤差Ｓの３種類が考えられる。誤差Ｋは、曲線Ｃ１の歪応答スペクトルの最大値と曲線Ｃ２の歪応答スペクトルの最大値との差である。誤差Ｌは、曲線Ｃ１にて歪応答スペクトルが最大値となる横軸上の位置と曲線Ｃ２にて歪応答スペクトルが最大値となる横軸上の位置との差である。誤差Ｓについては、まず、図４Ｂに示す歪応答スペクトルｆ（ω）の周波数領域の積分値ｍを考える。ｍは以下の式（２）で定義される。次に所定のα（図４Ｂではα＝５％）に対して、ｍの両側１００×（１－α）％区間の下限値を式（３）のωＬ、上限値を式（４）のωＵで定義する。
【0024】
【数1】
【0025】
【数2】
【0026】
【数3】
【0027】
次に両側１００×（１－α）％区間の長さを上限値ωＵと下限値ωＬの差分、Ｓ＝ωＵ－ωＬによって定義する。すると、分布幅に関する誤差Ｓは両側区間の長さＳを用いて次のように定義される。具体的には、図４Ａの例における誤差Ｓは、曲線Ｃ１の歪応答スペクトルの周波数領域の積分値の両側９５％区間（α＝５％；９５％は一例であって、例えば、９９％（α＝１％）や９０％（α＝１０％）でもよい。）の長さをＳ１とし、曲線Ｃ２の歪応答スペクトルの周波数領域の積分値の両側９５％区間の長さをＳ２としたときに、Ｓ１／Ｓ２で算出される値である。補正量計算部１６４は、誤差Ｌ、誤差Ｋ、誤差Ｓを計算し、これらを補正量とする。以下、誤差Ｌを補正する補正量を補正量Ｌ、誤差Ｋを補正する補正量を補正量Ｋ、誤差Ｓを補正する補正量を補正量Ｓと記載する場合がある。未計測位置の応答を、不確実性を考慮して推定するための補正量の算出方法については、後に図６を用いて説明するが、非常に単純な方法として、補正量計算部１６４は、位置２３～２５それぞれについて、式（１）により、誤差Ｌ、誤差Ｋ、誤差Ｓを計算し、それぞれの平均値を補正量としてもよい。あるいは、補正量計算部１６４は、評価対象位置３０との位置関係に応じて、最も近い位置について計算された補正量を用いてもよい。また、例えば、評価対象位置３０が、位置２４と位置２５の中間に位置する場合には、補正量計算部１６４は、位置２４，２５について計算した誤差Ｌ、誤差Ｋ、誤差Ｓの平均値を評価対象位置３０用の補正量Ｌ、補正量Ｋ、補正量Ｓとしてもよい。
【0028】
なお、後述するように、補正量計算部１６４は、位置ごと、波条件ごとに補正量Ｌ、補正量Ｋ、補正量Ｓを計算してもよいし、位置と波条件に加えて、その位置の部材の特性に応じた補正量Ｌ、補正量Ｋ、補正量Ｓを算出してもよい。
【0029】
歪応答スペクトル推定部１６５は、式（１）の右辺を用いて評価対象位置３０における歪応答スペクトルの理論値を計算し、その理論値を補正量計算部１６４が計算した補正量（補正量Ｌ、補正量Ｋ、補正量Ｓ）によって補正して、歪応答スペクトルの推定値を計算する。具体的には、歪応答スペクトル推定部１６５は、波スペクトル取得部１６２が取得した波スペクトルと、ＲＡＯ取得部１６３が取得した位置３０Ｄにおける歪応答関数（ＲＡＯ）の２乗を乗じる。そして、その結果の分布曲線（図４Ａの曲線Ｃ２）について、歪応答スペクトルの最大値の位置に補正量Ｌを加減算してピーク値の位置を補正し、最大値に補正量Ｋを加減算してピーク値を補正し、９５％信頼区間の幅に補正量Ｓを乗じる等して分布幅を補正する。歪応答スペクトル推定部１６５は、推定した歪応答スペクトルを劣化推定部１６８へ出力する。
【0030】
板厚取得部１６６は、浮体構造物２０にて板厚センサ２６によって計測された板厚の情報を記憶部１４から読み出して取得する。板厚センサ２６は、浮体構造物２０の上甲板などの設置しやすい位置に取り付けられており、板厚センサ２６は、常時、上甲板の板厚を計測して、最新の計測結果を監視装置１０へ送信する。
板厚推定部１６７は、板厚取得部１６６が取得した板厚の情報と板厚の検査結果から、理論解もしくは実測により推定された推定式等を用いて、歪みセンサ設置位置および歪みセンサ未設置位置の板厚を推定する。例えば、板厚推定部１６７は、板厚センサ２６の設置位置（例えば、上甲板）の減肉量と、板厚の推定対象位置における減肉量との対応関係を示すテーブル（理論解）や関数（実測経験式）を記憶している。このテーブルや関数には、例えば、上甲板で１ｍｍの減肉があったときには、位置２５では０．５ｍｍの減肉が生じ、位置３０では０．３ｍｍの減肉が生じるといった関係性が規定されている。このテーブル等は、予め実船での計測結果や実験や机上計算などにより作成されたものである。板厚推定部１６７は、板厚センサ２６が計測した最新の上甲板等の板厚と、上記の対応関係を示すテーブル等とに基づいて、推定対象位置の減肉量を推定し、減肉量の推定値に基づいて、推定対象位置の板厚を推定する。また、定期的な検査等において、例えば、位置２３～２５の板厚が計測されれば、上記のテーブル等によって推定される板厚推定値と実際の板厚との誤差を算出することができる。板厚推定部１６７は、このようにして算出された誤差を補正量として記憶し、上記のテーブル等に基づいて推定した板厚の推定値に検査結果に基づく補正量を加算して、推定対象位置における板厚を推定してもよい。あるいは、板厚推定部１６７は、板厚センサ２６の計測結果や定期検査等において計測された板厚の計測結果に基づいて、ベイズ法により、推定対象位置における板厚を推定してもよい。板厚推定部１６７は、センサ設置位置およびセンサ未設置位置の板厚の推定値を、ＲＡＯ計算部１３に出力するとともに、劣化推定部１６８へ出力する。ＲＡＯ計算部１３は、最新の板厚計測値に基づいて推定された歪みセンサ設置位置（位置２３Ｄ～２５Ｄ）における最新の歪応答関数（ＲＡＯ）と、歪センサ未設置位置（位置３０Ｄ）における最新の歪応答関数（ＲＡＯ）を計算する。補正量計算部１６４は、これら最新の歪応答関数（ＲＡＯ）を用いて補正量Ｋ、Ｓ、Ｌを計算する。歪応答スペクトル推定部１６５は、最新の歪応答関数（ＲＡＯ）を用いて、歪応答スペクトルを推定する。
板厚が変化すれば、構造物の歪応答スペクトルも変化する。本実施形態では、最新の板厚推定値に基づいて歪応答関数（ＲＡＯ）および補正量を更新することにより、歪センサ未設置位置における歪応答スペクトルを高精度に推定することができる。
板厚推定部１６７は、板厚取得部１６６が取得した板厚の情報と板厚の検査結果から、理論解もしくは実測により推定された推定式等を用いて、歪みセンサ設置位置および歪みセンサ未設置位置の板厚を推定する。例えば、板厚推定部１６７は、板厚センサ２６の設置位置（例えば、上甲板）の減肉量と、板厚の推定対象位置における減肉量との対応関係を示すテーブル（理論解）や関数（実測経験式）を記憶している。このテーブルや関数には、例えば、上甲板で１ｍｍの減肉があったときには、位置２５では０．５ｍｍの減肉が生じ、位置３０では０．３ｍｍの減肉が生じるといった関係性が規定されている。このテーブル等は、予め実船での計測結果や実験や机上計算などにより作成されたものである。板厚推定部１６７は、板厚センサ２６が計測した最新の上甲板等の板厚と、上記の対応関係を示すテーブル等とに基づいて、推定対象位置の減肉量を推定し、減肉量の推定値に基づいて、推定対象位置の板厚を推定する。また、定期的な検査等において、例えば、位置２３～２５の板厚が計測されれば、上記のテーブル等によって推定される板厚推定値と実際の板厚との誤差を算出することができる。板厚推定部１６７は、このようにして算出された誤差を補正量として記憶し、上記のテーブル等に基づいて推定した板厚の推定値に検査結果に基づく補正量を加算して、推定対象位置における板厚を推定してもよい。あるいは、板厚推定部１６７は、板厚センサ２６の計測結果や定期検査等において計測された板厚の計測結果に基づいて、ベイズ法により、推定対象位置における板厚を推定してもよい。板厚推定部１６７は、センサ設置位置およびセンサ未設置位置の板厚の推定値を、ＲＡＯ計算部１３に出力するとともに、劣化推定部１６８へ出力する。ＲＡＯ計算部１３は、最新の板厚計測値に基づいて推定された歪みセンサ設置位置（位置２３Ｄ～２５Ｄ）における最新の歪応答関数（ＲＡＯ）と、歪センサ未設置位置（位置３０Ｄ）における最新の歪応答関数（ＲＡＯ）を計算する。補正量計算部１６４は、これら最新の歪応答関数（ＲＡＯ）を用いて補正量Ｋ、Ｓ、Ｌを計算する。歪応答スペクトル推定部１６５は、最新の歪応答関数（ＲＡＯ）を用いて、歪応答スペクトルを推定する。
板厚が変化すれば、構造物の歪応答スペクトルも変化する。本実施形態では、最新の板厚推定値に基づいて歪応答関数（ＲＡＯ）および補正量を更新することにより、歪センサ未設置位置における歪応答スペクトルを高精度に推定することができる。
【0031】
劣化推定部１６８は、ＳＮ線図(疲労線図)を用いた公知の方法によって、浮体構造物の疲労度・余寿命を推定する。劣化推定部１６８は、歪みセンサ未設置位置の板厚の推定値や歪みセンサ未設置位置の構造物の継手形式などに基づいて、板厚を含む継手分類によるＳＮ線図もしくは板厚をパラメータとするホットスポット応力基準によるＳＮ線図を選択する。更には、腐食環境下を考慮したＳＮ線図を選択することで、高精度な寿命推定を可能とする。劣化推定部１６８は、選択したＳＮ線図と求めた歪応答スペクトルを基に短期間における現在の浮体構造物の疲労度を推定する。また、劣化推定部１６８は、選択したＳＮ線図と長期間における応力の発生回数分布とに基づいて、将来の浮体構造物の疲労度を推定する。また、定期的な点検でき裂が発見された場合は、同じく劣化推定部１６８にて、そのき裂の今後の成長を公知の方法で推定し、危険な長さになる期間を推定することも可能である。
【0032】
評価条件取得部１７は、歪応答スペクトル推定の評価対象データと評価条件を取得する。評価条件とは、例えば、評価対象位置の場所、波の条件（周波数、波向き）等である。
【0033】
（動作）
次に、非計測点における歪応答スペクトルの推定処理について説明する。
図５は、実施形態に係る未計測位置における歪応答スペクトルの推定処理の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１～Ｓ４の処理で位置や波条件ごとの補正量を出力する関数を作成し、ステップＳ５～Ｓ８の処理によって、センサ未設置位置における歪応答スペクトル、余寿命を計算する。
次に、非計測点における歪応答スペクトルの推定処理について説明する。
図５は、実施形態に係る未計測位置における歪応答スペクトルの推定処理の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１～Ｓ４の処理で位置や波条件ごとの補正量を出力する関数を作成し、ステップＳ５～Ｓ８の処理によって、センサ未設置位置における歪応答スペクトル、余寿命を計算する。
【0034】
（補正量を出力する関数の作成）
まず、データ取得部１１が、所定期間に計測されたセンサデータを取得する（ステップＳ１）。データ取得部１１は、所定期間に計測された波スペクトル、歪み、加速度、板厚を取得する。
まず、データ取得部１１が、所定期間に計測されたセンサデータを取得する（ステップＳ１）。データ取得部１１は、所定期間に計測された波スペクトル、歪み、加速度、板厚を取得する。
【0035】
次に、歪応答スペクトル計算部１２は、一定期間の間に歪みセンサが計測した計測値に基づいて、公知の方法により、歪応答スペクトルを計算する（ステップＳ２）。
次に、ＲＡＯ計算部１３は、構造モデル２０Ｄを用いて、センサの設置位置である計測点の歪応答関数（ＲＡＯ）と非計測点の歪応答関数（ＲＡＯ）を計算する（ステップＳ３）。その際、任意の波条件(周波数、波向き)の規則波荷重条件にて算出する。また、歪応答関数（ＲＡＯ）については、板厚推定部１６７が推定した現状の最新の板厚の情報を基に算出されるものとする。
次に、ＲＡＯ計算部１３は、構造モデル２０Ｄを用いて、センサの設置位置である計測点の歪応答関数（ＲＡＯ）と非計測点の歪応答関数（ＲＡＯ）を計算する（ステップＳ３）。その際、任意の波条件(周波数、波向き)の規則波荷重条件にて算出する。また、歪応答関数（ＲＡＯ）については、板厚推定部１６７が推定した現状の最新の板厚の情報を基に算出されるものとする。
【0036】
次に補正量計算部１６４は、図４Ａ，図４Ｂを用いて説明した考え方に基づいて、位置ごと、波条件ごとの補正量Ｌ、補正量Ｋ、補正量Ｓを計算する関数を作成する（ステップＳ４）。波条件とは、例えば、波の周波数と波向きである。例えば、補正量計算部１６４は、位置２３の位置情報と波条件を入力すると、その波条件に合った位置２３における補正量Ｌ、補正量Ｋ、補正量Ｓを出力するような関数を作成する。位置ごと、波の条件ごとの補正量を計算する関数の作成方法については、後に図６を用いて説明する。補正量計算部１６４は、補正量Ｌを出力する関数、補正量Ｓを出力する関数、補正量Ｋを出力する関数をそれぞれ作成し、記憶部１４に書き込んで保存する。また、補正量計算部１６４は、一般的な板構造や、骨構造、骨と骨の交差部など部材の特性ごとに補正量を計算する関数を作成してもよい。例えば、位置２３の部材の特性が特性Ａ、位置２４の部材の特性が特性Ｂ、位置２５の部材の特性が特性Ａの場合、補正量計算部１６４は、位置２３と位置２５について特性Ａに応じた関数を作成し、位置２４について特性Ｂに応じた関数を作成する。
【0037】
（センサ未設置位置の応答や余寿命の推定）
次に評価条件取得部１７は、評価対象データと評価条件とを取得する（ステップＳ５）。例えば、評価条件取得部１７は、評価対象データとして、評価対象位置３０Ｄの歪応答関数（ＲＡＯ）とある期間に計測された波スペクトルを取得する。評価条件取得部１７は、評価条件として、評価対象位置３０、評価対象データの波スペクトルに対応する波条件（波向、周波数）を取得する。評価対象データは、ステップＳ１で取得したものであってもよいし、新たに取得してもよい。また、なんらかの理由により、波スペクトルの計測ができなかった場合、異なる方法で入手した対象海域の有義波高、波向き、波周期などを用いて、既存の算式を用いて波スペクトルを推定しても良い。
次に評価条件取得部１７は、評価対象データと評価条件とを取得する（ステップＳ５）。例えば、評価条件取得部１７は、評価対象データとして、評価対象位置３０Ｄの歪応答関数（ＲＡＯ）とある期間に計測された波スペクトルを取得する。評価条件取得部１７は、評価条件として、評価対象位置３０、評価対象データの波スペクトルに対応する波条件（波向、周波数）を取得する。評価対象データは、ステップＳ１で取得したものであってもよいし、新たに取得してもよい。また、なんらかの理由により、波スペクトルの計測ができなかった場合、異なる方法で入手した対象海域の有義波高、波向き、波周期などを用いて、既存の算式を用いて波スペクトルを推定しても良い。
【0038】
次に、補正量計算部１６４が、評価条件に応じた補正量を計算する（ステップＳ６）。
補正量計算部１６４は、評価条件で指定された評価対象位置と波条件を補正量Ｋの関数に入力し、評価条件に応じた補正量Ｋを取得する。同様にして、補正量計算部１６４は、評価条件を補正量Ｓの関数に入力し補正量Ｓを取得し、評価条件を補正量Ｌの関数に入力し補正量Ｌを取得する。また、例えば、位置３０の部材特性が特性Ｂの場合、補正量計算部１６４は、特性Ｂについて作成した補正量Ｋ、Ｓ、Ｌの各関数に評価条件を入力して、特性Ｂ、位置、波条件に応じた補正量Ｋ、Ｓ、Ｌを取得する。
補正量計算部１６４は、評価条件で指定された評価対象位置と波条件を補正量Ｋの関数に入力し、評価条件に応じた補正量Ｋを取得する。同様にして、補正量計算部１６４は、評価条件を補正量Ｓの関数に入力し補正量Ｓを取得し、評価条件を補正量Ｌの関数に入力し補正量Ｌを取得する。また、例えば、位置３０の部材特性が特性Ｂの場合、補正量計算部１６４は、特性Ｂについて作成した補正量Ｋ、Ｓ、Ｌの各関数に評価条件を入力して、特性Ｂ、位置、波条件に応じた補正量Ｋ、Ｓ、Ｌを取得する。
【0039】
次に、歪応答スペクトル推定部１６５は、非計測点の歪応答スペクトルを推定する（ステップＳ７）。歪応答スペクトル推定部１６５は、評価対象位置３０Ｄについて計算された歪応答関数（ＲＡＯ）の２乗に評価対象データの波スペクトルを乗じた値を、ステップＳ６で計算した補正量で補正して、評価対象位置３０の歪応答スペクトルを計算する。
次に、劣化推定部１６８が、非計測点の疲労度・余寿命を推定する（ステップＳ８）。劣化推定部１６８は、歪応答スペクトル推定部１６５が推定した歪応答スペクトルと、最新の板厚を含めた継手分類によるＳＮ線図もしくは板厚をパラメータとするホットスポット応力基準によるＳＮ線図とに基づいて、非計測点の構造物の疲労度・余寿命を推定する。次に出力部１５が、評価対象位置３０の歪応答スペクトル、評価対象位置３０の構造物の疲労度・余寿命をディスプレイや電子ファイルに出力する（ステップＳ９）。これにより、センサの非設置位置における歪応答スペクトル、疲労度・余寿命を把握することができる。
次に、劣化推定部１６８が、非計測点の疲労度・余寿命を推定する（ステップＳ８）。劣化推定部１６８は、歪応答スペクトル推定部１６５が推定した歪応答スペクトルと、最新の板厚を含めた継手分類によるＳＮ線図もしくは板厚をパラメータとするホットスポット応力基準によるＳＮ線図とに基づいて、非計測点の構造物の疲労度・余寿命を推定する。次に出力部１５が、評価対象位置３０の歪応答スペクトル、評価対象位置３０の構造物の疲労度・余寿命をディスプレイや電子ファイルに出力する（ステップＳ９）。これにより、センサの非設置位置における歪応答スペクトル、疲労度・余寿命を把握することができる。
【0040】
（補正量の計算の詳細）
次に補正量の計算方法の一例について図６を参照して説明する。
図６に、実施形態に係る未計測位置における歪応答スペクトルの推定処理の全体をベイジアンネットワークによりモデル化した推定モデルの一例を示す。
補正量計算部１６４は、図６に例示する推定モデルを作成する。
図６の推定モデルにおいて、補正量Ｋは、μ１、σ１、λ１をパラメータとするガウス過程回帰モデルで表されている。Ｋ、μ１、σ１、λ１はそれぞれ図６の変数３１２、３０３、３０４、３０５である。同様に、補正量Ｓは、μ２、σ２、λ２をパラメータとするガウス過程回帰モデルで表され、補正量Ｌは、μ３、σ３、λ３をパラメータとするガウス過程回帰モデルで表されている。Ｓ、μ２、σ２、λ２はそれぞれ図６の変数３１３、３０６、３０７、３０８であり、Ｌ、μ３、σ３、λ３はそれぞれ図６の変数３１４、３０９、３１０、３１１である。また、補正量Ｋ、Ｓ、Ｌのガウス過程回帰モデルは、位置と波条件の関数である。例えば、補正量Ｋのガウス過程回帰モデルによって示される関数ｆＫに位置と波条件を入力すると、ガウス過程回帰モデルは、位置と波条件に応じた補正量Ｋを算出する。補正量Ｓ，Ｌについても同様である。
次に補正量の計算方法の一例について図６を参照して説明する。
図６に、実施形態に係る未計測位置における歪応答スペクトルの推定処理の全体をベイジアンネットワークによりモデル化した推定モデルの一例を示す。
補正量計算部１６４は、図６に例示する推定モデルを作成する。
図６の推定モデルにおいて、補正量Ｋは、μ１、σ１、λ１をパラメータとするガウス過程回帰モデルで表されている。Ｋ、μ１、σ１、λ１はそれぞれ図６の変数３１２、３０３、３０４、３０５である。同様に、補正量Ｓは、μ２、σ２、λ２をパラメータとするガウス過程回帰モデルで表され、補正量Ｌは、μ３、σ３、λ３をパラメータとするガウス過程回帰モデルで表されている。Ｓ、μ２、σ２、λ２はそれぞれ図６の変数３１３、３０６、３０７、３０８であり、Ｌ、μ３、σ３、λ３はそれぞれ図６の変数３１４、３０９、３１０、３１１である。また、補正量Ｋ、Ｓ、Ｌのガウス過程回帰モデルは、位置と波条件の関数である。例えば、補正量Ｋのガウス過程回帰モデルによって示される関数ｆＫに位置と波条件を入力すると、ガウス過程回帰モデルは、位置と波条件に応じた補正量Ｋを算出する。補正量Ｓ，Ｌについても同様である。
【0041】
図６のモデルにおいて矢印の先のオブジェクトは、矢印の元のオブジェクトに依存していることを示している。例えば、補正量Ｋであれば、パラメータμ１，σ１，λ１に依存している。補正量計算部１６４は、図６のモデルに基づいて、歪応答スペクトルの理論値をμ１，σ１，λ１で表した補正量Ｋと、μ２，σ２，λ２で表した補正量Ｓと、μ３，σ３，λ３で表した補正量Ｌで補正した値と、歪みセンサの計測値に基づく歪応答スペクトルの関係をガウス過程回帰などの手法により回帰分析し、パラメータμ１～３，σ１～３，λ１～３の値を調整することにより、精度の良い補正量Ｋ、Ｓ、Ｌを算出する補正量Ｋの関数ｆＫ、補正量Ｓの関数ｆＳ、補正量Ｌの関数ｆＬを求める。ガウス過程回帰を用いると、入力変数間（位置や波条件）の相関を考慮した推定手法とすることで、入力が類似していると出力も類似するという傾向を評価することができる。
【0042】
関数３０１は、位置と波条件に応じた歪応答関数（ＲＡＯ）を出力し、関数３０２は波条件に応じた波スペクトルを出力する。関数３１５は、関数３０１が出力する歪応答関数（ＲＡＯ）と関数３０２が出力する波スペクトルから位置ｉおよび波条件ｊにおける歪応答スペクトルの理論値（式（１）の右辺）を計算し、出力する。同様に、関数３１６は、位置ｍおよび波条件ｎにおける歪応答スペクトルの理論値を計算し、関数３１７は、位置ｋおよび波条件ｌにおける歪応答スペクトルの理論値を計算する。位置ｉと位置ｍは歪みセンサが設置された位置であり、位置ｌは非設置位置である。変数３１８は、関数３１５が出力した歪応答スペクトルの理論値を補正量Ｋ、Ｓ、Ｌで補正した値である。同様に、変数３１９は、位置ｍおよび波条件ｎにおける補正後の歪応答スペクトルである。変数３２０は、位置ｋおよび波条件ｌにおける補正後の歪応答スペクトルである。一方、関数３２２は、歪応答スペクトルの真値を出力する関数である。関数３２２が、歪応答スペクトルの真値である変数３２３を出力し、位置ｉおよび波条件ｊで実際に観測された値が観測値３２４、位置ｋおよび波条件ｌで実際に観測された値が観測値３２５である。観測値３２４、３２５は、歪みセンサの計測値から歪応答スペクトル計算部１２によって計算された値に相当する。観測値３２４、３２５は、計測誤差を含んだ値である。図示するように、観測値３２４は変数３１８と変数３２３に依存し、観測値３２５は変数３１９と変数３２３に依存する。また、位置ｉにおける補正後の歪応答スペクトル（変数３１８）に基づいて、位置ｉにおける余寿命（変数３２６）が推定される。位置ｍにおける余寿命（変数３２７）、位置ｋにおける余寿命（変数３２１）についても同様である。補正量計算部１６４は、図６に例示する推定モデルに基づいて、変数３１８と観測値３２４の誤差が小さくなり、変数３１９と観測値３２５の誤差が小さくなるように、パラメータμ１～３，σ１～３，λ１～３を計算する。例えば、補正量計算部１６４は、位置ｉ～ｍ、波条件ｊ～ｎで計測された計測値に基づく歪応答スペクトル、波スペクトル、歪応答関数（ＲＡＯ）のセットを多数取得し、ガウス過程回帰などの回帰分析により、計測値に基づく歪応答スペクトル（観測値３２４、３２５）と補正後の歪応答スペクトル（変数３１８、３１９）の差が小さくなるようなパラメータμ１～３，σ１～３，λ１～３を算出する。パラメータμ１～３，σ１～３，λ１～３が算出されると、μ１、σ１、λ１をパラメータとする補正量Ｋの関数ｆＫ、μ２、σ２、λ２をパラメータとする補正量Ｓの関数ｆＳ、μ３、σ３、λ３をパラメータとする補正量Ｌの関数ｆＬが得られる。また、これらの関数ｆＫ、ｆＳ、ｆＬ、は、位置と波条件の関数である。これにより、精度の良い補正量Ｋ、Ｓ、Ｌの関数を算出することができる。
【0043】
図６の例では、補正量計算部１６４は、位置および波条件に基づいて補正量Ｋ、Ｓ、Ｌを出力する関数を算出することとしたが、補正量計算部１６４は、各センサの設置位置の部材の特性ごとにベイジアンネットワークモデルを作成し、部材特性ごとに、位置および波条件に応じた補正量Ｋ、Ｓ、Ｌを出力する関数を算出してもよい。
また、補正量Ｋ、Ｓ、Ｌは、ガウス過程回帰に限らず、多項式回帰、多項式カオス展開、ニューラルネット回帰など他の回帰分析手法であってもよい。それらの回帰分析手法の回帰パラメータを算出することで、歪みセンサ未設置位置における歪応答スペクトルを高精度に推定することができる。
また、補正量Ｋ、Ｓ、Ｌは、ガウス過程回帰に限らず、多項式回帰、多項式カオス展開、ニューラルネット回帰など他の回帰分析手法であってもよい。それらの回帰分析手法の回帰パラメータを算出することで、歪みセンサ未設置位置における歪応答スペクトルを高精度に推定することができる。
【0044】
また、図６に例示する推定モデルを作成し、回帰分析により、補正量Ｋ、Ｓ、Ｌの関数を作成する手法では、実測データを蓄積し、都度、再計算により、補正量Ｋ、Ｓ、Ｌを更新することが可能である。モニタリングデータを用いたデータ更新により、より不確実性を減じた高精度な応力推定が可能になる。
【0045】
本手法で補正量Ｋ、Ｓ，Ｌの関数（位置と波条件の関数）を作成する場合の処理を、図５のフローチャートに沿って説明すると、ステップＳ４にて、補正量計算部１６４は、補正量Ｋ、Ｓ，Ｌの各関数を作成する。また、ステップＳ６にて、補正量Ｋ、Ｓ，Ｌの各関数にステップＳ５で設定された位置と波条件を入力し、位置と波条件に適した補正量Ｋ、Ｓ，Ｌを計算し、それらの補正量を歪応答スペクトル推定部１６５へ出力する。他のステップについては、既に説明した処理と同様である。
【0046】
近年、ハルモニタリングへのデジタルツインの活用が進んでいるが、実際に計測された値とデジタルツインによるシミュレーション結果の有機的な連携には改善の余地がある。本実施形態によれば、モニタリング結果とシミュレーション結果でデータ同化を行い、歪みセンサによる計測を行っていない箇所についても高精度に物理量（歪応答スペクトル、歪応答スペクトルに基づく余寿命）を推定することができる。特に、点検や補修に制限があるＦＰＳＯ等の浮体構造物では、歪みの計測が難しく、腐食リスクが高いタンク内の部材について疲労度、腐食量、余寿命等を把握することが重要であるが、本実施形態によれば、このような箇所の歪応答スペクトルを高精度に推定することができるので、現状の疲労度や腐食量を高精度に推定できるほか、腐食を考慮した余寿命の将来予測が可能になり、検査計画の立案に役立てることができる。
【0047】
図７は、実施形態に係る監視装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
コンピュータ９００は、ＣＰＵ９０１、主記憶装置９０２、補助記憶装置９０３、入出力インタフェース９０４、通信インタフェース９０５を備え、センサ８００と接続されている。
上述の監視装置１０は、コンピュータ９００に実装される。そして、上述した各機能は、プログラムの形式で補助記憶装置９０３に記憶されている。ＣＰＵ９０１は、プログラムを補助記憶装置９０３から読み出して主記憶装置９０２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ９０１は、プログラムに従って、記憶領域を主記憶装置９０２に確保する。また、ＣＰＵ９０１は、プログラムに従って、処理中のデータを記憶する記憶領域を補助記憶装置９０３に確保する。センサ８００が計測した計測値は、入出力インタフェース９０４又は通信インタフェース９０５を通じて、コンピュータ９００へ入力され、ＣＰＵ９０１の処理によって補助記憶装置９０３に保存される。
コンピュータ９００は、ＣＰＵ９０１、主記憶装置９０２、補助記憶装置９０３、入出力インタフェース９０４、通信インタフェース９０５を備え、センサ８００と接続されている。
上述の監視装置１０は、コンピュータ９００に実装される。そして、上述した各機能は、プログラムの形式で補助記憶装置９０３に記憶されている。ＣＰＵ９０１は、プログラムを補助記憶装置９０３から読み出して主記憶装置９０２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ９０１は、プログラムに従って、記憶領域を主記憶装置９０２に確保する。また、ＣＰＵ９０１は、プログラムに従って、処理中のデータを記憶する記憶領域を補助記憶装置９０３に確保する。センサ８００が計測した計測値は、入出力インタフェース９０４又は通信インタフェース９０５を通じて、コンピュータ９００へ入力され、ＣＰＵ９０１の処理によって補助記憶装置９０３に保存される。
【0048】
なお、監視装置１０の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各機能部による処理を行ってもよい。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ＣＤ、ＤＶＤ、ＵＳＢ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９００に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９００が当該プログラムを主記憶装置９０２に展開し、上記処理を実行しても良い。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【0049】
以上のとおり、本開示に係るいくつかの実施形態を説明したが、これら全ての実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
例えば、歪みセンサは応力センサであってもよい。また、上記実施例の歪応答スペクトルおよび歪応答関数（ＲＡＯ）の代わりに、応力応答スペクトルおよび応力応答関数（ＲＡＯ）を用いてもよい。この場合、例えば、上記の式（１）は、以下の式（１´）となる。
応力応答スペクトル ＝ （応力応答関数（ＲＡＯ））２ × 波スペクトル・・（１´）
例えば、歪みセンサは応力センサであってもよい。また、上記実施例の歪応答スペクトルおよび歪応答関数（ＲＡＯ）の代わりに、応力応答スペクトルおよび応力応答関数（ＲＡＯ）を用いてもよい。この場合、例えば、上記の式（１）は、以下の式（１´）となる。
応力応答スペクトル ＝ （応力応答関数（ＲＡＯ））２ × 波スペクトル・・（１´）
【0050】
＜付記＞
実施形態に記載の推定装置、推定方法及びプログラムは、例えば以下のように把握される。
実施形態に記載の推定装置、推定方法及びプログラムは、例えば以下のように把握される。
【0051】
（１）第１の態様に係る推定装置（監視装置１０）は、浮体構造物（浮体構造物２０）に設置された歪みセンサ（センサ２３～２５）の計測値に基づいて計算された前記歪みセンサの設置位置における歪応答スペクトルを取得する歪応答スペクトル取得部１６１と、前記浮体構造物が存在する位置における波浪の波スペクトルを取得する波スペクトル取得部１６２と、前記浮体構造物の構造モデルに基づいて計算された、前記歪みセンサの設置位置における歪応答関数（ＲＡＯ：Response Amplitude Operator）と、前記歪みセンサの未設置位置における歪応答関数（ＲＡＯ）と、を取得するＲＡＯ取得部１６３と、前記歪みセンサの設置位置の前記歪応答スペクトルおよび前記歪応答関数（ＲＡＯ）と、前記波スペクトルと、それらの関係式（式（１））とに基づいて、前記歪応答関数（ＲＡＯ）および前記波スペクトルから計算される前記歪みセンサの設置位置における前記歪応答スペクトルの理論値と、前記歪みセンサの設置位置における前記歪応答スペクトルとの差の補正量（Ｌ，Ｋ，Ｓ）を計算する補正量計算部１６４と、前記歪みセンサの未設置位置における前記歪応答関数（ＲＡＯ）および前記波スペクトルから計算される前記未設置位置における前記歪応答スペクトルの理論値と前記補正量とに基づいて、前記未設置位置における前記歪応答スペクトルを計算する歪応答スペクトル推定部１６５と、を備える。
これにより、歪みセンサを取り付けることが難しい位置の歪応答スペクトルを推定することができる。構造モデルによって計算した歪みセンサの未設置位置における歪応答スペクトルを、モニタリング結果とシミュレーション結果でデータ同化を行って計算した補正量で補正することにより、精度よく、歪みセンサの未設置位置における歪応答スペクトルを推定することができる。
これにより、歪みセンサを取り付けることが難しい位置の歪応答スペクトルを推定することができる。構造モデルによって計算した歪みセンサの未設置位置における歪応答スペクトルを、モニタリング結果とシミュレーション結果でデータ同化を行って計算した補正量で補正することにより、精度よく、歪みセンサの未設置位置における歪応答スペクトルを推定することができる。
【0052】
また、上述の通り、歪と応力は変換可能であるから、上記の第一の態様は次の記載と同義である。即ち、「推定装置（監視装置１０）は、浮体構造物（浮体構造物２０）に設置された歪みセンサ（歪みセンサ２３～２５）の計測値に基づいて計算された前記歪みセンサの設置位置における応力応答スペクトルを取得する歪応答スペクトル取得部１６１と、前記浮体構造物が存在する位置における波浪の波スペクトルを取得する波スペクトル取得部１６２と、前記浮体構造物の構造モデルに基づいて計算された、前記歪みセンサの設置位置における応力応答関数（ＲＡＯ：Response Amplitude Operator）と、前記歪みセンサの未設置位置における応力応答関数（ＲＡＯ）と、を取得するＲＡＯ取得部１６３と、前記歪みセンサの設置位置の前記応力応答スペクトルおよび前記応力応答関数（ＲＡＯ）と、前記波スペクトルと、それらの関係式（式（１））とに基づいて、前記応力応答関数（ＲＡＯ）および前記波スペクトルから計算される前記歪みセンサの設置位置における前記応力応答スペクトルの理論値と、前記歪みセンサの設置位置における前記応力応答スペクトルとの差の補正量（Ｌ，Ｋ，Ｓ）を計算する補正量計算部１６４と、前記歪みセンサの未設置位置における前記応力応答関数（ＲＡＯ）および前記波スペクトルから計算される前記未設置位置における前記応力応答スペクトルの理論値と前記補正量とに基づいて、前記未設置位置における前記応力応答スペクトルを計算する歪応答スペクトル推定部１６５と、を備える。」
このことは、以下の第２の態様～第１１の態様についても同様である。
このことは、以下の第２の態様～第１１の態様についても同様である。
【0053】
（２）第２の態様に係る推定装置（監視装置１０）は、（１）の推定装置であって、前記歪みセンサと同一の位置または異なる位置に設置された板厚センサが計測した、当該板厚センサが設置された構造物の板厚の情報を取得する板厚取得部１６６と、前記板厚センサが計測した板厚および検査時に計測された任意の位置における板厚に基づいて、前記歪みセンサの未設置位置における板厚を推定する板厚推定部１６７と、前記板厚推定部によって推定された板厚を用いて、前記歪みセンサの未設置位置における歪応答関数（ＲＡＯ）を計算するＲＡＯ計算部１３と、をさらに備え、前記ＲＡＯ取得部１６３は、前記ＲＡＯ計算部１３が計算した前記歪応答関数（ＲＡＯ）を取得し、前記歪応答スペクトル推定部１６５は、取得された前記歪応答関数（ＲＡＯ）に基づいて、前記歪応答スペクトルを計算する。
板厚推定部１６７が、歪みセンサの未設置位置における腐食減肉を考慮した板厚を推定し、その板厚推定値に基づいてＲＡＯ計算部１３が歪応答関数（ＲＡＯ）を再計算することで、歪応答スペクトル推定部１６５が推定する歪応答スペクトルの精度向上が期待できる。また、板厚センサ２６によって計測された最新の板厚を用いて歪応答関数（ＲＡＯ）の再計算、歪応答スペクトルの再計算を行うことにより、歪みセンサ未設置位置における現在の歪応答スペクトルを精度よく推定することができる。また、板厚センサが計測した最新の計測値が得られるたびに、板厚推定部１６７が歪みセンサの未設置位置における板厚を推定し、その結果を用いた歪応答スペクトルの推定を行うことで、歪みセンサ未設置位置における歪応答スペクトルの推移を把握することができる。
板厚推定部１６７が、歪みセンサの未設置位置における腐食減肉を考慮した板厚を推定し、その板厚推定値に基づいてＲＡＯ計算部１３が歪応答関数（ＲＡＯ）を再計算することで、歪応答スペクトル推定部１６５が推定する歪応答スペクトルの精度向上が期待できる。また、板厚センサ２６によって計測された最新の板厚を用いて歪応答関数（ＲＡＯ）の再計算、歪応答スペクトルの再計算を行うことにより、歪みセンサ未設置位置における現在の歪応答スペクトルを精度よく推定することができる。また、板厚センサが計測した最新の計測値が得られるたびに、板厚推定部１６７が歪みセンサの未設置位置における板厚を推定し、その結果を用いた歪応答スペクトルの推定を行うことで、歪みセンサ未設置位置における歪応答スペクトルの推移を把握することができる。
【0054】
（３）第３の態様に係る推定装置（監視装置１０）は、（２）の推定装置であって、前記板厚取得部１６６は、前記浮体構造物の上甲板に設置された前記板厚センサが計測した板厚の情報を取得し、前記板厚推定部１６７は、前記上甲板の減肉量と前記未設置位置における前記構造物の減肉量との関係性に基づいて、前記未設置位置における板厚を推定する。
板厚センサを設置しやすい上甲板に板厚センサを設置し、その板厚センサが計測する上甲板の減肉量と、推定対象位置（例えば、歪みセンサ未設置位置）の減肉量との関係性（対応関係）に基づいて、推定対象位置の板厚を推定することで、板厚センサから上甲板の板厚の情報を取得することができれば、板厚センサを取り付けることができない推定対象位置の板厚であっても推定することができる。
板厚センサを設置しやすい上甲板に板厚センサを設置し、その板厚センサが計測する上甲板の減肉量と、推定対象位置（例えば、歪みセンサ未設置位置）の減肉量との関係性（対応関係）に基づいて、推定対象位置の板厚を推定することで、板厚センサから上甲板の板厚の情報を取得することができれば、板厚センサを取り付けることができない推定対象位置の板厚であっても推定することができる。
【0055】
（４）第４の態様に係る推定装置（監視装置１０）は、（１）～（３）の推定装置であって、前記補正量計算部は、前記歪応答スペクトルの理論値が示す歪応答スペクトルの周波数分布を表す波形と、前記歪みセンサの設置位置における前記歪応答スペクトルが示す歪応答スペクトルの周波数分布を表す波形とのピーク位置の差（L）を補正する補正量と、ピーク値の差（Ｋ）を補正する補正量と、分布幅の差（Ｓ）を補正する補正量と、を計算する。
これにより、応力の周波数分布を示す歪応答スペクトルについて補正量を計算することができる。
これにより、応力の周波数分布を示す歪応答スペクトルについて補正量を計算することができる。
【0056】
（５）第５の態様に係る推定装置（監視装置１０）は、（１）～（４）の推定装置であって、前記補正量計算部は、前記浮体構造物における異なる位置ごとに、その位置に応じた前記補正量を算出する。
例えば、船体の前、後、中央では、歪応答スペクトルの理論値と計測値の差が異なる。位置ごとに補正量を計算することで精度よく、歪応答スペクトルを推定することができる。
例えば、船体の前、後、中央では、歪応答スペクトルの理論値と計測値の差が異なる。位置ごとに補正量を計算することで精度よく、歪応答スペクトルを推定することができる。
【0057】
（６）第６の態様に係る推定装置（監視装置１０）は、（１）～（５）の推定装置であって、前記補正量計算部は、前記浮体構造物が存在する位置における前記波スペクトルが示す波の条件ごとに前記補正量を算出する。
例えば、浮体構造物が受ける波の条件（波向き、周波数）が変化すると、同じ位置であっても、歪応答スペクトルの理論値と計測値の差が変化する。波の条件（波スペクトル）ごとに補正量を計算することで精度よく、歪応答スペクトルを推定することができる。
例えば、浮体構造物が受ける波の条件（波向き、周波数）が変化すると、同じ位置であっても、歪応答スペクトルの理論値と計測値の差が変化する。波の条件（波スペクトル）ごとに補正量を計算することで精度よく、歪応答スペクトルを推定することができる。
【0058】
（７）第７の態様に係る推定装置（監視装置１０）は、（１）～（６）の推定装置であって、前記補正量計算部は、前記浮体構造物が有する部材の特性ごとに前記補正量を算出する。
近い位置であっても部材の特性（板構造、骨構造、骨と骨の交差部等）が異なると、歪応答スペクトルの理論値と計測値の差が異なる。部材の特性に応じた補正量を計算することで精度よく、歪応答スペクトルを推定することができる。
近い位置であっても部材の特性（板構造、骨構造、骨と骨の交差部等）が異なると、歪応答スペクトルの理論値と計測値の差が異なる。部材の特性に応じた補正量を計算することで精度よく、歪応答スペクトルを推定することができる。
【0059】
（８）第８の態様に係る推定装置（監視装置１０）は、（４）の推定装置であって、前記補正量計算部は、前記ピーク位置の差を補正する補正量Ｌと、前記ピーク値の差を補正する補正量Ｋと、前記分布幅の差を補正する補正量Ｓと、前記歪応答関数（ＲＡＯ）（３０１）と、前記波スペクトル（３０２）と、前記歪応答関数（ＲＡＯ）および前記波スペクトルから計算された前記歪応答スペクトルの理論値を出力する関数（３１５～３１７）と、前記歪応答スペクトルの理論値を前記補正量Ｌと補正量Ｋと補正量Ｓとで補正した補正後の前記歪応答スペクトル（３１８～３２０）と、前記歪みセンサが計測した値に基づいて計算された前記歪応答スペクトルの実測値（３２４～３２５）と、の関係をベイジアンネットワークでモデル化し、前記歪応答スペクトルの実測値に基づく逆解析により、補正量Ｌと、補正量Ｋと、補正量Ｓとを計算する。
歪応答スペクトルの実測値を多数用意して、補正量Ｌと、補正量Ｋと、補正量Ｓとを計算することにより、高精度な補正量を算出することができる。
歪応答スペクトルの実測値を多数用意して、補正量Ｌと、補正量Ｋと、補正量Ｓとを計算することにより、高精度な補正量を算出することができる。
【0060】
（９）第９の態様に係る推定装置（監視装置１０）は、（１）～（８）の推定装置であって、歪応答スペクトル推定部が推定した前記歪みセンサの未設置位置における前記歪応答スペクトルと、ＳＮ線図と、に基づいて、前記未設置位置の構造物の余寿命を推定する劣化推定部１６８、をさらに備える。
歪応答スペクトル推定部１６５が推定した歪みセンサの未設置位置における歪応答スペクトルを用いることで、歪みセンサの未設置位置の構造の余寿命を高精度に推定することができる。
歪応答スペクトル推定部１６５が推定した歪みセンサの未設置位置における歪応答スペクトルを用いることで、歪みセンサの未設置位置の構造の余寿命を高精度に推定することができる。
【0061】
（１０）第１０の態様に係る推定方法では、浮体構造物に設置された歪みセンサの計測値に基づいて計算された前記歪みセンサの設置位置における歪応答スペクトルを取得し、前記浮体構造物が存在する位置における波浪の波スペクトルを取得し、前記浮体構造物の構造モデルに基づいて計算された、前記歪みセンサの設置位置における歪応答関数（ＲＡＯ：Response Amplitude Operator）と、前記歪みセンサの未設置位置における歪応答関数（ＲＡＯ）と、を取得し、前記歪みセンサの設置位置の前記歪応答スペクトルおよび前記歪応答関数（ＲＡＯ）と、前記波スペクトルと、それらの関係式とに基づいて、前記歪応答関数（ＲＡＯ）および前記波スペクトルから計算される前記歪みセンサの設置位置における前記歪応答スペクトルの理論値と、前記歪みセンサの設置位置における前記歪応答スペクトルとの差の補正量を計算し、前記歪みセンサの未設置位置における前記歪応答関数（ＲＡＯ）および前記波スペクトルから計算される前記未設置位置における前記歪応答スペクトルの理論値と前記補正量とに基づいて、前記未設置位置における前記歪応答スペクトルを計算する。
【0062】
（１１）第１１の態様に係るプログラムは、コンピュータ９００に、浮体構造物に設置された歪みセンサの計測値に基づいて計算された前記歪みセンサの設置位置における歪応答スペクトルを取得し、前記浮体構造物が存在する位置における波浪の波スペクトルを取得し、前記浮体構造物の構造モデルに基づいて計算された、前記歪みセンサの設置位置における歪応答関数（ＲＡＯ：Response Amplitude Operator）と、前記歪みセンサの未設置位置における歪応答関数（ＲＡＯ）と、を取得し、前記歪みセンサの設置位置の前記歪応答スペクトルおよび前記歪応答関数（ＲＡＯ）と、前記波スペクトルと、それらの関係式とに基づいて、前記歪応答関数（ＲＡＯ）および前記波スペクトルから計算される前記歪みセンサの設置位置における前記歪応答スペクトルの理論値と、前記歪みセンサの設置位置における前記歪応答スペクトルとの差の補正量を計算し、前記歪みセンサの未設置位置における前記歪応答関数（ＲＡＯ）および前記波スペクトルから計算される前記未設置位置における前記歪応答スペクトルの理論値と前記補正量とに基づいて、前記未設置位置における前記歪応答スペクトルを計算する処理を実行させる。
【符号の説明】
【0063】
１０・・・監視装置
１１・・・データ取得部
１２・・・歪応答スペクトル計算部
１３・・・ＲＡＯ計算部
１４・・・記憶部
１５・・・出力部
１６・・・推定部
１６１・・・歪応答スペクトル取得部
１６２・・・波スペクトル取得部
１６３・・・ＲＡＯ取得部
１６４・・・補正量計算部
１６５・・・歪応答スペクトル推定部
１６６・・・板厚取得部
１６７・・・板厚推定部
１６８・・・劣化推定部
９００・・・コンピュータ
９０１・・・ＣＰＵ
９０２・・・主記憶装置
９０３・・・補助記憶装置
９０４・・・入出力インタフェース
９０５・・・通信インタフェース
１１・・・データ取得部
１２・・・歪応答スペクトル計算部
１３・・・ＲＡＯ計算部
１４・・・記憶部
１５・・・出力部
１６・・・推定部
１６１・・・歪応答スペクトル取得部
１６２・・・波スペクトル取得部
１６３・・・ＲＡＯ取得部
１６４・・・補正量計算部
１６５・・・歪応答スペクトル推定部
１６６・・・板厚取得部
１６７・・・板厚推定部
１６８・・・劣化推定部
９００・・・コンピュータ
９０１・・・ＣＰＵ
９０２・・・主記憶装置
９０３・・・補助記憶装置
９０４・・・入出力インタフェース
９０５・・・通信インタフェース
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7】