特開 2024-176214 異常検出装置および異常検出方法

(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】P2024176214

(43)【公開日】2024-12-19

(54)【発明の名称】異常検出装置および異常検出方法

(51)【国際特許分類】

   E02B 7/20 20060101AFI20241212BHJP

   E02B 7/42 20060101ALI20241212BHJP

【ＦＩ】

E02B7/20 108

E02B7/42

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023094595

(22)【出願日】2023-06-08

(71)【出願人】

【識別番号】000005119

【氏名又は名称】カナデビア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110847

【弁理士】

【氏名又は名称】松阪 正弘

(74)【代理人】

【識別番号】100136526

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 勉

(74)【代理人】

【識別番号】100136755

【弁理士】

【氏名又は名称】井田 正道

(72)【発明者】

【氏名】本浪 雅史

(72)【発明者】

【氏名】岡田 潤

(72)【発明者】

【氏名】森田 寛之

(72)【発明者】

【氏名】吉識 竜太

(72)【発明者】

【氏名】宮本 訓兄

【テーマコード（参考）】

2D019

【Ｆターム（参考）】

2D019AA55

2D019CA11

(57)【要約】

【課題】脚柱の温度を考慮して脚柱の異常を適切に検出する。
【解決手段】異常検出装置４０は、スキンプレートが複数の脚柱により支持されるラジアルゲートにおいて、脚柱の異常を検出する装置である。異常検出装置４０は、複数の脚柱に含まれる一の脚柱を注目脚柱として、注目脚柱にかかる応力を示す応力評価値を測定する評価値測定部４６と、注目脚柱の温度を測定する脚柱温度測定部４７と、注目脚柱の温度から導かれる温度関連値と、注目脚柱の応力評価値の正常値との関係を示す温度－応力情報４２１を記憶する記憶部４２と、脚柱温度測定部４７による注目脚柱の温度の測定値を用いて温度－応力情報４２１を参照することにより、注目脚柱の応力評価値の正常値を特定し、評価値測定部４６による注目脚柱の応力評価値の測定値と、当該正常値とを比較することにより、異常の有無を判定する判定部４１とを備える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

スキンプレートが複数の脚柱により支持されるラジアルゲートにおいて、脚柱の異常を検出する異常検出装置であって、
前記複数の脚柱に含まれる一の脚柱を注目脚柱として、前記注目脚柱にかかる応力を示す応力評価値を測定する評価値測定部と、
前記注目脚柱の温度を測定する脚柱温度測定部と、
前記注目脚柱の温度から導かれる温度関連値と、前記注目脚柱の応力評価値の正常値との関係を示す温度－応力情報を記憶する記憶部と、
前記脚柱温度測定部による前記注目脚柱の温度の測定値を用いて前記温度－応力情報を参照することにより、前記注目脚柱の応力評価値の正常値を特定し、前記評価値測定部による前記注目脚柱の応力評価値の測定値と、前記正常値とを比較することにより、異常の有無を判定する判定部と、
を備える異常検出装置。

【請求項2】

請求項１に記載の異常検出装置であって、
前記脚柱温度測定部が、前記注目脚柱を含む２以上の脚柱の温度を個別に測定し、
前記温度関連値が、前記２以上の脚柱の温度から導かれ、
前記判定部が、前記２以上の脚柱の温度の測定値を用いて、前記注目脚柱の応力評価値の前記正常値を特定する異常検出装置。

【請求項3】

請求項２に記載の異常検出装置であって、
前記温度関連値が、前記注目脚柱を含む２つの脚柱の温度差である異常検出装置。

【請求項4】

請求項１ないし３のいずれか１つに記載の異常検出装置であって、
前記ラジアルゲートの水位を測定する水位計をさらに備え、
前記記憶部が、複数の水位における前記関係を示す複数の温度－応力情報を記憶し、
前記判定部が、前記正常値の特定に利用する温度－応力情報を、前記水位計による水位の測定値を用いて前記複数の温度－応力情報から選択する異常検出装置。

【請求項5】

請求項１ないし３のいずれか１つに記載の異常検出装置であって、
前記ラジアルゲートの水位を測定する水位計をさらに備え、
前記温度－応力情報が、一定の水位における前記関係を示し、
前記記憶部が、前記ラジアルゲートの水位と、前記注目脚柱の応力評価値の正常値との関係を示す水位－応力情報を記憶し、
前記判定部が、前記水位計による水位の測定値と前記一定の水位との差に対応する補正量を前記水位－応力情報から取得し、前記注目脚柱の応力評価値の前記測定値と前記正常値との比較において、前記補正量を用いて前記測定値または前記正常値を補正する異常検出装置。

【請求項6】

スキンプレートが複数の脚柱により支持されるラジアルゲートにおいて、脚柱の異常を検出する異常検出装置であって、
前記複数の脚柱に含まれる一の脚柱を注目脚柱として、前記注目脚柱にかかる応力を示す応力評価値を測定する評価値測定部と、
前記注目脚柱の温度を測定する脚柱温度測定部と、
前記ラジアルゲートの水位を測定する水位計と、
前記ラジアルゲートの水位と、前記注目脚柱の応力評価値の正常値との関係を示す水位－応力情報を記憶する記憶部と、
前記水位計による水位の測定値を用いて前記水位－応力情報を参照することにより、前記注目脚柱の応力評価値の正常値を特定し、前記評価値測定部による前記注目脚柱の応力評価値の測定値と、前記正常値とを比較することにより、異常の有無を判定する判定部と、
を備え、
前記記憶部が、前記注目脚柱の温度から導かれる温度関連値と、前記注目脚柱の応力評価値の正常値との関係を示す温度－応力情報を記憶し、
前記水位－応力情報が、一定の温度関連値に対応し、
前記判定部が、前記注目脚柱の温度の測定値から導かれる温度関連値と前記一定の温度関連値との差に対応する補正量を前記温度－応力情報から取得し、前記注目脚柱の応力評価値の前記測定値と前記正常値との比較において、前記補正量を用いて前記測定値または前記正常値を補正する異常検出装置。

【請求項7】

スキンプレートが複数の脚柱により支持されるラジアルゲートにおいて、脚柱の異常を検出する異常検出方法であって、
ａ）前記複数の脚柱に含まれる一の脚柱を注目脚柱として、前記注目脚柱にかかる応力を示す応力評価値を測定する工程と、
ｂ）前記注目脚柱の温度を測定する工程と、
ｃ）前記注目脚柱の温度から導かれる温度関連値と、前記注目脚柱の応力評価値の正常値との関係を示す温度－応力情報が予め準備されており、前記ｂ）工程における前記注目脚柱の温度の測定値を用いて前記温度－応力情報を参照することにより、前記注目脚柱の応力評価値の正常値を特定する工程と、
ｄ）前記ａ）工程における前記注目脚柱の応力評価値の測定値と、前記正常値とを比較することにより、異常の有無を判定する工程と、
を備える異常検出方法。

【請求項8】

スキンプレートが複数の脚柱により支持されるラジアルゲートにおいて、脚柱の異常を検出する異常検出方法であって、
ａ）前記複数の脚柱に含まれる一の脚柱を注目脚柱として、前記注目脚柱にかかる応力を示す応力評価値を測定する工程と、
ｂ）前記注目脚柱の温度を測定する工程と、
ｃ）前記ラジアルゲートの水位を測定する工程と、
ｄ）前記ラジアルゲートの水位と、前記注目脚柱の応力評価値の正常値との関係を示す水位－応力情報が予め準備されており、前記ｃ）工程における水位の測定値を用いて前記水位－応力情報を参照することにより、前記注目脚柱の応力評価値の正常値を特定する工程と、
ｅ）前記ａ）工程における前記注目脚柱の応力評価値の測定値と、前記正常値とを比較することにより、異常の有無を判定する工程と、
を備え、
前記注目脚柱の温度から導かれる温度関連値と、前記注目脚柱の応力評価値の正常値との関係を示す温度－応力情報が予め準備されており、
前記水位－応力情報が、一定の温度関連値に対応し、
前記注目脚柱の温度の測定値から導かれる温度関連値と前記一定の温度関連値との差に対応する補正量が前記温度－応力情報から取得され、
前記ｅ）工程における前記注目脚柱の応力評価値の前記測定値と前記正常値との比較において、前記補正量を用いて前記測定値または前記正常値が補正される異常検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、異常検出装置および異常検出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ダム等においてラジアルゲートが用いられている。ラジアルゲートの脚柱は、常時、水圧による圧縮荷重を受ける。また、ラジアルゲートの設置から長時間が経過している場合、脚柱の劣化が懸念される。そこで、例えば、数年に１回の周期で定期検査が行われ、ラジアルゲートの柱脚の健全性が、ひずみ計測および目視等により確認される。また、特許文献１では、ラジアルゲートにおける異常を検出する異常検出装置が開示されている。当該装置では、扉体と駆動部とを連結する連結媒体にかかる荷重を示す値が支持荷重値として取得され、脚柱にかかる応力を示す値が脚柱評価値として取得される。ラジアルゲートの水位、扉体の開度、および、支持荷重値に基づいて脚柱評価値の正常値が推定され、取得される脚柱評価値と推定される正常値とを比較することにより、ラジアルゲートにおける異常の有無が判定される。

【0003】

なお、特許文献２では、コンクリート構造物の表層部に生じる温度ひび割れを抑制するシステムが開示されている。当該システムでは、コンクリート構造物に設置された緊張構造が、緊張材に緊張力を導入する緊張手段を含む。コンクリート構造物の周辺の外気温に基づいて温度応力が算出され、緊張手段が緊張すべき緊張力が算出される。また、特許文献３では、マスコンクリートの温度ひび割れ管理を行う手法が開示されており、マスコンクリート構造物の温度およびひずみをそれぞれ計測する温度計およびひずみ計が用いられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２２－３７３９４号公報

【特許文献2】特開２０１５－２１２４６６号公報

【特許文献3】特開２００１－２０７４３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

既述のように、特許文献１では、脚柱にかかる応力を示す評価値に基づいてラジアルゲートにおける異常の有無が判定されるが、脚柱にかかる応力は、温度の影響も受ける。したがって、脚柱の温度を考慮して脚柱の異常を適切に検出する手法が求められている。

【0006】

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、脚柱の温度を考慮して脚柱の異常を適切に検出することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の態様１は、スキンプレートが複数の脚柱により支持されるラジアルゲートにおいて、脚柱の異常を検出する異常検出装置であって、前記複数の脚柱に含まれる一の脚柱を注目脚柱として、前記注目脚柱にかかる応力を示す応力評価値を測定する評価値測定部と、前記注目脚柱の温度を測定する脚柱温度測定部と、前記注目脚柱の温度から導かれる温度関連値と、前記注目脚柱の応力評価値の正常値との関係を示す温度－応力情報を記憶する記憶部と、前記脚柱温度測定部による前記注目脚柱の温度の測定値を用いて前記温度－応力情報を参照することにより、前記注目脚柱の応力評価値の正常値を特定し、前記評価値測定部による前記注目脚柱の応力評価値の測定値と、前記正常値とを比較することにより、異常の有無を判定する判定部とを備える。

【0008】

本発明の態様２は、態様１の異常検出装置であって、前記脚柱温度測定部が、前記注目脚柱を含む２以上の脚柱の温度を個別に測定し、前記温度関連値が、前記２以上の脚柱の温度から導かれ、前記判定部が、前記２以上の脚柱の温度の測定値を用いて、前記注目脚柱の応力評価値の前記正常値を特定する。

【0009】

本発明の態様３は、態様２の異常検出装置であって、前記温度関連値が、前記注目脚柱を含む２つの脚柱の温度差である。

【0010】

本発明の態様４は、態様１ないし３のいずれか１つの異常検出装置であって、前記ラジアルゲートの水位を測定する水位計をさらに備え、前記記憶部が、複数の水位における前記関係を示す複数の温度－応力情報を記憶し、前記判定部が、前記正常値の特定に利用する温度－応力情報を、前記水位計による水位の測定値を用いて前記複数の温度－応力情報から選択する。

【0011】

本発明の態様５は、態様１ないし３のいずれか１つの異常検出装置であって、前記ラジアルゲートの水位を測定する水位計をさらに備え、前記温度－応力情報が、一定の水位における前記関係を示し、前記記憶部が、前記ラジアルゲートの水位と、前記注目脚柱の応力評価値の正常値との関係を示す水位－応力情報を記憶し、前記判定部が、前記水位計による水位の測定値と前記一定の水位との差に対応する補正量を前記水位－応力情報から取得し、前記注目脚柱の応力評価値の前記測定値と前記正常値との比較において、前記補正量を用いて前記測定値または前記正常値を補正する。

【0012】

本発明の態様６は、スキンプレートが複数の脚柱により支持されるラジアルゲートにおいて、脚柱の異常を検出する異常検出装置であって、前記複数の脚柱に含まれる一の脚柱を注目脚柱として、前記注目脚柱にかかる応力を示す応力評価値を測定する評価値測定部と、前記注目脚柱の温度を測定する脚柱温度測定部と、前記ラジアルゲートの水位を測定する水位計と、前記ラジアルゲートの水位と、前記注目脚柱の応力評価値の正常値との関係を示す水位－応力情報を記憶する記憶部と、前記水位計による水位の測定値を用いて前記水位－応力情報を参照することにより、前記注目脚柱の応力評価値の正常値を特定し、前記評価値測定部による前記注目脚柱の応力評価値の測定値と、前記正常値とを比較することにより、異常の有無を判定する判定部とを備え、前記記憶部が、前記注目脚柱の温度から導かれる温度関連値と、前記注目脚柱の応力評価値の正常値との関係を示す温度－応力情報を記憶し、前記水位－応力情報が、一定の温度関連値に対応し、前記判定部が、前記注目脚柱の温度の測定値から導かれる温度関連値と前記一定の温度関連値との差に対応する補正量を前記温度－応力情報から取得し、前記注目脚柱の応力評価値の前記測定値と前記正常値との比較において、前記補正量を用いて前記測定値または前記正常値を補正する。

【0013】

本発明の態様７は、スキンプレートが複数の脚柱により支持されるラジアルゲートにおいて、脚柱の異常を検出する異常検出方法であって、ａ）前記複数の脚柱に含まれる一の脚柱を注目脚柱として、前記注目脚柱にかかる応力を示す応力評価値を測定する工程と、ｂ）前記注目脚柱の温度を測定する工程と、ｃ）前記注目脚柱の温度から導かれる温度関連値と、前記注目脚柱の応力評価値の正常値との関係を示す温度－応力情報が予め準備されており、前記ｂ）工程における前記注目脚柱の温度の測定値を用いて前記温度－応力情報を参照することにより、前記注目脚柱の応力評価値の正常値を特定する工程と、ｄ）前記ａ）工程における前記注目脚柱の応力評価値の測定値と、前記正常値とを比較することにより、異常の有無を判定する工程とを備える。

【0014】

本発明の態様８は、スキンプレートが複数の脚柱により支持されるラジアルゲートにおいて、脚柱の異常を検出する異常検出方法であって、ａ）前記複数の脚柱に含まれる一の脚柱を注目脚柱として、前記注目脚柱にかかる応力を示す応力評価値を測定する工程と、ｂ）前記注目脚柱の温度を測定する工程と、ｃ）前記ラジアルゲートの水位を測定する工程と、ｄ）前記ラジアルゲートの水位と、前記注目脚柱の応力評価値の正常値との関係を示す水位－応力情報が予め準備されており、前記ｃ）工程における水位の測定値を用いて前記水位－応力情報を参照することにより、前記注目脚柱の応力評価値の正常値を特定する工程と、ｅ）前記ａ）工程における前記注目脚柱の応力評価値の測定値と、前記正常値とを比較することにより、異常の有無を判定する工程とを備え、前記注目脚柱の温度から導かれる温度関連値と、前記注目脚柱の応力評価値の正常値との関係を示す温度－応力情報が予め準備されており、前記水位－応力情報が、一定の温度関連値に対応し、前記注目脚柱の温度の測定値から導かれる温度関連値と前記一定の温度関連値との差に対応する補正量が前記温度－応力情報から取得され、前記ｅ）工程における前記注目脚柱の応力評価値の前記測定値と前記正常値との比較において、前記補正量を用いて前記測定値または前記正常値が補正される。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、脚柱の温度を考慮して脚柱の異常を適切に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】水門システムの構成を示す図である。

【図2】プレート支持部を示す平面図である。

【図3】脚柱を示す断面図である。

【図4】異常検出装置の構成を示すブロック図である。

【図5】脚柱の異常を検出する処理の流れを示す図である。

【図6】温度－応力情報を示す図である。

【図7】プレート支持部を示す図である。

【図8】温度－応力情報を示す図である。

【図9】水位－応力情報を示す図である。

【図10A】ラジアルゲートの水位と複数の脚柱の応力との関係を有限要素法により求めた結果を示す図である。

【図10B】ラジアルゲートの水位と複数の脚柱の応力との関係を有限要素法により求めた結果を示す図である。

【図11】水位－応力情報を示す図である。

【図12】温度－応力情報を示す図である。

【図13】温度－応力情報を示す図である。

【図14】水位－応力情報を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る水門システム１の構成を示す図である。水門システム１は、水門であるラジアルゲート１０と、コンピュータ４とを備える。図１のラジアルゲート１０は、ダムに設けられ、コンピュータ４は、例えば当該ダムに隣接する建屋内に設置される。ラジアルゲート１０は、ダム以外の設備（例えば、堤防等）に設けられてもよい。また、コンピュータ４は、ラジアルゲート１０から遠く離れた位置に設けられてもよい。この場合、ラジアルゲート１０に取り付けられる各種測定部は、通信装置等に接続され、インターネット等のネットワークを介して当該コンピュータ４と通信可能とされる。当該コンピュータ４は、クラウドサービスにより提供されるコンピュータであってもよい。

【0018】

ラジアルゲート１０は、扉体２と、開閉装置３とを備える。扉体２は、ダムの堤体に設けられた開口部９１に設置され、開口部９１における水の流通を調整するために用いられる。扉体２は、例えば金属により形成される。扉体２は、スキンプレート２１と、２つのプレート支持部２２（後述の図２参照）とを備える。スキンプレート２１は、図１中の回転軸Ｊ１に略平行な板状部材である。回転軸Ｊ１に垂直なスキンプレート２１の断面形状は、回転軸Ｊ１を中心とする所定半径の略円弧状である。スキンプレート２１は、回転軸Ｊ１に略垂直な開口部９１の２つの側面９１１（以下、「開口側面９１１」という。）の間に亘って設けられる。

【0019】

図２は、プレート支持部２２を示す平面図であり、図２では、スキンプレート２１については後述の桁２５の位置における断面（回転軸Ｊ１を含む面における断面）を示している。図２に示すように、２つのプレート支持部２２は、回転軸Ｊ１の方向に離れて設けられ、２つの開口側面９１１の近傍に配置される。換言すると、左岸側および右岸側のそれぞれに、プレート支持部２２が設けられる。

【0020】

図１および図２に示すように、各プレート支持部２２は、支承部２３と、複数の脚柱２４とを備える。支承部２３は、扉体２の回転部であり、典型的には、図１に示すように、トラニオンハブ２３１と、トラニオンピン２３２とを備える。トラニオンピン２３２は、ダムの堤体（例えば、開口側面９１１）に固定される。トラニオンハブ２３１は、円筒部材であり、ラジアル軸受を介してトラニオンピン２３２に嵌め込まれる。トラニオンハブ２３１は、トラニオンピン２３２により回転軸Ｊ１を中心として回転可能に支持される。回転軸Ｊ１は、トラニオンピン２３２の中心に一致する。支承部２３では、トラニオンハブ２３１に対してスラスト軸受がさらに設けられてもよい。支承部２３の設計によっては、トラニオンハブ２３１が堤体に固定され、トラニオンピン２３２が、トラニオンハブ２３１により回転可能に支持されてもよい。すなわち、支承部２３における回転体は、トラニオンハブ２３１およびトラニオンピン２３２のいずれであってもよい。

【0021】

複数の脚柱２４は、支承部２３の回転体（ここでは、トラニオンハブ２３１）からスキンプレート２１に向かって延びる長尺部材である。典型的には、各プレート支持部２２は、２つの脚柱２４を有する。当該２つの脚柱２４は、鋭角を成して支承部２３の回転体に固定される。各脚柱２４は、例えばＨ形鋼やＩ形鋼等である。スキンプレート２１において支承部２３側の面には、２つの桁２５が設けられる。各桁２５は、回転軸Ｊ１に略平行な長尺部材である。当該２つの脚柱２４において、支承部２３とは反対側の端部は、２つの桁２５にそれぞれ固定される。扉体２では、スキンプレート２１と支承部２３とが、桁２５および脚柱２４により接続される。扉体２の設計によっては、脚柱２４がスキンプレート２１に直接接続されてもよい。スキンプレート２１は、複数の脚柱２４により支持されていればよい。プレート支持部２２における脚柱２４および桁２５の個数は任意に変更されてよい。

【0022】

各プレート支持部２２には、滑車（シーブ）２６がさらに設けられる。滑車２６は、扉体２と共に移動（回転）する動滑車である。図１の例では、滑車２６は、下側の桁２５の近傍に配置される。滑車２６の個数や位置は、適宜変更されてよい。扉体２では、各プレート支持部２２における２つの脚柱２４の間や、スキンプレート２１の支承部２３側の面等に、補強部材が適宜設けられてよい。

【0023】

スキンプレート２１において各開口側面９１１と対向する側部２１１は、開口側面９１１と略平行な面を有する。当該側部２１１には、水密ゴム（図示省略）が設けられる。当該側部２１１は、戸当りである開口側面９１１と水密ゴムを介して接触する。水密ゴムは、開口側面９１１に設けられてもよい。スキンプレート２１の各側部２１１には、開口側面９１１上を転がるサイドローラ（図示省略）が設けられることが好ましい。これにより、扉体２が回転軸Ｊ１を中心として滑らかに回転可能となる。スキンプレート２１では、下端部２１３にも水密ゴムが設けられる。図１に示すように、ラジアルゲート１０が閉じている状態では、当該下端部２１３は、戸当りである開口部９１の底面９１２と水密ゴムを介して接触する。水密ゴムは、底面９１２に設けられてもよい。なお、ラジアルゲート１０がダムの中腹に設けられる場合には、スキンプレート２１の上端部にも水密ゴムが設けられる。

【0024】

開閉装置３は、例えば、ワイヤロープウィンチ式であり、扉体２を回転させて扉体２の開閉（開口部９１の開閉）を行う。開閉装置３は、例えば、駆動部３１と、２本の金属製のワイヤロープ３６とを備える。駆動部３１は、２つのドラム３１１を有する。２つのドラム３１１は、２つの開口側面９１１の上方にそれぞれ配置される。後述するように、各ドラム３１１には、ワイヤロープ３６の一部が巻かれる。ラジアルゲート１０では、左岸側および右岸側のそれぞれに、ドラム３１１およびワイヤロープ３６が設けられる。図１では、１つのドラム３１１および１つのワイヤロープ３６のみを図示している。ドラム３１１およびワイヤロープ３６の個数は任意に変更されてよい。

【0025】

２つのドラム３１１は、回転軸Ｊ１の方向に延びるシャフト（図示省略）に対してギア等を介して接続される。当該シャフトは、減速機等を介して電動機に接続される。駆動部３１では、電動機がシャフトを回転させることにより、２つのドラム３１１が同じ回転方向に回転する。駆動部３１では、ドラム３１１の回転方向を正転および逆転で切り替えることが可能である。

【0026】

各ドラム３１１には、連結媒体であるワイヤロープ３６の一端が固定されるとともに、ワイヤロープ３６の一部が巻かれている。各ワイヤロープ３６においてドラム３１１に巻かれていない部分は、プレート支持部２２の滑車２６に掛けられる。ワイヤロープ３６の他端は、ドラム３１１の近傍において保持される。ラジアルゲート１０では、ワイヤロープ３６により扉体２と駆動部３１とが連結される。

【0027】

開閉装置３では、ドラム３１１が正転することにより、ワイヤロープ３６がドラム３１１に巻き取られ、図１中の扉体２が回転軸Ｊ１を中心として時計回りに回転する。これにより、スキンプレート２１が開口部９１の底面９１２から離れる方向に移動する（すなわち、上昇する）。また、ドラム３１１が逆転することにより、ワイヤロープ３６がドラム３１１から送り出され、扉体２が回転軸Ｊ１を中心として反時計回りに回転する。これにより、スキンプレート２１が開口部９１の底面９１２に近づく方向に移動する（すなわち、下降する）。このようにして、開口部９１において扉体２が開閉される。

【0028】

開閉装置３は、扉体前面巻上式であってもよく、この場合、スキンプレート２１において脚柱２４とは反対側の面である前面に、ワイヤロープ３６の一端が取り付けられる。開閉装置３では、ワイヤロープ３６以外のロープや、チェーン等の他の索状部材が、連結媒体として用いられてもよい。また、駆動部３１における駆動源は、直線運動を行う油圧シリンダ等であってもよく、この場合、扉体２に接続されるシリンダロッドが連結媒体となる。

【0029】

図１の水門システム１は、評価値測定部４６と、脚柱温度測定部４７と、水位計１１と、開度計１２とをさらに備える。評価値測定部４６および脚柱温度測定部４７は、後述の異常検出装置４０（図４参照）に含まれる構成である。水位計１１および開度計１２は、例えば、ダムに備え付けられたものである。後述するように、水位計１１および開度計１２が異常検出装置４０に含まれてもよい。

【0030】

評価値測定部４６は、複数のひずみゲージ４６１を備える。複数のひずみゲージ４６１は、複数の脚柱２４にそれぞれ取り付けられる。各ひずみゲージ４６１は、脚柱２４のひずみを応力評価値として測定する。脚柱２４のひずみは、脚柱２４にかかる応力を示す値である。図１および図２の例では、各脚柱２４に１つのひずみゲージ４６１が設けられるが、各脚柱２４に複数のひずみゲージ４６１が設けられてもよい。図３は、脚柱２４を示す断面図であり、脚柱２４の長手方向に垂直な断面を示す。図３の例では、脚柱２４がＨ形鋼により形成されており、上下方向に延びる２つの部位において、互いに対向する内面の上部および下部にひずみゲージ４６１が取り付けられる。各脚柱２４に複数のひずみゲージ４６１が設けられる場合には、例えば、これらのひずみゲージ４６１の測定値の平均が応力評価値となる。

【0031】

脚柱温度測定部４７は、複数の熱電対４７１を備える。複数の熱電対４７１は、複数の脚柱２４にそれぞれ取り付けられる。各熱電対４７１は、脚柱２４の温度を測定する。図１および図２の例では、各脚柱２４においてひずみゲージ４６１および熱電対４７１が互いに近接した位置に配置される。両者が、互いに離れた位置に設けられてもよい。ひずみゲージ４６１と同様に、各脚柱２４において、２以上の熱電対４７１が設けられてもよく、この場合、例えば、当該２以上の熱電対４７１による測定値の平均が、脚柱２４の温度として扱われる。

【0032】

水位計１１は、例えばフロート式水位計であり、水面に浮かべられたフロートの位置を検出することにより、ラジアルゲート１０の設置位置における水位（すなわち、スキンプレート２１と接触する水の水位であり、以下、単に「水位」ともいう。）を測定する。本実施の形態では、水位は、ダムの水底から水面までの高さである。水位計１１は、フロートを用いることなく水位を測定する、音波式、超音波式または圧力式水位計等であってもよい。開度計１２は、例えば扉体２に別途取り付けられたワイヤを利用して扉体２の開度を検出する。図１および図２の例では、扉体２の開度は、開口部９１の底面９１２（正確には、水密ゴムの接触位置）からスキンプレート２１の下端までの高さである。開度計１２は、各種センサ等を利用して扉体２の開度を検出するものであってもよい。

【0033】

図４は、異常検出装置４０の構成を示すブロック図である。異常検出装置４０は、ラジアルゲート１０における脚柱２４の異常を検出するものである。異常検出装置４０は、評価値測定部４６と、脚柱温度測定部４７と、水位計１１と、判定部４１と、記憶部４２とを備える。既述のように、評価値測定部４６は、脚柱２４の応力評価値を測定し、脚柱温度測定部４７は、脚柱２４の温度を測定する。水位計１１は、ラジアルゲート１０の水位を測定する。判定部４１は、各脚柱２４における異常の有無を判定する。判定部４１の機能は、コンピュータ４のＣＰＵ等が、所定のプログラムに従って演算処理を実行することにより（すなわち、コンピュータがプログラムを実行することにより）実現される。判定部４１の機能は専用の電気回路により実現されてもよく、部分的に専用の電気回路が用いられてもよい。記憶部４２は、後述の温度－応力情報４２１、および、水位－応力情報４２２を記憶する。記憶部４２は、例えば、コンピュータ４のメモリや固定ディスク等により実現される。なお、水位－応力情報４２２は、後述の実施の形態において利用される。

【0034】

図５は、異常検出装置４０が脚柱２４の異常を検出する処理の流れを示す図である。図５中に破線で示すブロック（ステップＳ２１，Ｓ２２）は、後述の処理例にて行われる処理であり、本処理例では行われない。本実施の形態では、例えば、スキンプレート２１の下端部２１３が開口部９１の底面９１２と接触している時、すなわち、ラジアルゲート１０が閉じている時に、評価値測定部４６により各脚柱２４の応力評価値が測定される（ステップＳ１１）。また、脚柱温度測定部４７により、各脚柱２４の温度が測定される（ステップＳ１２）。各脚柱２４の応力評価値の測定値および温度の測定値は、判定部４１に入力される。以下、１つの脚柱２４を「注目脚柱２４」と呼び、注目脚柱２４に注目して異常検出処理について説明するが、他の脚柱２４についても同様の処理が行われる。

【0035】

ここで、記憶部４２に記憶される温度－応力情報４２１について説明する。図６は、温度－応力情報４２１を示す図である。温度－応力情報４２１は、注目脚柱２４の温度から導かれる温度関連値と、注目脚柱２４の応力評価値の正常値との関係を示す情報である。図６の例では、温度関連値は、注目脚柱２４と他の脚柱２４との間の温度差であり、図６中に実線Ｌ１１にて示すように、温度－応力情報４２１は、当該温度差と注目脚柱２４の応力評価値の正常値との関係を示す。当該他の脚柱２４は、例えば、注目脚柱２４と同じプレート支持部２２に含まれる１つの脚柱２４である。以下、注目脚柱２４と当該他の脚柱２４との組合せを「脚柱ペア」という。

【0036】

日差しが強い昼間には、日照の違いにより、脚柱ペアの一方が局所的に加熱され、両者の間で温度差が大きくなることがある。例えば、図７に示す左岸側のプレート支持部２２における、上側の脚柱２４および下側の脚柱２４が脚柱ペアである場合に、上側の脚柱２４の温度Ｔ_ＵＬが下側の脚柱２４の温度Ｔ_ＬＬよりも高い（Ｔ_ＵＬ＞Ｔ_ＬＬ）ときには、矢印Ａ１，Ａ２に示すように、上側の脚柱２４の熱伸び（熱膨張量）が下側の脚柱２４の熱伸びよりも大きくなる。実際には、幾何学的拘束、すなわち、スキンプレート２１の存在により、両脚柱２４において熱応力が生じる。ここでは、上側の脚柱２４において圧縮応力が発生し、下側の脚柱２４において引張応力が発生する。後述するように、スキンプレート２１に滑りが生じない場合には、両脚柱２４において圧縮応力が発生する。当該熱応力は、両者の温度差に対して線形に変化すると考えられる。

【0037】

温度－応力情報４２１は、脚柱ペアの温度差により生じる熱応力の影響を含む、注目脚柱２４の応力評価値の正常値を示す。仮に、脚柱ペアに含まれるいずれかの脚柱２４に減肉等の異常が発生している場合には、温度差により生じる熱応力の影響が変化し、図６中に破線Ｌ２１にて示すように、脚柱ペアの温度差と注目脚柱２４の応力評価値との関係が、実線Ｌ１１と異なるものとなる。

【0038】

脚柱ペアは、注目脚柱２４と注目脚柱２４に対して回転軸Ｊ１の方向に対向する他の脚柱２４との組合せであってもよい。例えば、左岸側のプレート支持部２２における上側の脚柱２４と、右岸側のプレート支持部２２における上側の脚柱２４とが脚柱ペアであり、左岸側の脚柱２４の温度Ｔ_ＵＬが右岸側の脚柱２４の温度Ｔ_ＵＲと異なる（Ｔ_ＵＬ≠Ｔ_ＵＲ）場合を想定する。この場合も、上記の例と同様に、脚柱ペアにおいて熱伸びが異なるため、幾何学的拘束による熱応力が生じる。当該熱応力も、両者の温度差に対して線形に変化すると考えられる。

【0039】

異常検出装置４０では、各脚柱２４に異常がない期間（例えば、ラジアルゲート１０の設置後の所定期間）において、ラジアルゲート１０の水位等の条件が略一定である状態で、各時刻における脚柱ペアの温度差が温度関連値として取得され、当該時刻における注目脚柱２４の応力評価値が正常値として測定される。これにより、注目脚柱２４に対して、図６中に実線Ｌ１１にて示すように、温度関連値と応力評価値の正常値との関係を示す温度－応力情報４２１が取得されて準備される。脚柱ペアの２つの脚柱２４では、支承部２３（または、スキンプレート２１）から熱電対４７１までの距離が同じである、すなわち、脚柱２４における温度の測定位置が同じであることが好ましい。なお、温度－応力情報４２１は、数値シミュレーション等により取得されてもよい（水位－応力情報４２２において同様）。

【0040】

判定部４１では、ステップＳ１２における脚柱２４の温度の測定値を用いて、温度－応力情報４２１を参照することにより、注目脚柱２４の応力評価値の正常値が特定される（ステップＳ１３）。具体的には、注目脚柱２４を含む脚柱ペアの温度差が求められ、図６の温度－応力情報４２１において、当該温度差における応力評価値の正常値が特定される。応力評価値の正常値が特定されると、ステップＳ１１における注目脚柱２４の応力評価値の測定値と、当該正常値とが比較される（ステップＳ１４）。例えば、応力評価値の測定値と当該正常値との差が求められ、当該差の絶対値が所定値以上である場合に、脚柱ペアに含まれるいずれかの脚柱２４に異常があると判定される。当該差の絶対値が所定値未満である場合には、脚柱ペアに異常がないと判定される。このようにして、判定部４１では、脚柱ペアにおける異常の有無が判定される。異常の有無の判定は、他の手法により行われてもよい。

【0041】

脚柱ペアに異常がある場合、コンピュータ４のディスプレイに異常がある旨が表示され、オペレータに報知される。異常の発生を示す報知は、ライトの点灯や、ブザーの鳴動、電子メール等を用いた情報通信端末への通知等により行われてもよい。異常検出装置４０では、上記ステップＳ１１～Ｓ１４の処理が、一定の周期にて繰り返されてもよく、所定の動作が行われたタイミングや、オペレータにより決定される任意のタイミング等に行われてもよい。異常検出処理は、過酷な条件である出水期や、一の定期検査と次の定期検査との間等にも行うことが可能である。

【0042】

上記処理例では、脚柱ペアの温度差により生じる熱応力について述べたが、夜間等、脚柱ペアの温度差が所定値未満である、すなわち、脚柱ペアに温度差がない（例えば、Ｔ_ＵＬ＝Ｔ_ＬＬ）場合にも、周囲の温度変化の影響による熱応力が生じる。具体的には、時間的な温度変化が発生した場合に、各脚柱２４に熱伸び（収縮を含む。）が生じるが、既述のように、スキンプレート２１の各側部２１１および下端部２１３には、水密ゴムが設けられており、水密ゴムと開口部９１の開口側面９１１および底面９１２との間の摩擦により、脚柱２４の熱伸びが拘束される（すなわち、スキンプレート２１の滑りが生じない。）。その結果、各脚柱２４において、周囲の温度変化の影響による熱応力が生じる。当該熱応力は、脚柱２４の温度に対して線形に変化すると考えられる。

【0043】

したがって、脚柱ペアに温度差がない状態では、注目脚柱２４の温度が温度関連値とされ、図８中に実線Ｌ１２にて示すように、注目脚柱２４の温度と注目脚柱２４の応力評価値の正常値との関係を示す温度－応力情報４２１が用いられる。仮に、注目脚柱２４に減肉等の異常が発生している場合には、図８中に破線Ｌ２２にて示すように、注目脚柱２４の温度と注目脚柱２４の応力評価値との関係が、実線Ｌ１２と異なるものとなる。

【0044】

図８の温度－応力情報４２１の取得では、各脚柱２４に異常がない期間において、ラジアルゲート１０の水位等の条件が略一定であり、かつ、脚柱ペアに温度差がない状態で、各時刻における注目脚柱２４の温度が温度関連値として取得され、当該時刻における注目脚柱２４の応力評価値が正常値として測定される。

【0045】

図５の異常検出処理では、各脚柱２４の応力評価値および温度の測定後（ステップＳ１１，Ｓ１２）、判定部４１により、脚柱ペアの温度差が所定値未満であるか否かが確認される。脚柱ペアの温度差が所定値未満である場合には、図８の温度－応力情報４２１において、注目脚柱２４の温度における応力評価値の正常値が特定される（ステップＳ１３）。脚柱ペアの温度差が所定値以上である場合には、図６の温度－応力情報４２１において、脚柱ペアの温度差における応力評価値の正常値が特定される（ステップＳ１３）。そして、注目脚柱２４の応力評価値の測定値と当該正常値とを比較することにより、脚柱２４における異常の有無が判定される（ステップＳ１４）。

【0046】

なお、判定部４１では、脚柱ペアに温度差が生じやすい昼間に、図６の温度－応力情報４２１を用いた処理が行われ、脚柱ペアに温度差が生じにくい夜間に、図８の温度－応力情報４２１を用いた処理が行われてもよい。脚柱ペアに温度差が生じない場合には、ラジアルゲート１０に設けられた温度計（上記熱電対４７１とは異なる温度計）の温度が、注目脚柱２４の温度として扱われてもよい。この場合、当該温度計が、注目脚柱２４の温度を測定する脚柱温度測定部となる。

【0047】

以上に説明したように、異常検出装置４０では、複数の脚柱２４に含まれる一の脚柱２４を注目脚柱２４として、注目脚柱２４にかかる応力を示す応力評価値が評価値測定部４６により測定され、注目脚柱２４の温度が脚柱温度測定部４７により測定される。記憶部４２では、注目脚柱２４の温度から導かれる温度関連値と、注目脚柱２４の応力評価値の正常値との関係を示す温度－応力情報４２１が記憶される。判定部４１では、脚柱温度測定部４７による注目脚柱２４の温度の測定値を用いて温度－応力情報４２１を参照することにより、注目脚柱２４の応力評価値の正常値が特定される。そして、評価値測定部４６による注目脚柱２４の応力評価値の測定値と、当該正常値とを比較することにより、脚柱２４における異常の有無が判定される。これにより、脚柱２４の温度を考慮して脚柱２４の異常を適切に検出することができる。

【0048】

好ましくは、脚柱温度測定部４７により、注目脚柱２４を含む２以上の脚柱２４の温度が個別に測定される。温度関連値が、注目脚柱２４を含む２つの脚柱２４の温度から導かれる。また、判定部４１では、当該２つの脚柱２４の温度の測定値を用いて、注目脚柱２４の応力評価値の正常値が特定される。これにより、２つの脚柱２４の温度を用いて注目脚柱２４の応力評価値の正常値を精度よく特定することができ、脚柱２４の異常をさらに適切に検出することができる。温度関連値は、注目脚柱２４を含む２つの脚柱２４の温度差であることがより好ましく、これにより、注目脚柱２４の応力評価値の正常値を容易にかつ精度よく特定することができる。

【0049】

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態に係る異常検出処理について説明する。第２の実施の形態では、注目脚柱２４の応力評価値の正常値が、ラジアルゲート１０の水位も用いて特定される。具体的に、異常検出装置４０の記憶部４２では、複数の水位区分にそれぞれ対応する複数の温度－応力情報４２１が記憶される。各水位区分の温度－応力情報４２１は、ラジアルゲート１０の水位が当該水位区分内であるときの温度関連値と注目脚柱２４の応力評価値の正常値との関係を示す。既述のように、ラジアルゲート１０の水位は水位計１１により測定可能であり、各水位区分の温度－応力情報４２１は、水位計１１による測定値が当該水位区分内となる期間において、脚柱２４の温度および応力評価値を測定することにより取得される。

【0050】

複数の水位区分の温度－応力情報４２１が準備される場合、図５の異常検出処理において破線で示すブロック（ステップＳ２１，Ｓ２２）の処理が行われる。具体的には、まず、各脚柱２４の応力評価値および温度の測定（ステップＳ１１，Ｓ１２）、並びに、水位計１１によるラジアルゲート１０の水位の測定が行われる（ステップＳ２１）。判定部４１では、複数の水位区分の温度－応力情報４２１から、水位の測定値が含まれる水位区分の温度－応力情報４２１が選択される（ステップＳ２２）。続いて、選択された温度－応力情報４２１において、注目脚柱２４の温度の測定値から導かれる温度関連値における応力評価値の正常値が特定される（ステップＳ１３）。そして、注目脚柱２４の応力評価値の測定値と当該正常値とを比較することにより、異常の有無が判定される（ステップＳ１４）。

【0051】

以上のように、異常検出装置４０では、複数の水位における、温度関連値と応力評価値の正常値との関係を示す複数の温度－応力情報４２１が、記憶部４２に記憶される。判定部４１では、応力評価値の正常値の特定に利用する温度－応力情報４２１が、水位計１１による水位の測定値を用いて複数の温度－応力情報４２１から選択される。これにより、脚柱２４の温度および水位の測定値を用いて、脚柱２４の異常を精度よく検出することができる。

【0052】

なお、異常検出装置４０では、水位、温度関連値および応力評価値の正常値の関係を示す３次元グラフが記憶されてもよい。当該３次元グラフも、実質的には、複数の水位における、温度関連値と応力評価値の正常値との関係を示す複数の温度－応力情報４２１として捉えられる。異常検出装置４０の設計によっては、一の水位区分における温度－応力情報４２１のみが準備され、ラジアルゲート１０の水位の測定値が当該水位区分に含まれる場合にのみ、上記異常検出処理が行われてもよい。

【0053】

（関連技術）
次に、水位－応力情報４２２について説明する。図９中に実線Ｌ１３にて示すように、水位－応力情報４２２は、ラジアルゲート１０の水位と、注目脚柱２４の応力評価値の正常値との関係を示す。ラジアルゲート１０のスキンプレート２１には、水位に応じた水圧が作用しており、水位－応力情報４２２は、水位により生じる応力の影響を含む、注目脚柱２４の応力評価値の正常値を示す。各脚柱２４に異常がない期間において、脚柱２４の温度等の条件が略一定である状態で、各時刻におけるラジアルゲート１０の水位を測定し、当該時刻における注目脚柱２４の応力評価値（正常値）を測定することにより、水位－応力情報４２２が取得される。

【0054】

図１０Ａおよび図１０Ｂは、ラジアルゲート１０の水位と複数の脚柱２４の応力との関係を有限要素法（Finite Element Method）による数値シミュレーションにより求めた結果を示す図である。ここでは、左岸側のプレート支持部２２、および、右岸側のプレート支持部２２のそれぞれにおいて、２つの脚柱２４（上側および下側の脚柱２４）が設けられる。複数の脚柱２４に異常がない状態では、左岸側における上側の脚柱２４、および、右岸側における上側の脚柱２４の当該関係は、図１０Ａ中の同じ線Ｌ３１で示され、左岸側における下側の脚柱２４、および、右岸側における下側の脚柱２４の上記関係は、同じ線Ｌ３２で示される。

【0055】

一方、１つの脚柱２４、具体的には、右岸側における上側の脚柱２４の剛性が低下した場合、左岸側における上側の脚柱２４および下側の脚柱２４の上記関係は、それぞれ図１０Ｂ中の線Ｌ４１，Ｌ４２で示され、右岸側における上側の脚柱２４および下側の脚柱２４の上記関係は、それぞれ図１０Ｂ中の線Ｌ５１，Ｌ５２で示される。図１０Ａの線Ｌ３１および図１０Ｂの線Ｌ５１から明らかなように、剛性が低下した、右岸側における上側の脚柱２４では、異常がない状態から応力が大きく変化する。したがって、図９の例においても、仮に、注目脚柱２４に減肉等の異常が発生している場合には、図９中に破線Ｌ２３にて示すように、水位と注目脚柱２４の応力評価値との関係が、実線Ｌ１３と異なるものとなる。

【0056】

異常検出装置４０では、水位－応力情報４２２のみを用いた異常検出処理を行うことも可能である。この場合、まず、注目脚柱２４の応力評価値の測定、および、ラジアルゲート１０の水位の測定が行われる（ステップＳ１１，Ｓ２１）。判定部４１では、水位の測定値を用いて、水位－応力情報４２２を参照することにより、注目脚柱２４の応力評価値の正常値が特定される（ステップＳ１３）。その後、注目脚柱２４の応力評価値の測定値と、当該正常値とが比較され、注目脚柱２４における異常の有無が判定される（ステップＳ１４）。

【0057】

上記異常検出処理において、注目脚柱２４の応力評価値の正常値が、注目脚柱２４の温度も用いて特定されてもよい。この場合、異常検出装置４０の記憶部４２では、複数の温度区分にそれぞれ対応する複数の水位－応力情報４２２が記憶される。各温度区分の水位－応力情報４２２は、注目脚柱２４の温度が当該温度区分内であるときの水位と注目脚柱２４の応力評価値の正常値との関係を示す。各温度区分の水位－応力情報４２２は、注目脚柱２４の温度が当該温度区分内となる期間において、ラジアルゲート１０の水位および応力評価値を測定することにより取得される。

【0058】

複数の温度区分の水位－応力情報４２２が準備される場合の異常検出処理では、まず、注目脚柱２４の応力評価値および温度の測定、並びに、ラジアルゲート１０の水位の測定が行われる（ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ２１）。判定部４１では、複数の温度区分の水位－応力情報４２２から、注目脚柱２４の温度の測定値が含まれる温度区分の水位－応力情報４２２が選択される（ステップＳ２２）。続いて、選択された水位－応力情報４２２において、水位の測定値における応力評価値の正常値が特定される（ステップＳ１３）。そして、注目脚柱２４の応力評価値の測定値と当該正常値とを比較することにより、異常の有無が判定される（ステップＳ１４）。

【0059】

以上のように、異常検出装置４０では、複数の温度における、複数の水位－応力情報４２２が記憶部４２に記憶される。判定部４１では、応力評価値の正常値の特定に利用する水位－応力情報４２２が、注目脚柱２４の温度の測定値を用いて複数の水位－応力情報４２２から選択される。これにより、注目脚柱２４の温度および水位の測定値を用いて、脚柱２４の異常を精度よく検出することができる。

【0060】

記憶部４２では、複数の温度差区分における複数の水位－応力情報４２２が記憶されてもよい。この場合、応力評価値の正常値の特定に利用する水位－応力情報４２２は、脚柱ペアの温度差を用いて選択される。このように、複数の水位－応力情報４２２は、複数の温度関連値の区分に対応するものであればよい。異常検出装置４０の設計によっては、一の温度関連値の区分における水位－応力情報４２２のみが準備され、注目脚柱２４の温度の測定値から導かれる温度関連値が当該温度関連値の区分に含まれる場合にのみ、上記異常検出処理が行われてもよい。

【0061】

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態に係る異常検出処理について説明する。第３の実施の形態では、各脚柱２４に対して、温度－応力情報４２１および水位－応力情報４２２の双方が、記憶部４２に記憶されて準備される。温度－応力情報４２１は、一定の水位（以下、「基準水位」という。）における、温度関連値と応力評価値の正常値との関係を示す。水位－応力情報４２２は、一定の温度関連値（以下、「基準温度関連値」という。）における、水位と応力評価値の正常値との関係を示す。なお、基準水位は、ある程度の水位の幅を含んでよい。基準温度関連値において同様である。

【0062】

異常検出装置４０では、各脚柱２４の応力評価値および温度の測定（ステップＳ１１，Ｓ１２）、並びに、ラジアルゲート１０の水位の測定が行われる（ステップＳ２１）。判定部４１では、図１１に示す水位－応力情報４２２において、基準水位Ｖ０における応力評価値の正常値と、水位の測定値Ｖ１における応力評価値の正常値との差α１が補正量として取得される（ステップＳ２２）。図１１の例では、水位の測定値Ｖ１における応力評価値の正常値が、基準水位Ｖ０における応力評価値の正常値よりも大きいため、補正量α１は正の値である。

【0063】

続いて、温度－応力情報４２１において、注目脚柱２４の温度の測定値から導かれる温度関連値における応力評価値の正常値が特定される（ステップＳ１３）。図１２に示す温度－応力情報４２１では、応力評価値の正常値がσ１として特定されるものとする。その後、注目脚柱２４の応力評価値の測定値と当該正常値σ１とを用いて、異常の有無が判定される（ステップＳ１４）。このとき、応力評価値の測定値が補正量α１を用いて補正される。例えば、図１２に示すように、応力評価値の測定値Ｅ１から補正量α１を減算することにより、補正後の測定値Ｅ２が得られる。補正後の測定値Ｅ２では、基準水位Ｖ０と現在の水位（水位の測定値Ｖ１）との差により生じる応力評価値の変動の影響が低減される。そして、注目脚柱２４の補正後の測定値Ｅ２と正常値σ１とを比較することにより、異常の有無が判定される。異常の有無の判定では、応力評価値の正常値に補正量α１を加算することにより、正常値が補正され、応力評価値の測定値Ｅ１（補正されていない測定値）と補正後の正常値とが比較されてもよい。

【0064】

以上のように、異常検出装置４０の判定部４１では、水位計１１による水位の測定値と基準水位との差に対応する補正量が水位－応力情報４２２から取得される。また、注目脚柱２４の温度の測定値を用いて温度－応力情報４２１を参照することにより、注目脚柱２４の応力評価値の正常値が特定される。そして、注目脚柱２４の応力評価値の測定値と正常値との比較において、上記補正量を用いて当該測定値または当該正常値が補正される。これにより、注目脚柱２４の温度および水位の測定値を用いて、脚柱２４の異常を精度よく検出することができる。なお、補正量は、基準水位Ｖ０における応力評価値の正常値と、水位の測定値Ｖ１における応力評価値の正常値との比等であってもよい。また、測定値または正常値の補正では、測定値または正常値に対して、補正量が乗算または除算等されてもよい。

【0065】

（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態に係る異常検出処理について説明する。第４の実施の形態では、温度－応力情報４２１から補正量が求められる。この場合、判定部４１では、図１３に示す温度－応力情報４２１において、基準温度関連値Ｔ０における応力評価値の正常値と、注目脚柱２４の温度の測定値から導かれる温度関連値Ｔ１における応力評価値の正常値との差α２が補正量として取得される（ステップＳ２２）。続いて、水位－応力情報４２２において、水位の測定値における応力評価値の正常値が特定される（ステップＳ１３）。図１４に示す水位－応力情報４２２では、応力評価値の正常値がσ２として特定されるものとする。その後、注目脚柱２４の応力評価値の測定値Ｅ３と当該正常値σ２とを用いて、異常の有無が判定される（ステップＳ１４）。このとき、図１４に示すように、応力評価値の測定値Ｅ３が補正量α２を用いて補正され、補正後の測定値Ｅ４が得られる。そして、注目脚柱２４の補正後の測定値Ｅ４と正常値σ２とを比較することにより、異常の有無が判定される。上記と同様に、補正量α２を用いて、応力評価値の正常値σ２が補正されてもよい。

【0066】

以上のように、異常検出装置４０の判定部４１では、注目脚柱２４の温度の測定値から導かれる温度関連値と基準温度関連値との差に対応する補正量が温度－応力情報４２１から取得される。また、水位計１１による水位の測定値を用いて水位－応力情報４２２を参照することにより、注目脚柱２４の応力評価値の正常値が特定される。そして、注目脚柱２４の応力評価値の測定値と正常値との比較において、上記補正量を用いて当該測定値または当該正常値が補正される。これにより、注目脚柱２４の温度および水位の測定値を用いて、脚柱２４の異常を精度よく検出することができる。

【0067】

上記異常検出装置４０および異常検出方法では様々な変形が可能である。

【0068】

判定部４１における応力評価値の測定値と正常値との比較では、時系列（複数の時刻）における測定値群と、当該測定値群に対応する正常値群とが比較されてもよい。例えば、気温の変化が大きい時間帯において、応力評価値の測定値群が取得されるとともに、脚柱温度測定部４７により得られる温度の測定値群に基づいて応力評価値の正常値群が取得される。そして、応力評価値の測定値群から得られる測定値の勾配と、正常値群から得られる正常値の勾配とを比較し、勾配差が所定値以上である場合に、異常があると判定される。もちろん、勾配以外の値が用いられてもよい。

【0069】

上記実施の形態では、ラジアルゲート１０が閉じている状態で、各種測定が行われるが、ラジアルゲート１０が開いている状態で各種測定が行われてもよい。この場合、好ましくは、複数の開度区分における複数の温度－応力情報４２１が準備され、異常の有無の判定において、開度計１２により検出される実際の開度に対応する温度－応力情報４２１が選択されて、正常値の特定に用いられる。同様に、複数の開度区分における複数の水位－応力情報４２２が準備され、正常値の特定において、実際の開度に対応する水位－応力情報４２２が選択されてよい。

【0070】

温度関連値は、注目脚柱２４の温度、および、脚柱ペアの温度差以外であってもよい。例えば、注目脚柱２４および他の２つの脚柱２４を含む脚柱群において、注目脚柱２４と他の２つの脚柱２４のそれぞれとの温度差（すなわち、２つの温度差）が温度関連値とされてもよい。この場合、温度関連値と応力評価値の正常値との関係を示す温度－応力情報４２１（例えば、２つの温度差と応力評価値の正常値との関係を示す３次元グラフ）において、脚柱群に含まれる３つの脚柱２４の温度の測定値を用いて、注目脚柱２４の応力評価値の正常値が特定される。また、脚柱群に含まれる脚柱２４の個数は４以上であってもよい。

【0071】

以上のように、異常検出装置４０では、脚柱温度測定部４７により、注目脚柱２４を含む２以上の脚柱２４の温度が個別に測定され、温度関連値が、２以上の脚柱２４の温度から導かれる。そして、判定部４１では、当該２以上の脚柱２４の温度の測定値を用いて、注目脚柱２４の応力評価値の正常値が特定される。これにより、２以上の脚柱２４の温度を用いて注目脚柱２４の応力評価値の正常値を精度よく特定することができる。

【0072】

評価値測定部４６では、脚柱２４にかかる応力を実質的に示す値が取得可能であるならば、ひずみゲージ４６１以外が用いられてもよい。例えば、測長器やカメラ等を利用して脚柱２４の特定の２点間の距離（定点間距離）を測定する構成や、脚柱２４に作用する応力を赤外線カメラを利用して測定する構成等が、評価値測定部４６として用いられてもよい。また、脚柱温度測定部４７において、熱電対４７１以外が用いられてもよく、例えば、サーモカメラ等を用いて脚柱２４の温度が測定されてもよい。

【0073】

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

【符号の説明】

【0074】

１０ ラジアルゲート
１１ 水位計
２１ スキンプレート
２４ 脚柱
４０ 異常検出装置
４１ 判定部
４２ 記憶部
４６ 評価値測定部
４７ 脚柱温度測定部
４２１ 温度－応力情報
４２２ 水位－応力情報
Ｓ１１～Ｓ１４，Ｓ２１，Ｓ２２ ステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】