(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-22
(45)【発行日】2024-07-30
(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 7/42 20060101AFI20240723BHJP
【ＦＩ】
E02B7/42
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2021067759
(22)【出願日】2021-04-13
(65)【公開番号】P2022162771
(43)【公開日】2022-10-25
【審査請求日】2023-12-22
(73)【特許権者】
【識別番号】000005119
【氏名又は名称】日立造船株式会社
(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】森田 寛之
(72)【発明者】
【氏名】山下 遼
【審査官】佐久間 友梨
(56)【参考文献】
【文献】中国実用新案第２１２６７０５０１（ＣＮ，Ｕ）
【文献】特開平０７－０４２１３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１１３４５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０９４４３４２４（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開２００７－１１３９６７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０２Ｂ ７／２０－７／５４
８／０２－８／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ラジアルゲートにおける異常を検出する異常検出装置であって、ラジアルゲートにおいて扉体と駆動部とが連結媒体により連結され、前記扉体においてスキンプレートと支承部とが脚柱により接続され、前記連結媒体または前記脚柱にかかる荷重を示す値を荷重評価値として取得する荷重測定部と、
前記脚柱の所定位置の角度を脚柱角度として取得する角度計と、
前記ラジアルゲートの運転の際に、前記荷重評価値と前記脚柱角度との関係に基づいて、前記支承部における異常の有無を判定する判定部と、
を備えることを特徴とする異常検出装置。
【請求項2】
請求項１に記載の異常検出装置であって、前記判定部が、前記脚柱角度の変化から前記扉体の始動時を特定し、前記始動時における前記荷重評価値、または、前記扉体の移動中における前記荷重評価値の代表値に基づいて、前記支承部における異常の有無を判定することを特徴とする異常検出装置。
【請求項3】
請求項２に記載の異常検出装置であって、前記判定部が、前記ラジアルゲートの運転毎に前記扉体の始動時における前記荷重評価値、または、前記扉体の移動中における前記荷重評価値の代表値を記憶し、前記始動時における前記荷重評価値の経時変化、または、前記荷重評価値の代表値の経時変化に基づいて、前記支承部における異常の有無を判定することを特徴とする異常検出装置。
【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、前記判定部が、前記脚柱角度の変化から前記扉体の始動時を特定し、前記扉体の移動中における前記荷重評価値の変動に基づいて、前記支承部における異常の有無を判定することを特徴とする異常検出装置。
【請求項5】
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の異常検出装置であって、前記扉体において左岸側および右岸側のそれぞれに連結媒体、支承部および脚柱が設けられており、
前記左岸側の前記連結媒体または前記脚柱における荷重評価値が前記荷重測定部により取得され、前記右岸側の前記連結媒体または前記脚柱における荷重評価値が他の荷重測定部により取得され、
前記左岸側の前記脚柱における脚柱角度が前記角度計により取得され、前記右岸側の前記脚柱における脚柱角度が他の角度計により取得され、
前記判定部が、前記左岸側の前記支承部、および、前記右岸側の前記支承部に対して個別に異常の有無を判定することを特徴とする異常検出装置。
【請求項6】
ラジアルゲートにおける異常を検出する異常検出装置であって、ラジアルゲートの扉体においてスキンプレートと支承部とが脚柱により接続されており、前記支承部の近傍における前記脚柱の角度を第１脚柱角度として取得する第１角度計と、
前記スキンプレートの近傍における前記脚柱の角度を第２脚柱角度として取得する第２角度計と、
前記ラジアルゲートの運転の際に、前記第１脚柱角度と前記第２脚柱角度との差または比を示す脚柱評価値に基づいて、前記支承部における異常の有無を判定する判定部と、
を備えることを特徴とする異常検出装置。
【請求項7】
請求項６に記載の異常検出装置であって、前記判定部が、前記扉体の始動時における前記脚柱評価値、または、前記扉体の移動中における前記脚柱評価値の代表値に基づいて、前記支承部における異常の有無を判定することを特徴とする異常検出装置。
【請求項8】
請求項７に記載の異常検出装置であって、前記判定部が、前記ラジアルゲートの運転毎に前記扉体の始動時における前記脚柱評価値、または、前記扉体の移動中における前記脚柱評価値の代表値を記憶し、前記始動時における前記脚柱評価値の経時変化、または、前記脚柱評価値の代表値の経時変化に基づいて、前記支承部における異常の有無を判定することを特徴とする異常検出装置。
【請求項9】
請求項６ないし８のいずれか１つに記載の異常検出装置であって、前記判定部が、前記扉体の移動中における前記脚柱評価値の変動に基づいて、前記支承部における異常の有無を判定することを特徴とする異常検出装置。
【請求項10】
請求項６ないし９のいずれか１つに記載の異常検出装置であって、前記扉体において左岸側および右岸側のそれぞれに支承部および脚柱が設けられており、
前記左岸側の前記脚柱における第１脚柱角度および第２脚柱角度が前記第１角度計および前記第２角度計によりそれぞれ取得され、
前記右岸側の前記脚柱における第１脚柱角度および第２脚柱角度が他の第１角度計および他の第２角度計によりそれぞれ取得され、
前記判定部が、前記左岸側の前記支承部、および、前記右岸側の前記支承部に対して個別に異常の有無を判定することを特徴とする異常検出装置。
【請求項11】
ラジアルゲートにおける異常を検出する異常検出方法であって、ラジアルゲートにおいて扉体と駆動部とが連結媒体により連結され、前記扉体においてスキンプレートと支承部とが脚柱により接続され、前記連結媒体または前記脚柱にかかる荷重を示す値を荷重評価値として取得する工程と、
前記脚柱の所定位置の角度を脚柱角度として取得する工程と、
前記ラジアルゲートの運転の際に、前記荷重評価値と前記脚柱角度との関係に基づいて、前記支承部における異常の有無を判定する工程と、
を備えることを特徴とする異常検出方法。
【請求項12】
ラジアルゲートにおける異常を検出する異常検出方法であって、ラジアルゲートの扉体においてスキンプレートと支承部とが脚柱により接続されており、前記支承部の近傍における前記脚柱の角度を第１脚柱角度として取得する工程と、
前記スキンプレートの近傍における前記脚柱の角度を第２脚柱角度として取得する工程と、
前記ラジアルゲートの運転の際に、前記第１脚柱角度と前記第２脚柱角度との差または比を示す脚柱評価値に基づいて、前記支承部における異常の有無を判定する工程と、
を備えることを特徴とする異常検出方法。
【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。ラジアルゲートの扉体では、スキンプレートと支承部とが脚柱により接続される。支承部におけるトラニオンピンとトラニオンハブとの間の摩擦力は、ラジアルゲートの構造健全性に大きく影響する。支承部に異常が生じると、ラジアルゲートの開閉時に脚柱に大きな曲げモーメントが作用し、脚柱の座屈・塑性降伏につながる可能性がある。しかしながら、支承部の内部は直接目視できないため、異常の検出が困難である。
【0003】
そこで、特許文献１では、ゲートピン（ラジアルゲート支承部材）にＡＥセンサを取り付け、ＡＥセンサから取得されるＡＥ波形に基づいて得られる所定のＤＡ値を用いて、ゲートピンの摩擦力を評価する手法が開示されている。なお、特許文献２では、ラジアルゲートにおいて、トラニオンガーダをコンクリートピアに押し付ける支持鋼材の変位量を計測し、当該変位量の変化からラジアルゲートの支持状態を検出する手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１９－１１３４５３号公報
【文献】特許第２８８８８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、特許文献１のようにＡＥセンサを用いる場合でも、支承部における異常を適切に検出することは容易ではない。
【0006】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、支承部における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】
請求項１に記載の発明は、ラジアルゲートにおける異常を検出する異常検出装置であって、ラジアルゲートにおいて扉体と駆動部とが連結媒体により連結され、前記扉体においてスキンプレートと支承部とが脚柱により接続され、前記連結媒体または前記脚柱にかかる荷重を示す値を荷重評価値として取得する荷重測定部と、前記脚柱の所定位置の角度を脚柱角度として取得する角度計と、前記ラジアルゲートの運転の際に、前記荷重評価値と前記脚柱角度との関係に基づいて、前記支承部における異常の有無を判定する判定部とを備える。
【0008】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の異常検出装置であって、前記判定部が、前記脚柱角度の変化から前記扉体の始動時を特定し、前記始動時における前記荷重評価値、または、前記扉体の移動中における前記荷重評価値の代表値に基づいて、前記支承部における異常の有無を判定する。
【0009】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の異常検出装置であって、前記判定部が、前記ラジアルゲートの運転毎に前記扉体の始動時における前記荷重評価値、または、前記扉体の移動中における前記荷重評価値の代表値を記憶し、前記始動時における前記荷重評価値の経時変化、または、前記荷重評価値の代表値の経時変化に基づいて、前記支承部における異常の有無を判定する。
【0010】
請求項４に記載の発明は、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、前記判定部が、前記脚柱角度の変化から前記扉体の始動時を特定し、前記扉体の移動中における前記荷重評価値の変動に基づいて、前記支承部における異常の有無を判定する。
【0011】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の異常検出装置であって、前記扉体において左岸側および右岸側のそれぞれに連結媒体、支承部および脚柱が設けられており、前記左岸側の前記連結媒体または前記脚柱における荷重評価値が前記荷重測定部により取得され、前記右岸側の前記連結媒体または前記脚柱における荷重評価値が他の荷重測定部により取得され、前記左岸側の前記脚柱における脚柱角度が前記角度計により取得され、前記右岸側の前記脚柱における脚柱角度が他の角度計により取得され、前記判定部が、前記左岸側の前記支承部、および、前記右岸側の前記支承部に対して個別に異常の有無を判定する。
【0012】
請求項６に記載の発明は、ラジアルゲートにおける異常を検出する異常検出装置であって、ラジアルゲートの扉体においてスキンプレートと支承部とが脚柱により接続されており、前記支承部の近傍における前記脚柱の角度を第１脚柱角度として取得する第１角度計と、前記スキンプレートの近傍における前記脚柱の角度を第２脚柱角度として取得する第２角度計と、前記ラジアルゲートの運転の際に、前記第１脚柱角度と前記第２脚柱角度との差または比を示す脚柱評価値に基づいて、前記支承部における異常の有無を判定する判定部とを備える。
【0013】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の異常検出装置であって、前記判定部が、前記扉体の始動時における前記脚柱評価値、または、前記扉体の移動中における前記脚柱評価値の代表値に基づいて、前記支承部における異常の有無を判定する。
【0014】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の異常検出装置であって、前記判定部が、前記ラジアルゲートの運転毎に前記扉体の始動時における前記脚柱評価値、または、前記扉体の移動中における前記脚柱評価値の代表値を記憶し、前記始動時における前記脚柱評価値の経時変化、または、前記脚柱評価値の代表値の経時変化に基づいて、前記支承部における異常の有無を判定する。
【0015】
請求項９に記載の発明は、請求項６ないし８のいずれか１つに記載の異常検出装置であって、前記判定部が、前記扉体の移動中における前記脚柱評価値の変動に基づいて、前記支承部における異常の有無を判定する。
【0016】
請求項１０に記載の発明は、請求項６ないし９のいずれか１つに記載の異常検出装置であって、前記扉体において左岸側および右岸側のそれぞれに支承部および脚柱が設けられており、前記左岸側の前記脚柱における第１脚柱角度および第２脚柱角度が前記第１角度計および前記第２角度計によりそれぞれ取得され、前記右岸側の前記脚柱における第１脚柱角度および第２脚柱角度が他の第１角度計および他の第２角度計によりそれぞれ取得され、前記判定部が、前記左岸側の前記支承部、および、前記右岸側の前記支承部に対して個別に異常の有無を判定する。
【0017】
請求項１１に記載の発明は、ラジアルゲートにおける異常を検出する異常検出方法であって、ラジアルゲートにおいて扉体と駆動部とが連結媒体により連結され、前記扉体においてスキンプレートと支承部とが脚柱により接続され、前記連結媒体または前記脚柱にかかる荷重を示す値を荷重評価値として取得する工程と、前記脚柱の所定位置の角度を脚柱角度として取得する工程と、前記ラジアルゲートの運転の際に、前記荷重評価値と前記脚柱角度との関係に基づいて、前記支承部における異常の有無を判定する工程とを備える。
【0018】
請求項１２に記載の発明は、ラジアルゲートにおける異常を検出する異常検出方法であって、ラジアルゲートの扉体においてスキンプレートと支承部とが脚柱により接続されており、前記支承部の近傍における前記脚柱の角度を第１脚柱角度として取得する工程と、前記スキンプレートの近傍における前記脚柱の角度を第２脚柱角度として取得する工程と、前記ラジアルゲートの運転の際に、前記第１脚柱角度と前記第２脚柱角度との差または比を示す脚柱評価値に基づいて、前記支承部における異常の有無を判定する工程とを備える。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、支承部における異常を適切に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】第１の実施の形態に係る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】異常検出装置の構成を示すブロック図である。
【図4】ラジアルゲートの異常を検出する処理の流れを示す図である。
【図5】正常状態における荷重評価値および脚柱角度の変化を示す図である。
【図6】正常状態における脚柱の曲げを示す図である。
【図7】固着異常および摺動異常の状態における荷重評価値および脚柱角度の変化を示す図である。
【図8】固着異常の状態における脚柱の曲げを示す図である。
【図9】特定角度異常の状態における荷重評価値と脚柱角度との関係を示す図である。
【図10】始動時の荷重評価値の経時変化を示す図である。
【図11】第２の実施の形態に係る異常検出装置の構成を示すブロック図である。
【図12】ラジアルゲートの異常を検出する処理の流れを示す図である。
【図13】正常状態における第１脚柱角度および第２脚柱角度の変化を示す図である。
【図14】固着異常および摺動異常の状態における第１脚柱角度および第２脚柱角度の変化を示す図である。
【図15】特定角度異常の状態における脚柱評価値と第１脚柱角度との関係を示す図である。
【図16】始動時の脚柱評価値の経時変化を示す図である。
【図17】脚柱の最大ひずみの経時変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。扉体２では、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。
【0024】
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。
【0025】
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本の脚柱２４を有する。当該２本の脚柱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本の桁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本の脚柱２４において、支承部２３とは反対側の端部は、２本の桁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。
【0026】
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本の脚柱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。
【0027】
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。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中に実線にて示す状態（以下、「全閉状態」という。）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。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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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の近傍において後述の荷重測定部４６により保持される。荷重測定部４６は堤体に対して固定される。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。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。
【0031】
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、図１中に二点鎖線にて示すように、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。
【0032】
図１のラジアルゲート１０は、荷重測定部４６と、角度計４７と、水位計１１と、開度計１２とをさらに備える。荷重測定部４６および角度計４７は、後述の異常検出装置４０（図３参照）に含まれる構成である。既述のように、荷重測定部４６は、ワイヤロープ３６に連結される。荷重測定部４６は、例えばロードセル等を有し、ワイヤロープ３６にかかる荷重（ここでは、張力）を荷重評価値として取得する。荷重測定部４６は、ロードセル以外を利用して荷重を測定するものであってもよい。図１の例では、各プレート支持部２２の滑車２６に掛けられたワイヤロープ３６に対して、荷重測定部４６が連結される。荷重測定部４６は、各プレート支持部２２に対して個別に設けられる。
【0033】
角度計４７は、各プレート支持部２２の脚柱２４の所定位置に取り付けられる。図１および図２の例では、各プレート支持部２２において、上側の脚柱２４の支承部２３近傍の位置に１つの角度計４７が設けられ、当該脚柱２４のスキンプレート２１近傍の位置にもう１つの角度計４７が設けられる。脚柱２４において角度計４７が取り付けられる支承部２３近傍の位置は、例えば、スキンプレート２１よりも支承部２３に近い位置であり、好ましくは、長手方向の中央よりも支承部２３側端部に近い位置である。脚柱２４において角度計４７が取り付けられるスキンプレート２１近傍の位置は、例えば、支承部２３よりもスキンプレート２１に近い位置であり、好ましくは、長手方向の中央よりもスキンプレート２１側端部に近い位置である。
【0034】
各角度計４７は、取付位置における脚柱２４の角度を脚柱角度として取得する。脚柱角度は、所定の基準面に対する角度である。当該基準面は、典型的には、水平面であるが、例えば、全閉状態の脚柱２４における角度計４７の取付面等、他の平面であってもよい。角度計４７としては、内部に保持される液体の液面の傾斜を利用するものや、加速度センサを有するもの等、様々な角度センサが利用可能である。角度計４７は、各プレート支持部２２における複数の脚柱２４に取り付けられてもよい。
【0035】
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）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（上下方向の距離）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。
【0036】
図３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における異常を検出するものであり、主として支承部２３の異常を検出する。異常検出装置４０は、荷重測定部４６と、角度計４７と、判定部４１とを備える。既述のように、荷重測定部４６は、ワイヤロープ３６にかかる荷重を示す荷重評価値を取得する。また、角度計４７は、所定位置における脚柱角度を取得する。判定部４１は、ラジアルゲート１０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。本実施の形態では、左岸側および右岸側のそれぞれに荷重測定部４６および角度計４７が設けられるため、図３では、判定部４１の左側および右側のそれぞれに荷重測定部４６および角度計４７をブロックにて示している。
【0037】
図４は、異常検出装置４０がラジアルゲート１０の異常を検出する処理の流れを示す図である。水門システム１では、例えば、ラジアルゲート１０の運転、すなわち、扉体２の移動（スキンプレート２１の上昇または下降）を行う際に、図４の異常検出処理が行われる。ここでは、図１中に実線にて示す全閉状態の扉体２が、二点鎖線にて示す位置へと移動（上昇）するものとするが、スキンプレート２１の下端部２１３が開口部９１の底面９１２から離れた状態において、扉体２を上昇または下降する場合も同様である（後述の第２の実施の形態において同様）。
【0038】
異常検出処理では、まず、荷重測定部４６によるワイヤロープ３６の荷重評価値の取得が開始される（ステップＳ１１）。また、角度計４７による脚柱２４の脚柱角度の取得が開始される（ステップＳ１２）。荷重評価値および脚柱角度は、およそ連続的に（厳密には、微小な時間間隔にて繰返し）取得される。荷重評価値および脚柱角度は、判定部４１に入力される。荷重評価値の取得、および、脚柱角度の取得のいずれが先に開始されてもよく、同時に開始されてもよい。後述の荷重評価値および脚柱角度の取得の終了において同様である。本処理例では、各プレート支持部２２における一方の角度計４７のみが利用され、他方の角度計４７は利用されない。本処理例で利用される角度計４７は、支承部２３近傍の角度計４７、および、スキンプレート２１近傍の角度計４７のいずれであってもよい。また、両角度計４７の測定値の平均値等が、荷重評価値として用いられてもよい。以下の説明では、一方のプレート支持部２２の荷重測定部４６および角度計４７により取得される測定値（荷重評価値および脚柱角度）に注目するが、他方のプレート支持部２２の荷重測定部４６および角度計４７により取得される測定値についても同様の処理が行われる。
【0039】
ここで、ラジアルゲート１０に異常がない状態（以下、「正常状態」という。）における荷重評価値および脚柱角度の変化について説明する。図５は、正常状態における荷重評価値および脚柱角度の変化を示す図である。図５中の縦軸は、荷重評価値および脚柱角度の大きさを示し、横軸は時間を示す（後述の図７において同様）。図５では、荷重評価値の変化を線Ｌ１１にて示し、脚柱角度の変化を線Ｌ１２にて示す。図６は、正常状態における脚柱２４の曲げを模式的に示す図である。図６では、全閉状態の扉体２におけるスキンプレート２１および脚柱２４を実線にて表し、後述の始動時の扉体２におけるスキンプレート２１および脚柱２４を太い二点鎖線にて示している（後述の図８において同様）。
【0040】
水門システム１では、図５中の時刻ｔ０において、図１の駆動部３１による扉体２に対する力の付与が実質的に開始される。ワイヤロープ３６の緩みがない場合、ワイヤロープ３６の巻き取りの開始時が時刻ｔ０である。ワイヤロープ３６の緩みがある場合、ドラム３１１の駆動開始後、ワイヤロープ３６の緩みがなくなった時が時刻ｔ０である（以下同様）。ワイヤロープ３６の荷重評価値は、時刻ｔ０から時間の経過とともに漸次大きくなる。時刻ｔ０直後では、静止摩擦力の影響によりトラニオンハブ２３１はトラニオンピン２３２に対して回転しないが、脚柱２４に曲げが生じることにより（図６中に太い二点鎖線にて示す脚柱２４参照）、脚柱角度は僅かに大きくなる。なお、荷重評価値および脚柱角度は、必ずしも線形に増加する必要はなく、時刻ｔ０近傍において、線Ｌ１１，Ｌ１２が直線である必要はない（以下同様）。
【0041】
その後、時刻ｔ１１において荷重評価値が値Ｖ１１に到達すると、トラニオンハブ２３１が回転を開始する、すなわち、扉体２が始動する。時刻ｔ１１は、トラニオンハブ２３１とトラニオンピン２３２との間に最大静止摩擦力が働く瞬間である。時刻ｔ１１以降では、脚柱角度が、時刻ｔ１１以前よりも大きな傾きにて時間の経過とともに漸次大きくなる。これに対し、トラニオンハブ２３１とトラニオンピン２３２との間における動摩擦力は、最大静止摩擦力よりも小さく、略一定であるため、荷重評価値は、値Ｖ１１よりも低い値Ｖ１２にて略一定となる。スキンプレート２１が設定された開度（高さ）まで到達すると、ドラム３１１によるワイヤロープ３６の巻き取りが停止され、扉体２が停止する。
【0042】
次に、ラジアルゲート１０において、支承部２３に異常がある状態における荷重評価値および脚柱角度の変化について説明する。最初の異常の例は、支承部２３の異常として、トラニオンハブ２３１とトラニオンピン２３２との固着異常、および、両者間の動摩擦力が全可動範囲において大きくなる摺動異常が発生しているものである。ラジアルゲート１０では、必ずしも固着異常および摺動異常が併発しているとは限らない。図７は、固着異常および摺動異常の状態における荷重評価値および脚柱角度の変化を示す図である。図７では、固着異常および摺動異常の状態における荷重評価値の変化を実線Ｌ２１にて示し、脚柱角度の変化を実線Ｌ２２にて示す。また、正常状態における荷重評価値の変化を破線Ｌ１１にて示し、脚柱角度の変化を破線Ｌ１２にて示す。図８は、固着異常の状態における脚柱２４の曲げを模式的に示す図である。
【0043】
固着異常の状態でも、正常状態と同様に、ワイヤロープ３６の荷重評価値は、時刻ｔ０から時間の経過とともに漸次大きくなるが、正常状態において扉体２が始動した値Ｖ１１に到達しても、扉体２は始動しない。このとき、脚柱角度は、脚柱２４に曲げが生じることにより僅かに大きくなる。その後、時刻ｔ２１において荷重評価値が値Ｖ２１に到達すると、扉体２が始動する。時刻ｔ２１は、扉体２の始動時であり、正常状態の時刻ｔ１１と同様に、トラニオンハブ２３１とトラニオンピン２３２との間に最大静止摩擦力が働く瞬間である。固着異常では、始動時の荷重評価値の値Ｖ２１は、正常状態における始動時の値Ｖ１１よりも大きいため、固着異常の状態における始動時の脚柱２４の曲げ（図８中に太い二点鎖線にて示す脚柱２４参照）は、正常状態における始動時の脚柱２４の曲げ（図６中に太い二点鎖線にて示す脚柱２４参照）よりも大きくなる。
【0044】
時刻ｔ２１以降では、脚柱角度が、時刻ｔ２１以前よりも大きな傾きにて時間の経過とともに漸次大きくなる。また、荷重評価値は、値Ｖ２１よりも低い値Ｖ２２にて略一定となる。摺動異常では、扉体２の始動時以降から扉体２の停止までの期間、すなわち、扉体２の移動中の荷重評価値の値Ｖ２２は、正常状態における扉体２の移動中の値Ｖ１２よりも大きくなる。摺動異常の状態における扉体２の移動中の脚柱２４の曲げも、正常状態における扉体２の移動中の脚柱２４の曲げよりも大きくなる。
【0045】
次の異常の例は、脚柱２４が特定の角度となる際に、トラニオンハブ２３１とトラニオンピン２３２との間の機械抵抗が大きくなる特定角度異常が発生しているものである。図９は、特定角度異常の状態における荷重評価値と脚柱角度との関係を示す図である。図９中の縦軸は、荷重評価値を示し、横軸は脚柱角度を示す。図９では、特定角度異常の状態における荷重評価値と脚柱角度との関係を実線Ｌ３１にて示し、固着異常および摺動不良の状態における荷重評価値と脚柱角度との関係についても破線Ｌ３２にて示している。
【0046】
図９に示す特定角度異常の例では、扉体２の始動時の荷重評価値の値は、正常状態における始動時の値Ｖ１１と略同じであり、始動直後の荷重評価値の値も、正常状態における扉体２の移動中の値Ｖ１２と略同じである。扉体２の移動中に、脚柱角度が角度Ａ３１近傍となると、荷重評価値が値Ｖ１２よりもある程度大きくなり、脚柱角度が角度Ａ３１から離れると、荷重評価値が値Ｖ１２と略同じとなる。特定角度異常では、脚柱角度が角度Ａ３１近傍となる際の脚柱２４の曲げが、一時的に大きくなる。
【0047】
図４の異常検出処理では、荷重評価値と脚柱角度との関係に基づいて、判定部４１により支承部２３における異常の有無が判定される（ステップＳ１３）。具体的に、固着異常の有無の判定では、図７中の脚柱角度の変化を示す実線Ｌ２２において、脚柱角度が急激に変化する時刻ｔ２１が特定される。時刻ｔ２１は、例えば、脚柱角度の変化量（傾き）の絶対値が所定値以上となる時であり、扉体２の始動時である。続いて、扉体２の始動時における荷重評価値（図７の例では、値Ｖ２１）が判定閾値と比較され、判定閾値以上である場合には、支承部２３に固着異常が発生していると判定される。
【0048】
支承部２３における異常が検出されると、例えば、コンピュータ４のディスプレイ等に、異常が発生している旨を示す表示が行われる。他の種類の異常の検出時も同様である。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。扉体２の始動時における荷重評価値が判定閾値未満である場合には、支承部２３に固着異常が発生していないと判定され、異常の発生を示す報知は行われない。
【0049】
上記判定閾値としては、例えば、正常状態における始動時の荷重評価値の平均値に、標準偏差の２倍または３倍の値を足した値が設定される。また、支承部２３における摩擦力は、スキンプレート２１に作用する水圧の影響を受けるとともに、ワイヤロープ３６の張力である荷重評価値は扉体２の開度の影響を受ける。したがって、現在の水位や扉体２の開度を用いて判定閾値が補正されてもよい。一例では、水位が高い場合、判定閾値は大きくなり、水位が低い場合、判定閾値は小さくなる。また、扉体２の開度が大きい場合、判定閾値は小さくなり、開度が小さい場合、判定閾値は大きくなる。後述の摺動異常の有無の判定に利用される判定閾値、および、特定角度異常の有無の判定に利用される判定閾値についても、同様に、現在の水位や扉体２の開度を用いて補正されてよい。判定部４１における異常の有無の判定では、荷重評価値と判定閾値との比較以外に、任意の統計的手法が用いられてよい。他の種類の異常の判定において同様である。
【0050】
また、固着異常の有無は、経時的な観点から判定されてもよい。例えば、扉体２の始動時における荷重評価値が、ラジアルゲート１０の運転毎に判定部４１において記憶される。始動時の荷重評価値には、当該運転の日時も関連付けられる。これにより、図１０中に実線Ｌ４１にて示すように、始動時の荷重評価値の経時変化が得られる。判定部４１では、例えば、現在の時刻から所定時間（例えば、数週間）前までの、始動時の荷重評価値と時間との関係を示す近似曲線が生成される。続いて、近似曲線から推定される現在の始動時の荷重評価値（推定値）に対して所定値を足した値が、判定閾値Ｔ４として設定される。そして、現在の始動時の荷重評価値（実測値）が判定閾値Ｔ４以上である場合には、急激に荷重評価値が上昇しており、支承部２３に突発的な固着異常が発生していると判定される。
【0051】
現在の始動時の荷重評価値が判定閾値Ｔ４未満である場合には（図１０中の破線Ｌ４２参照）、支承部２３に固着異常が発生していないと判定され、異常の発生を示す報知は行われない。異常の有無の判定では、始動時の荷重評価値の経時変化に基づく他の手法が採用されてもよい。また、上述の近似曲線から異常の発生が予測されてもよく、始動時の荷重評価値の経時変化に対する機械学習等により異常の発生が予測されてもよい（後述の荷重評価値の代表値の経時変化において同様）。
【0052】
摺動異常の有無の判定では、例えば、固着異常の有無の判定と同様に、図７中の脚柱角度の変化を示す実線Ｌ２２において、扉体２の始動時（時刻ｔ２１）が特定される。続いて、扉体２の始動時以降から扉体２の停止までの期間、すなわち、扉体２の移動中における荷重評価値の代表値（以下、単に「荷重評価値の代表値」ともいう。）が求められる。荷重評価値の代表値は、例えば、当該期間の全体または一部における荷重評価値の平均値または中央値等である。荷重評価値の代表値は判定閾値と比較され、判定閾値以上である場合には、支承部２３に摺動異常が発生していると判定される。
【0053】
摺動異常の有無も、固着異常の有無と同様に、経時的な観点から判定されてもよい。例えば、扉体２の移動中における荷重評価値の代表値が、ラジアルゲート１０の運転毎に判定部４１において記憶される。荷重評価値の代表値には、当該運転の日時も関連付けられる。判定部４１では、例えば、現在の時刻から所定時間（例えば、数週間）前までの、荷重評価値の代表値と時間との関係を示す近似曲線が生成される。続いて、近似曲線から推定される現在の荷重評価値の代表値（推定値）に対して所定値を足した値が、判定閾値として設定される。そして、現在の荷重評価値の代表値（実測値）が判定閾値以上である場合には、急激に荷重評価値の代表値が上昇しており、支承部２３に突発的な摺動異常が発生していると判定される。
【0054】
特定角度異常の有無の判定では、例えば、図９中の荷重評価値と脚柱角度との関係を示す実線Ｌ３１において、扉体２の始動時以降から停止までの期間（扉体２の移動中）における荷重評価値の代表値および最大値が求められる。続いて、当該最大値と代表値との差の絶対値が求められ、当該差の絶対値が判定閾値と比較される。当該差の絶対値が判定閾値以上である、すなわち、扉体２の移動中において荷重評価値に大きな変動が生じている場合には、支承部２３に特定角度異常が発生していると判定される。特定角度異常が検出された場合には、当該最大値が得られた脚柱角度（図９の例では、角度Ａ３１）が特定され、異常の発生と共にオペレータ等に報知されることが好ましい。荷重評価値の変動は、最大値と代表値との差以外の値を用いて評価されてもよい。
【0055】
異常検出装置４０では、扉体２が設定された開度まで到達すると、荷重測定部４６による荷重評価値の取得、および、角度計４７による脚柱角度の取得が終了される（ステップＳ１４，Ｓ１５）。これにより、異常検出装置４０における異常検出処理が完了する。
【0056】
以上に説明したように、異常検出装置４０は、ワイヤロープ３６にかかる荷重を示す値を荷重評価値として取得する荷重測定部４６と、脚柱２４の所定位置の角度を脚柱角度として取得する角度計４７と、ラジアルゲート１０の運転の際に、荷重評価値と脚柱角度との関係に基づいて、支承部２３における異常の有無を判定する判定部４１とを備える。異常検出装置４０では、荷重評価値および脚柱角度を用いて、支承部２３における異常を適切に検出することができる。また、ラジアルゲート１０および異常検出装置４０を含む水門システム１では、ラジアルゲート１０に異常が発生した場合でも迅速に対処することができ、安定した運用を実現することができる。
【0057】
好ましくは、判定部４１が、脚柱角度の変化から扉体２の始動時を特定し、始動時における荷重評価値に基づいて、支承部２３における異常の有無を判定する。これにより、支承部２３の固着異常を精度よく検出することができる。また、判定部４１が、ラジアルゲート１０の運転毎に扉体２の始動時における荷重評価値を記憶し、始動時における荷重評価値の経時変化に基づいて、支承部２３における異常の有無を判定する。これにより、支承部２３の突発的な固着異常を精度よく検出することができる。
【0058】
好ましくは、判定部４１が、扉体２の移動中における荷重評価値の代表値に基づいて、支承部２３における異常の有無を判定する。これにより、支承部２３の摺動異常を精度よく検出することができる。また、判定部４１が、ラジアルゲート１０の運転毎に扉体２の移動中における荷重評価値の代表値を記憶し、荷重評価値の代表値の経時変化に基づいて、支承部２３における異常の有無を判定する。これにより、支承部２３の突発的な摺動異常を精度よく検出することができる。
【0059】
好ましくは、判定部４１が、脚柱角度の変化から扉体２の始動時を特定し、扉体２の移動中における荷重評価値の変動に基づいて、支承部２３における異常の有無を判定する。これにより、支承部２３の特定角度異常を精度よく検出することができる。
【0060】
扉体２において左岸側および右岸側のそれぞれにワイヤロープ３６、支承部２３および脚柱２４が設けられている場合に、好ましい異常検出装置４０では、左岸側のワイヤロープ３６における荷重評価値が一の荷重測定部４６により取得され、右岸側のワイヤロープ３６における荷重評価値が他の荷重測定部４６により取得される。また、左岸側の脚柱２４における脚柱角度が一の角度計４７により取得され、右岸側の脚柱２４における脚柱角度が他の角度計４７により取得される。そして、判定部４１では、左岸側の支承部２３、および、右岸側の支承部２３に対して個別に異常の有無が判定される。
【0061】
このような異常検出装置４０では、支承部２３の固着原因が左岸側および右岸側のどちらにあるかをより精度よく特定することができる。異常検出装置４０では、左岸側と右岸側との間で、始動時における荷重評価値の差異が大きい場合に、その旨がオペレータに報知されてもよい（扉体２の移動中における荷重評価値の代表値についても同様）。これにより、オペレータにおいて、片岸側の支承部２３への異物噛み込み等、突発性の異常の原因把握に役立てることが可能となる。なお、異常検出装置４０の設計によっては、左岸側および右岸側の一方のみに荷重測定部４６および角度計４７が設けられてもよい。
【0062】
判定部４１では、左岸側における始動時の荷重評価値と、右岸側における始動時の荷重評価値との差が所定値以上となる場合に、固着異常が検出されてもよい。同様に、左岸側における荷重評価値の代表値（扉体２の移動中の荷重評価値の代表値）と、右岸側における荷重評価値の代表値との差が所定値以上となる場合に、摺動異常が検出されてもよい。
【0063】
異常検出装置４０では、開閉装置３の駆動部３１にかかる負荷が、荷重評価値として測定されてもよい。一例では、駆動部３１に接続される荷重測定部（電流計）が、駆動部３１の電動機に流れる電流値を荷重評価値として測定する。このような荷重評価値も、ワイヤロープ３６にかかる荷重を実質的に示す値である。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や、回転運動を行う油圧モータ等であってもよい。この場合、荷重測定部では、例えば、油圧シリンダ内の圧力、油圧シリンダもしくは油圧モータに送られる作動油の圧力、または、作動油の圧送に利用される電動機の電流値等が、荷重評価値として測定される。以上のように、荷重評価値は、扉体２と駆動部３１との間の連結媒体にかかる荷重を実質的に示す様々な種類の値であってよい。なお、駆動部３１の駆動源が油圧シリンダである場合、扉体２に接続されるシリンダロッドが連結媒体となる。
【0064】
既述のように、支承部２３において固着異常が発生している場合、扉体２の始動時における脚柱２４の曲げが、正常状態の始動時における脚柱２４の曲げよりも大きくなる。同様に、摺動異常が発生している場合、扉体２の移動中における脚柱２４の曲げが、正常状態の扉体２の移動中における脚柱２４の曲げよりも大きくなる。また、特定角度異常が発生している場合、脚柱角度が特定の角度近傍となる際の脚柱２４の曲げが、一時的に大きくなる。このように、支承部２３に異常があり、トラニオンハブ２３１とトラニオンピン２３２との間の滑りが悪い場合、脚柱２４の曲げが大きくなり、脚柱２４のひずみの絶対値も大きくなる。
【0065】
したがって、異常検出装置４０では、ワイヤロープ３６にかかる荷重に代えて、脚柱２４のひずみを荷重評価値として取得することによっても、上記と同様の処理を行うことが可能である。すなわち、脚柱２４の所定位置に取り付けられたひずみゲージを、荷重測定部として用いることが可能である。脚柱２４におけるひずみゲージの取付位置は、特に限定されないが、脚柱２４の曲げが大きくなりやすい支承部２３近傍が好ましい。脚柱２４のひずみを荷重評価値として取得する場合も、判定部４１では、扉体２の始動時における荷重評価値、扉体２の移動中における荷重評価値の代表値、または、扉体２の移動中における荷重評価値の変動に基づいて、支承部２３における異常の有無が判定可能である。ひずみゲージは、複数の脚柱２４に取り付けられてよく、１つの脚柱２４のみに取り付けられてもよい。測長器やカメラ等を利用して脚柱２４のひずみを測定する構成が、荷重測定部として用いられてもよい。
【0066】
また、脚柱２４のひずみの大きさは、脚柱２４にかかる荷重に依存する。したがって、異常検出装置４０では、荷重評価値として、脚柱２４にかかる荷重を示す様々な値が利用可能であるといえる。以上のように、異常検出装置４０における荷重測定部は、連結媒体（ワイヤロープ３６等）または脚柱２４にかかる荷重を示す値を取得するものであればよい。
【0067】
図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る異常検出装置４０ａの構成を示すブロック図である。本実施の形態では、図１の水門システム１において、各プレート支持部２２の一の脚柱２４に設けられる２つの角度計４７の両方が利用され、荷重測定部４６は利用されない。以下の説明では、当該脚柱２４の支承部２３近傍に配置される角度計４７を「第１角度計４７」といい、当該脚柱２４のスキンプレート２１近傍に配置される角度計４７を「第２角度計４７」という。
【0068】
第１角度計４７では、支承部２３の近傍における脚柱２４の角度が第１脚柱角度として取得される。第２角度計４７では、スキンプレート２１の近傍における脚柱２４の角度が第２脚柱角度として取得される。水門システム１では、左岸側および右岸側のそれぞれに第１角度計４７および第２角度計４７が設けられるため、図１１では、判定部４１の左側および右側のそれぞれに第１角度計４７および第２角度計４７をブロックにて示している。
【0069】
図１２は、異常検出装置４０ａがラジアルゲート１０の異常を検出する処理の流れを示す図である。第１の実施の形態と同様に、扉体２の移動を行う際に、図１２の異常検出処理が行われる。異常検出処理では、まず、第１角度計４７による第１脚柱角度の取得が開始される（ステップＳ２１）。また、第２角度計４７による第２脚柱角度の取得が開始される（ステップＳ２２）。第１脚柱角度および第２脚柱角度は、およそ連続的に（厳密には、微小な時間間隔にて繰返し）取得される。第１脚柱角度および第２脚柱角度は、判定部４１に入力される。第１脚柱角度の取得、および、第２脚柱角度の取得のいずれが先に開始されてもよく、同時に開始されてもよい。後述の第１脚柱角度および第２脚柱角度の取得の終了において同様である。以下の説明では、一方のプレート支持部２２の第１角度計４７および第２角度計４７により取得される測定値（第１脚柱角度および第２脚柱角度）に注目するが、他方のプレート支持部２２の第１角度計４７および第２角度計４７により取得される測定値についても同様の処理が行われる。
【0070】
ここで、ラジアルゲート１０に異常がない状態（すなわち、正常状態）における第１脚柱角度および第２脚柱角度の変化について説明する。図１３は、正常状態における第１脚柱角度および第２脚柱角度の変化を示す図である。図１３中の縦軸は、第１脚柱角度および第２脚柱角度の大きさを示し、横軸は時間を示す（後述の図１４において同様）。図１３では、第１脚柱角度の変化を線Ｌ５１にて示し、第２脚柱角度の変化を線Ｌ５２にて示す。
【0071】
第１の実施の形態と同様に、時刻ｔ０直後では、静止摩擦力の影響により図１のトラニオンハブ２３１はトラニオンピン２３２に対して回転しないが、脚柱２４に曲げが生じることにより、第１脚柱角度および第２脚柱角度は僅かに大きくなる。このとき、脚柱２４は、支承部２３を固定端とする片持ち梁として捉えることができ（図６および図８参照）、支承部２３近傍の第１脚柱角度と、スキンプレート２１近傍の第２脚柱角度とが相違する。実際には、時間の経過に伴い脚柱２４の曲げが大きくなるに従って、第１脚柱角度と第２脚柱角度との差の絶対値（以下、「脚柱評価値」という。）が漸次大きくなる。図１３では、時刻ｔ０近傍において、第２脚柱角度の変化を示す線Ｌ５２の傾きが、第１脚柱角度の変化を示す線Ｌ５１の傾きよりも大きくなる。なお、第１脚柱角度および第２脚柱角度は、必ずしも線形に増加する必要はなく、時刻ｔ０近傍において、線Ｌ５１，Ｌ５２が直線である必要はない（以下同様）。
【0072】
その後、時刻ｔ５１において、トラニオンハブ２３１が回転を開始する、すなわち、扉体２が始動する。このとき、第１脚柱角度と第２脚柱角度との差を示す脚柱評価値は、値Ｖ５１である。時刻ｔ５１以降では、トラニオンハブ２３１とトラニオンピン２３２との間における動摩擦力、および、脚柱２４の曲げが略一定であるため、脚柱評価値も略一定の値Ｖ５２となる。時刻ｔ５１以降では、第１脚柱角度および第２脚柱角度が、時刻ｔ５１以前よりも大きな傾きにて時間の経過とともに漸次大きくなる。スキンプレート２１が設定された開度まで到達すると、扉体２が停止する。なお、図１３の例では、時刻ｔ５１以降における脚柱評価値の値Ｖ５２が、時刻ｔ５１における脚柱評価値の値Ｖ５１と略同じであるが、値Ｖ５２は、値Ｖ５１よりも小さくてもよい（後述の図１４および図１５において同様）。
【0073】
次に、ラジアルゲート１０において、支承部２３に異常がある状態における第１脚柱角度および第２脚柱角度の変化について説明する。図１４は、固着異常および摺動異常の状態における第１脚柱角度および第２脚柱角度の変化を示す図である。図１４では、第１脚柱角度の変化を線Ｌ６１にて示し、第２脚柱角度の変化を線Ｌ６２にて示す。
【0074】
固着異常の状態においても、正常状態と同様に、第１脚柱角度および第２脚柱角度は、時刻ｔ０から時間の経過とともに漸次大きくなるが、正常状態において扉体２が始動した時刻ｔ５１になっても、扉体２は始動しない。その後、時刻ｔ６１になると、扉体２が始動する。固着異常では、扉体２の始動時の脚柱２４の曲げが、正常状態における始動時の脚柱２４の曲げよりも大きいため、固着異常の状態における始動時の脚柱評価値の値Ｖ６１は、正常状態における始動時の値Ｖ５１（図１３参照）よりも大きくなる。
【0075】
時刻ｔ６１以降では、第１脚柱角度および第２脚柱角度が、時刻ｔ６１以前よりも大きな傾きにて時間の経過とともに漸次大きくなる。また、脚柱評価値は、値Ｖ６２にて略一定となる。摺動異常では、扉体２の始動時以降から扉体２の停止までの期間、すなわち、扉体２の移動中の脚柱２４の曲げが、正常状態における扉体２の移動中の脚柱２４の曲げよりも大きい。したがって、摺動異常の状態における扉体２の移動中の脚柱評価値の値Ｖ６２は、正常状態における扉体２の移動中の値Ｖ５２（図１３参照）よりも大きくなる。
【0076】
図１５は、特定角度異常の状態における脚柱評価値と第１脚柱角度との関係を示す図である。図１５中の縦軸は、脚柱評価値を示し、横軸は第１脚柱角度を示す。図１５では、特定角度異常の状態における脚柱評価値と第１脚柱角度との関係を実線Ｌ７１にて示し、固着異常および摺動不良の状態における脚柱評価値と第１脚柱角度との関係についても破線Ｌ７２にて示している。
【0077】
図１５に示す特定角度異常の例では、扉体２の始動時の脚柱評価値の値は、正常状態における始動時の値と略同じであり、始動直後の脚柱評価値の値も、正常状態における扉体２の移動中の値Ｖ５２と略同じである。特定角度異常では、第１脚柱角度が特定の角度Ａ７１近傍となる際のトラニオンハブ２３１とトラニオンピン２３２との間の機械抵抗が大きくなっており、脚柱２４の曲げも、一時的に大きくなる。したがって、扉体２の移動中に、第１脚柱角度が角度Ａ７１近傍となると、脚柱評価値が値Ｖ５２よりもある程度大きくなり、第１脚柱角度が角度Ａ７１から離れると、脚柱評価値が値Ｖ５２と略同じとなる。
【0078】
図１２の異常検出処理では、脚柱評価値に基づいて、判定部４１により支承部２３における異常の有無が判定される（ステップＳ２３）。具体的に、固着異常の有無の判定では、図１４中の第１脚柱角度の変化を示す実線Ｌ６１において、第１脚柱角度が急激に変化する時刻ｔ６１が特定される。時刻ｔ６１は、例えば、第１脚柱角度の変化量（傾き）の絶対値が所定値以上となる時であり、扉体２の始動時である。扉体２の始動時は、第２脚柱角度を用いて特定されてもよい。続いて、扉体２の始動時における脚柱評価値（図１４の例では、値Ｖ６１）が判定閾値と比較され、判定閾値以上である場合には、支承部２３に固着異常が発生していると判定される。この場合、異常の発生を示す報知が行われる。
【0079】
扉体２の始動時における脚柱評価値の値が判定閾値未満である場合には、支承部２３に固着異常が発生していないと判定され、異常の発生を示す報知は行われない。第１の実施の形態と同様に、現在の水位や扉体２の開度を用いて判定閾値が補正されてもよい。また、判定部４１では、第１脚柱角度に関わらず、脚柱評価値が判定閾値を超えた場合に、固着異常が発生していると判定されてもよい。
【0080】
また、固着異常の有無は、経時的な観点から判定されてもよい。例えば、扉体２の始動時における脚柱評価値が、ラジアルゲート１０の運転毎に判定部４１において記憶される。始動時の脚柱評価値には、当該運転の日時も関連付けられる。これにより、図１６中に実線Ｌ８１にて示すように、始動時の脚柱評価値の経時変化が得られる。判定部４１では、例えば、現在の時刻から所定時間（例えば、数週間）前までの、始動時の脚柱評価値と時間との関係を示す近似曲線が生成される。続いて、近似曲線から推定される現在の始動時の脚柱評価値（推定値）に対して所定値を足した値が、判定閾値Ｔ８として設定される。そして、現在の始動時の脚柱評価値（実測値）が判定閾値Ｔ８以上である場合には、急激に脚柱評価値が上昇しており、支承部２３に突発的な固着異常が発生していると判定される。
【0081】
現在の始動時の脚柱評価値が判定閾値Ｔ８未満である場合には（図１６中の破線Ｌ８２参照）、支承部２３に固着異常が発生していないと判定される。異常の有無の判定では、始動時の脚柱評価値の経時変化に基づく他の手法が採用されてよい。また、上述の近似曲線から異常の発生が予測されてもよく、始動時の脚柱評価値の経時変化に対する機械学習等により異常の発生が予測されてもよい（後述の脚柱評価値の代表値の経時変化において同様）。
【0082】
摺動異常の有無の判定では、例えば、固着異常の有無の判定と同様に、図１４中の第１脚柱角度の変化を示す実線Ｌ６１において、扉体２の始動時（時刻ｔ６１）が特定される。続いて、扉体２の始動時以降から扉体２の停止までの期間、すなわち、扉体２の移動中における脚柱評価値の代表値（以下、単に「脚柱評価値の代表値」ともいう。）が求められる。脚柱評価値の代表値は、例えば、当該期間の全体または一部における脚柱評価値の平均値または中央値等である。脚柱評価値の代表値は判定閾値と比較され、判定閾値以上である場合には、支承部２３に摺動異常が発生していると判定される。
【0083】
摺動異常の有無も、固着異常の有無と同様に、経時的な観点から判定されてもよい。例えば、扉体２の移動中における脚柱評価値の代表値が、ラジアルゲート１０の運転毎に判定部４１において記憶される。脚柱評価値の代表値には、当該運転の日時も関連付けられる。判定部４１では、例えば、現在の時刻から所定時間（例えば、数週間）前までの、脚柱評価値の代表値と時間との関係を示す近似曲線が生成される。続いて、近似曲線から推定される現在の脚柱評価値の代表値（推定値）に対して所定値を足した値が、判定閾値として設定される。そして、現在の脚柱評価値の代表値（実測値）が判定閾値以上である場合には、急激に脚柱評価値の代表値が上昇しており、支承部２３に突発的な摺動異常が発生していると判定される。
【0084】
特定角度異常の有無の判定では、例えば、図１５中の脚柱評価値と第１脚柱角度との関係を示す実線Ｌ７１において、扉体２の始動時以降から停止までの期間（扉体２の移動中）における脚柱評価値の代表値および最大値が求められる。続いて、当該最大値と代表値との差の絶対値が求められ、当該差の絶対値が判定閾値と比較される。当該差の絶対値が判定閾値以上である、すなわち、扉体２の移動中において脚柱評価値に大きな変動が生じている場合には、支承部２３に特定角度異常が発生していると判定される。特定角度異常が検出された場合には、当該最大値が得られた第１脚柱角度（図１５の例では角度Ａ７１）が特定され、異常の発生と共にオペレータ等に報知されることが好ましい。脚柱評価値の変動は、最大値と代表値との差以外の値を用いて評価されてもよい。
【0085】
異常検出装置４０ａでは、スキンプレート２１が設定された開度まで到達すると、第１角度計４７による第１脚柱角度の取得、および、第２角度計４７による第２脚柱角度の取得が終了される（ステップＳ２４，Ｓ２５）。これにより、異常検出装置４０ａにおける異常検出処理が完了する。上記処理例では、第１脚柱角度と第２脚柱角度との差を示す値を脚柱評価値として用いたが、第１脚柱角度と第２脚柱角度との比を示す値（例えば、（第２脚柱角度／第１脚柱角度））を脚柱評価値として用いる場合も、同様の処理が可能である。
【0086】
以上に説明したように、異常検出装置４０ａは、支承部２３の近傍における脚柱２４の角度を第１脚柱角度として取得する第１角度計４７と、スキンプレート２１の近傍における脚柱２４の角度を第２脚柱角度として取得する第２角度計４７と、ラジアルゲート１０の運転の際に、第１脚柱角度と第２脚柱角度との差または比を示す脚柱評価値に基づいて、支承部２３における異常の有無を判定する判定部４１とを備える。異常検出装置４０ａでは、脚柱評価値を用いて、支承部２３における異常を適切に検出することができる。また、ラジアルゲート１０および異常検出装置４０ａを含む水門システム１では、ラジアルゲート１０に異常が発生した場合でも迅速に対処することができ、安定した運用を実現することができる。
【0087】
好ましくは、判定部４１が、第１脚柱角度または第２脚柱角度の変化から扉体２の始動時を特定し、始動時における脚柱評価値に基づいて、支承部２３における異常の有無を判定する。これにより、支承部２３の固着異常を精度よく検出することができる。また、判定部４１が、ラジアルゲート１０の運転毎に扉体２の始動時における脚柱評価値を記憶し、始動時における脚柱評価値の経時変化に基づいて、支承部２３における異常の有無を判定する。これにより、支承部２３の突発的な固着異常を精度よく検出することができる。
【0088】
好ましくは、判定部４１が、扉体２の移動中における脚柱評価値の代表値に基づいて、支承部２３における異常の有無を判定する。これにより、支承部２３の摺動異常を精度よく検出することができる。また、判定部４１が、ラジアルゲート１０の運転毎に扉体２の移動中における脚柱評価値の代表値を記憶し、脚柱評価値の代表値の経時変化に基づいて、支承部２３における異常の有無を判定する。これにより、支承部２３の突発的な摺動異常を精度よく検出することができる。
【0089】
好ましくは、判定部４１が、第１脚柱角度または第２脚柱角度の変化から扉体２の始動時を特定し、扉体２の移動中における脚柱評価値の変動に基づいて、支承部２３における異常の有無を判定する。これにより、支承部２３の特定角度異常を精度よく検出することができる。
【0090】
扉体２において左岸側および右岸側のそれぞれに支承部２３および脚柱２４が設けられている場合に、好ましい異常検出装置４０ａでは、左岸側の脚柱２４における第１脚柱角度および第２脚柱角度が、一の第１角度計４７および一の第２角度計４７によりそれぞれ取得される。また、右岸側の脚柱２４における第１脚柱角度および第２脚柱角度が他の第１角度計４７および他の第２角度計４７によりそれぞれ取得される。そして、判定部４１では、左岸側の支承部２３、および、右岸側の支承部２３に対して個別に異常の有無が判定される。
【0091】
このような異常検出装置４０ａでは、支承部２３の固着原因が左岸側および右岸側のどちらにあるかをより精度よく特定することができる。異常検出装置４０ａでは、左岸側と右岸側との間で、始動時における脚柱評価値の差異が大きい場合に、その旨がオペレータに報知されてもよい（扉体２の移動中における脚柱評価値の代表値についても同様）。これにより、オペレータにおいて、片岸側の支承部２３への異物噛み込み等、突発性の異常の原因把握に役立てることが可能となる。なお、異常検出装置４０ａの設計によっては、左岸側および右岸側の一方のみに第１角度計４７および第２角度計４７が設けられてもよい。また、左岸側、右岸側のそれぞれに第１角度計４７のみ、あるいは第２角度計４７のみが設けられ、左右岸の差異により異常判定を行ってもよい。
【0092】
判定部４１では、左岸側における始動時の脚柱評価値と、右岸側における始動時の脚柱評価値との差が所定値以上となる場合に、固着異常が検出されてもよい。同様に、左岸側における脚柱評価値の代表値（扉体２の移動中の脚柱評価値の代表値）と、右岸側における脚柱評価値の代表値との差が所定値以上となる場合に、摺動異常が検出されてもよい。
【0093】
上記異常検出装置４０，４０ａおよび異常検出方法では様々な変形が可能である。
【0094】
異常検出装置４０では、ひずみゲージを用いて脚柱２４のひずみを取得する場合に、左岸側の脚柱２４のひずみと、右岸側の脚柱２４のひずみとを比較することにより異常を検出することも可能である。例えば、左岸側および右岸側のそれぞれにおいて、ラジアルゲート１０の運転毎に、脚柱２４のひずみの絶対値の最大値（以下、「最大ひずみ」という。）が判定部４１において記憶される。典型的には、最大ひずみは、扉体２の始動時のひずみである。これにより、図１７に示すように、脚柱２４の最大ひずみの経時変化が得られる。図１７では、左岸側の最大ひずみの経時変化を一点鎖線Ｌ９１にて示し、右岸側の最大ひずみの経時変化を実線Ｌ９２にて示している。判定部４１では、左岸側の脚柱２４の最大ひずみと、右岸側の脚柱２４の最大ひずみとの差の絶対値が求められ、当該絶対値が所定の閾値以上となる場合に、支承部２３に異常（ここでは、固着異常）が発生していると判定される。上記と同様に、最大ひずみの発生時以降におけるひずみの代表値を用いることにより、支承部２３の摺動異常の有無が判定されてもよい。
【0095】
異常検出装置４０ａでは、一の脚柱２４に対して、第１角度計４７および第２角度計４７に加えて、他の角度計またはひずみゲージ等のセンサが設けられ、当該センサを用いて扉体２の始動時が特定されてもよい。
【0096】
ラジアルゲート１０は、支承部２３側からスキンプレート２１側へと水が流れる、引張りラジアルゲートであってもよい。
【0097】
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】
【0098】
２ 扉体
１０ ラジアルゲート
２１ スキンプレート
２３ 支承部
２４ 脚柱
３１ 駆動部
３６ ワイヤロープ
４０，４０ａ 異常検出装置
４１ 判定部
４６ 荷重測定部
４７ 角度計
Ｓ１１～Ｓ１５，Ｓ２１～Ｓ２５ ステップ
１０ ラジアルゲート
２１ スキンプレート
２３ 支承部
２４ 脚柱
３１ 駆動部
３６ ワイヤロープ
４０，４０ａ 異常検出装置
４１ 判定部
４６ 荷重測定部
４７ 角度計
Ｓ１１～Ｓ１５，Ｓ２１～Ｓ２５ ステップ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】