(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダム又はその近傍に設置され、前記ダムの放流に際して注意を促すための警報音を発信する第１警報装置と、
前記第１警報装置から前記ダムの下流に向かって、上流の警報装置が発信する前記警報音の到達距離以内に順次設置され、上流から前記警報音を受信したときに、下流に前記警報音を発信する複数の第２警報装置と、
を備え、
前記第２警報装置のうち、最下流に設置される第２警報装置である最下流警報装置は、前記警報音を受信したときに、下流に前記警報音を発信するとともに、自装置が前記警報音を発信した旨を示す吹鳴情報を前記第１警報装置に送信し、
前記第２警報装置のうち、前記第１警報装置と、前記最下流警報装置との中間に設置される第２警報装置である中間警報装置は、前記警報音を受信したときに、下流に前記警報音を発信するとともに、前記吹鳴情報を前記第１警報装置に送信し、
前記第１警報装置は、前記最下流警報装置から前記吹鳴情報を受信したときに、最下流で前記警報音を発信した旨を出力し、前記中間警報装置から前記吹鳴情報を受信したときに、中間で前記警報音を発信した旨を出力する
ことを特徴とする放流警報中継システム。
【請求項２】
請求項１に記載の放流警報中継システムであって、
前記第２警報装置は、前記警報音を受信したか否かを、外部から受信した音のうち、所定の周波数帯域の音が所定レベル以上である状態が所定時間以上継続したか否かにより判断する
ことを特徴とする放流警報中継システム。
【請求項３】
請求項２に記載の放流警報中継システムであって、
前記第１警報装置は、前記警報音を発信してから、少なくとも前記所定時間に前記第２警報装置の台数を乗算した時間だけ、前記吹鳴情報の受信を待つ
ことを特徴とする放流警報中継システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダムの放流に際して注意を促すための警報音が最下流まで到達していることが確認可能な、複数の放流警報装置からなるシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
河川に設けられたダムから放流を行う前に、そのダムの下流にいる人たちに対して、河川水位の上昇等の危険を音声によって周知する放流警報装置がある。かかる装置により広範囲に情報を伝達するためには、ダムの下流域に何台も警報装置の子局を設置し、河川流域全体に音声が届くようにしなければならない。一般的には、ダムにある親局から下流にある各子局へ、ケーブル等を用いた有線方式や、電波を使用した無線方式により通信を行い、各子局がそれぞれの警報装置を制御して警報音を発信させている。このとき、警報装置が正常に作動しているか否かは、実際に警報音が鳴っているか否かによって確認されている。
【０００３】
これに関連して、特許文献１には、子局から親局へ動作開始時と終了時に動作確認信号を親局へ送信する「子局動作確認方式」が開示されている。また、特許文献２には、警報装置の音達範囲内に設置された複数のセンサにより、周囲の環境情報を受信し、警報音が不達と予想される部分へ指向性吹鳴ホーンを向ける「放流警報送出プログラム、放流警報装置、及び放流警報送出方法」が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−２２４５３２号公報
【特許文献２】特開２００６−７２７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記文献による従来の方法には、以下に示すような問題がある。  
（１）警報音が鳴っていることを確認することは可能であるが、河川全域に音声が到達しているか否かは確認できない。すなわち、最下流まで届いているかを確認するものではない。  
（２）新設当時の音達試験では全域に届いていたとしても、河川の流量や周囲の環境が変化して、雑音の音量が大きくなったために音声が届かなくなったときに、それを検知することができない。  
（３）親局及び子局すべての間にケーブルや無線局を設置しなければならず、費用がかかる。  
（４）ケーブルや無線局を新設するには、河川の占用申請や無線局の開設申請が必要となるので、時間や手間がかかり、場合によっては設置できないこともある。  
（５）崖等、河川やその付近の状況によっては、ケーブルや無線局の設置が困難な場合がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、通信設備の設置を抑制しつつ、ダムの下流域に対して放流警報を伝達することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、放流警報中継システムであって、ダム又はその近傍に設置され、前記ダムの放流に際して注意を促すための警報音を発信する第１警報装置と、前記第１警報装置から前記ダムの下流に向かって、上流の警報装置が発信する前記警報音の到達距離以内に順次設置され、上流から前記警報音を受信したときに、下流に前記警報音を発信する複数の第２警報装置と、を備え、前記第２警報装置のうち、最下流に設置される第２警報装置である最下流警報装置が、前記警報音を受信したときに、下流に前記警報音を発信するとともに、自装置が前記警報音を発信した旨を示す吹鳴情報を前記第１警報装置に送信し、前記第２警報装置のうち、前記第１警報装置と、前記最下流警報装置との中間に設置される第２警報装置である中間警報装置が、前記警報音を受信したときに、下流に前記警報音を発信するとともに、前記吹鳴情報を前記第１警報装置に送信し、前記第１警報装置が、前記最下流警報装置から前記吹鳴情報を受信したときに、最下流で前記警報音を発信した旨を出力し、前記中間警報装置から前記吹鳴情報を受信したときに、中間で前記警報音を発信した旨を出力することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、ダムの放流に際して河川の増水等への注意を促す警報をダムの下流域に伝達するにあたって、ダム又はその付近の第１警報装置、及び、警報が伝わる必要のあるダムの下流域に亘って設置される複数の第２警報装置の間で、警報音の中継を順次行う。各警報装置は、１つ上流にある警報装置からの警報音が到達する距離又はそれより短い距離の間隔を空けて順次設置される。これによれば、警報装置間で警報音を順次中継するので、警報装置ごとに通信設備を設けることなく、最下流まで警報音を伝達することができる。以上によれば、途中の第２警報装置はデータ通信する必要がないので、ケーブルや無線局等の通信設備を設置する手間やコストを削減することができる。逆に言えば、通信設備の設置が困難な場所であっても、警報音が到達可能な範囲であれば、第２警報装置を設置することができる。
また、最下流にある第２警報装置は、警報音を発信した旨を示す吹鳴情報を第１警報装置に送信し、第１警報装置は、吹鳴情報を受信して、最下流で警報音を発信した旨を出力する。これによれば、最下流における警報音の発信を、ダム又はその付近の第１警報装置で確認することができる。逆に、第１警報装置で吹鳴情報を受信できなければ、最下流まで警報音が到達していないことがすぐに分かるので、迅速な障害対応が可能になる。以上によれば、第１警報装置と、最下流の第２警報装置との間だけでデータ通信を行えばよいので、通信設備を設置する手間やコストを削減することができる。そして、ダムの放流の都度、最下流の警報装置まで警報音が届いたことを確認できるので、確実に放流警報を伝達することができる。
また、警報音の伝達が必要なダムの下流域の中間にある第２警報装置から、第１警報装置が吹鳴情報を受信し、出力するので、中間まで警報音が到達したか否かを確認することができる。そして、例えば、第１警報装置から警報音を発信しても、最下流から吹鳴情報を受信できなかったときに、中間から吹鳴情報を受信したか否かに応じて、最下流まで警報音が届かない障害要因が、中間から最下流までの間にあるのか、又は、ダムから中間までの間にあるのかを特定することができる。
これによれば、第１警報装置に吹鳴情報を送信する中間警報装置を増やすことにより、障害地点を特定しやすくなる。ただし、第１警報装置と、中間警報装置との間をデータ通信可能とする通信設備が必要になるので、障害地点を特定しやすくするか、通信設備の設置コストを抑えるかは、トレードオフの関係になる。
【００１４】
また、本発明の上記放流警報中継システムにおいて、前記第２警報装置は、前記警報音を受信したか否かを、外部から受信した音のうち、所定の周波数帯域の音が所定レベル以上である状態が所定時間以上継続したか否かにより判断することとしてもよい。
【００１５】
この構成によれば、第２警報装置が、例えば、自然界に存在しない特定の、周波数帯域、レベル又は継続時間の音を警報音として認識し、周囲の雑音と、警報音とを判別することにより、雑音に反応することなく、警報音を確実に中継することができる。
【００１６】
また、本発明の上記放流警報中継システムにおいて、前記第１警報装置は、前記警報音を発信してから、少なくとも前記所定時間に前記第２警報装置の台数を乗算した時間だけ、前記吹鳴情報の受信を待つこととしてもよい。
【００１７】
この構成によれば、第１警報装置が、各第２警報装置で警報音の継続を監視する時間の合計を、吹鳴情報の応答待ち時間の目安にすることにより、その合計の時間が経過しても吹鳴情報を受信できない場合には、警報音が最下流まで到達していないと判断することができる。
【００１８】
その他、本願が開示する課題及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、通信設備の設置を抑制しつつ、ダムの下流域に対して放流警報を伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】放流警報中継システム１の構成を示す図である。
【図２】親局２のハードウェア構成を示す図である。
【図３】子局３のハードウェア構成を示す図である。
【図４】（ａ）は親局２の記憶部２６に記憶される親局データ２６Ａの構成を示し、（ｂ）は子局３の記憶部３６に記憶される子局データ３６Ａの構成を示す。
【図５】放流警報中継システム１の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態を説明する。本発明の実施の形態に係る放流警報中継システムは、ダム又はその近傍にある親局、及び、ダムの下流域にある複数の子局との間において、制御信号として警報音そのものを使用するものであって、上流で親局又は子局が鳴動した場合に、その一つ下流側の子局がその警報音を検知したときに鳴動するものである。この子局による警報音の検知及び鳴動をダムの下流へ向かって順次繰り返した後、最も下流にある子局が鳴動し、その旨を示す吹鳴情報を親局に送信する。親局は、その吹鳴情報を受信し、出力する。
【００２２】
これによれば、子局ごとにケーブルや無線局を設置する必要なく、最下流まで警報音が届いているか否かを確認できる。
【００２３】
≪システムの構成と概要≫
図１は、放流警報中継システム１の構成を示す図である。放流警報中継システム１は、ダム６及びその下流の河川７の流域に亘って、放流警報装置として親局２及び複数の子局３が設置されたものである。親局２は、ダム６又はその近辺に設置され、ダム湖５の水の放流が行われる前に、オペレータの指示操作に応じて、放流による河川７の増水等に対する注意を促すための警報音を発信する。そして、最下流に設置された子局３ｄから自局が警報音を発信した旨を示す吹鳴情報の受信を待って、受信又は未受信に応じた表示を行う。なお、親局２と、子局３ｄとは、有線又は無線の通信回線４を介して通信可能である。
【００２４】
子局３は、河川７に沿って、自局の上流にある、直近の他局（最上流の子局３に関しては親局２、それ以外は他の子局３）の音達範囲（例えば、約２００〜３００ｍ）内に順次設置される。河川７の流域の長さによっては、例えば、２０台以上設置されることもある。そして、自局の上流にある他局から警報音を受信し、その警報音に含まれるパイロット信号が所定レベル以上である状態が所定時間以上継続したときに、自局から下流に向けて警報音を発信する。特に、最下流に設置された子局３ｄは、警報音を発信した後、通信回線４を介して上記の吹鳴情報を親局２に送信する。なお、パイロット信号としては、実際に発信される警報音に含まれる周波数のうち、自然雑音とは周波数帯域が異なる特定の周波数帯域の音声信号を抽出する。また、子局３は、必ずしも河川７に沿っていなくてもよく、警報音が必要な地域範囲に漏れなく伝わるように分散して設置されていればよい。
【００２５】
図２は、親局２のハードウェア構成を示す図である。親局２は、通信部２１、表示部２２、入力部２３、音声出力部２４、処理部２５及び記憶部２６を備え、各部がバス２７を介してデータを送受信可能なように構成される。通信部２１は、通信回線４を介して子局３ｄとＩＰ（Internet Protocol）通信等を行う部分であり、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）等によって実現される。表示部２２は、処理部２５からの指示によりデータを表示する部分であり、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）等によって実現される。入力部２３は、オペレータが放流警報を指示するための操作ボタンで実現されるが、操作ボタンの代わりに、キーボードやマウス、タッチパネル等であってもよい。音声出力部２４は、処理部２５からの指示により、自局から下流に向けて警報音を発信する部分であり、例えば、スピーカ等によって実現される。処理部２５は、所定のメモリを介して各部間のデータの受け渡しを行うととともに、親局２全体の制御を行うものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が所定のメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。記憶部２６は、処理部２５からデータを記憶したり、記憶したデータを読み出したりするものであり、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等の不揮発性記憶装置によって実現される。
【００２６】
図３は、子局３のハードウェア構成を示す図である。子局３は、通信部３１、音声入力部３２、フィルタ３３、音声出力部３４、処理部３５及び記憶部３６を備え、各部がバス３７を介してデータを送受信可能なように構成される。通信部３１は、最下流にある子局３ｄだけに設けられ、通信回線４を介して親局２とＩＰ通信等を行う部分であり、例えば、ＮＩＣ等によって実現される。音声入力部３２は、他局からの警報音を取得する部分であり、例えば、上流の方に向いた集音マイク等によって実現される。フィルタ３３は、音声入力部３２で取得した警報音から特定帯域の周波数をパイロット信号として取り出す周波数フィルタであり、例えば、フィルタ回路によって実現される。音声出力部３４は、処理部３５からの指示により、自局から下流に向けて警報音を発信する部分であり、例えば、スピーカ等によって実現される。処理部３５は、所定のメモリを介して各部間のデータの受け渡しを行うととともに、子局３全体の制御を行うものであり、ＣＰＵが所定のメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。記憶部３６は、処理部３５からデータを記憶したり、記憶したデータを読み出したりするものであり、例えば、ＨＤＤやＳＳＤ等の不揮発性記憶装置によって実現される。
【００２７】
≪データの構成≫
図４（ａ）は、親局２の記憶部２６に記憶される親局データ２６Ａの構成を示す。親局データ２６Ａは、応答待ち最大時間２６Ａ１を含む。応答待ち最大時間２６Ａ１は、親局２が警報音を発信してから、子局３ｄからの吹鳴情報の受信を待つ最大時間である。
【００２８】
図４（ｂ）は、子局３の記憶部３６に記憶される子局データ３６Ａの構成を示す。子局データ３６Ａは、特定信号レベル閾値３６Ａ１及び特定信号時間閾値３６Ａ２を含む。特定信号レベル閾値３６Ａ１は、警報音として判定されるパイロット信号の振幅レベルの下限値である。特定信号時間閾値３６Ａ２は、警報音として判定されるパイロット信号の継続時間の下限値である。そして、子局３において、特定信号レベル閾値３６Ａ１以上のレベルの音が特定信号時間閾値３６Ａ２以上継続したときに、警報音を発する。なお、特定信号時間閾値３６Ａ２には、自然にはありえない長さの時間として、例えば３０秒が設定されるが、この時間は、子局３間で警報音を中継する際の待ち時間となるので、できる限り短い方が望ましい。
【００２９】
≪システムの処理≫
図５は、放流警報中継システム１の処理を示すフローチャートである。本処理は、親局２及び子局３ａ〜３ｄが警報音をリレーのように順次中継し、最下流まで到達したことを確認することにより、河川７の流域に対する放流警報の伝達を確実に行うものである。
【００３０】
まず、親局２は、入力部２３により、オペレータから放流警報の指示を受けたか否かを判定する（Ｓ５０１）。警報の指示がなければ（Ｓ５０１のＮ）、Ｓ５０１の判定を繰り返す。警報の指示があれば（Ｓ５０１のＹ）、音声出力部２４により、１分間程度続けてダム６の下流に向けて警報音を発信する（Ｓ５０２）。警報音は、親局２からの音達範囲に届くので、音達範囲内にいる人が聞くとともに、親局２の下流に設置された子局３ａが受信することになる。
【００３１】
そして、親局２は、警報音の発信を開始した時点から、応答待ち最大時間２６Ａ１だけ待つ（Ｓ５０３）。図１によれば、親局２から最下流の子局３ｄまでの間において、警報音の送受信が４回行われるので、子局３が監視するパイロット信号の継続時間が３０秒とすれば、４×３０＝１２０［秒］又はそれにマージンを加えた時間が応答待ち最大時間２６Ａ１として設定される。
【００３２】
親局２の直近の下流に設置された子局３ａは、まず、音声入力部３２により、警報音を受信したか否かを判定する（Ｓ５０４）。受信していなければ（Ｓ５０４のＮ）、Ｓ５０４の判定を繰り返す。受信していれば（Ｓ５０４のＹ）、受信した警報音からフィルタ３３により取り出されたパイロット信号について、その振幅レベルが特定信号レベル閾値３６Ａ１以上である状態が、特定信号時間閾値３６Ａ２（例えば、３０秒）以上の時間だけ継続したか否かを判定する（Ｓ５０５）。
【００３３】
パイロット信号が上記の条件に合えば（Ｓ５０５のＹ）、子局３ａは、上流側で吹鳴していることを認識し、音声出力部３４により、１分間程度続けて自局の下流に向けて警報音を発信し（Ｓ５０６）、Ｓ５０４の判定に戻る。警報音は、子局３ａからの音達範囲に届くので、音達範囲内にいる人が聞くとともに、子局３ａの下流に設置された子局３ｂが受信することになる。パイロット信号が上記の条件に合わなければ（Ｓ５０５のＮ）、Ｓ５０６の処理をスキップし、Ｓ５０４の判定に戻る。Ｓ５０５の判定を行うことにより、音声入力部３２により受信した音が、警報音かそれ以外の雑音かを判別することができ、誤動作による誤警報を防止することができる。
【００３４】
子局３ｂ及び３ｃにおいても、Ｓ５０４〜Ｓ５０６と同様の処理を行う。最下流に設置された子局３ｄにおいては、Ｓ５０４〜Ｓ５０６と同様の、Ｓ５０７〜Ｓ５０９の処理を行うが、警報音を自局の下流に向けて発信した（Ｓ５０９）後に、最下流で警報音を受信し、発信したことを示す吹鳴情報を、通信部３１により親局２に送信する（Ｓ５１０）。警報音は、子局３ｄからの音達範囲に届くので、その音達範囲内にいる人が聞くことになるが、子局３ｄの下流には子局が設置されていないので、放流警報のリレーは行われない。
【００３５】
一方、親局２は、応答時間待ちをした（Ｓ５０３）後、通信部２１により、子局３ｄから吹鳴情報を受信したか否かを判定する（Ｓ５１１）。受信していれば（Ｓ５１１のＹ）、「最下流の子局３ｄが警報音を発信したこと（正常）」を表示部２２に表示する（Ｓ５１２）。受信していなければ（Ｓ５１１のＮ）、「最下流の子局３ｄが警報音を発信していないこと（異常）」を表示部２２に表示する（Ｓ５１３）。これにより、オペレータは、正常が表示されていれば、放流警報の伝達が正常に行われたことを確認でき、異常が表示されていれば、どこかで放流警報の伝達が途切れたことが分かり、修復のための対応をとることができる。
【００３６】
なお、親局２は、応答時間待ちの後、吹鳴情報の受信を判定するように説明したが、応答時間待ちの間に吹鳴情報を受信する可能性もあるので、応答時間経過のチェックと、吹鳴情報受信の判定とを交互に行うようにしてもよい。また、正常又は異常を表示部２２に表示するように説明したが、オペレータが分かるものであれば、他の出力手段でもよく、通信回線によりオペレータの所持する携帯端末にメール送信してもよいし、音声により出力するようにしてもよい。
【００３７】
なお、上記実施の形態では、図１に示す放流警報中継システム１内の親局２及び各子局３を機能させるために、処理部（ＣＰＵ）で実行されるプログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録し、その記録したプログラムをコンピュータに読み込ませ、実行させることにより、本発明の実施の形態に係る放流警報中継システム１が実現されるものとする。この場合、プログラムをインターネット等のネットワーク経由でコンピュータに提供してもよいし、プログラムが書き込まれた半導体チップ等をコンピュータに組み込んでもよい。
【００３８】
以上説明した本発明の実施の形態によれば、通信設備の設置を抑制しつつ、ダム６の下流域に対して確実に放流警報を伝達することができる。
【００３９】
詳細には、図５のＳ５０４及びＳ５０５（Ｓ５０７及びＳ５０８）に示すように、子局３において、警報音を受信したときに、その警報音のうち、特定帯域の周波数の信号が所定のレベル以上である状態が所定時間以上継続するか否かを監視するので、河川７の流域の雑音と、警報音とを判別でき、上流からの警報音を確実に認識し、下流に発信することができる。
【００４０】
次に、Ｓ５１０及びＳ５１１〜Ｓ５１３に示すように、最下流で警報音を発信した旨を示す吹鳴情報を子局３ｄから送信し、一方、親局２が吹鳴情報を受信したか否かに応じて、警報音の伝達が正常か、異常かを表示するので、オペレータは、警報音が最下流まで届いたか否かを確認することができる。そして、Ｓ５０２及びＳ５０３に示すように、親局２は、警報音を発信してから所定応答時間（応答待ち最大時間２６Ａ１）だけ待つので、その後すぐに吹鳴情報を受信できるか否かにより、子局３ｄが吹鳴情報を送信したか否かを判断することができる。なお、警報音が最下流まで届いていることは、河川７の増水等により影響を受ける可能性のある、ダム６の下流域全体に対して、放流の警報音が伝わっていることを意味する。
【００４１】
以上によれば、河川７の流域のうち、放流警報の必要な範囲全域に警報音が到達しているか否かを、親局２の鳴動の都度、確認することができる。次に、不感地帯ができないように子局３が設置されるが、河川７の流域やその周囲の状況が変化した結果、不感地帯が生じたとしても、最下流の子局３ｄまで警報音が届かず、親局２が吹鳴情報を受信しないことにより、不感地帯の発生がすぐに分かるので、直ちに対応することができる。
【００４２】
また、ケーブルや無線局の設置が親局２と、最下流の子局３との間だけになるため、コストダウンが可能であり、最低限の占用申請、無線局の開設申請で済む。
【００４３】
さらに、子局３ごとにケーブルや無線局等の通信設備を設置する必要がないので、崖等、通信設備の設置が困難な場所においても、子局３を設置することが可能である。
【００４４】
≪その他の実施の形態≫
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【００４５】
例えば、子局３のうち、途中（中間）にある子局３ｂと、親局２とを通信可能にしてもよい。そのとき、子局３ｂは、自局に固有の子局ＩＤを記憶しておき、子局ＩＤを含む吹鳴情報を親局２に送信する。親局２は、子局３ｂから吹鳴情報を受信したときに、吹鳴情報に含まれる子局ＩＤにより、子局３ｂまで警報音が達したことを確認することができる。なお、各子局３と、親局２とを通信可能にすれば、親局２が最下流の子局３ｄから吹鳴情報を受信できないときに、どこで途切れたかは分かるが、通信設備の設置コストがかかる。従って、子局３の数台おきに、通信設備を設置しやすい子局３と、親局２とを通信可能にすることが考えられる。
【符号の説明】
【００４６】
１      放流警報中継システム
２      親局（第１警報装置）
３      子局（第２警報装置）
３ｂ    子局（第２警報装置、中間警報装置）
３ｄ    子局（第２警報装置、最下流警報装置）
【図１】
0005518774.tif 000002
【図２】
0005518774.tif 000003
【図３】
0005518774.tif 000004
【図４】
0005518774.tif 000005
【図５】
0005518774.tif 000006