(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略平盤状であってその上下面方向に貫通した貫通孔部が形成され、マンホール開口部に対して開閉可能に嵌入される第１蓋部と、
前記第１蓋部の前記貫通孔部に対して着脱可能に取り付けられ、かつ前記マンホール下方に配設された配管内の水位を上方から非接触で計測する水位計測ユニットと、
前記水位計測に係る計測データおよび雨量センサからの雨量検知データを無線送信する無線通信手段と、
前記雨量センサが所定時間内に所定量以上の雨量を検知したことに基づいて前記水位計測ユニットによる水位計測を開始させ、かつ、前記雨量センサが前記所定時間内に所定量未満の雨量を検知したことに基づいて前記水位計測ユニットによる水位計測を停止させるように、前記水位計測ユニットによる水位計測の開始及び停止を制御する計測制御手段と、
前記水位計測ユニットに電力を供給するバッテリーと、
前記水位計測ユニットの上部を覆うように配置されると共に前記貫通孔部に対して開閉可能に嵌入され、その開放状態において前記第１蓋部に対する前記水位計測ユニットの着脱を可能とすると共にその閉鎖状態において前記第１蓋部に対する前記水位計測ユニットの着脱を不可能とし、かつ、略平盤状であって前記第１蓋部よりも小さい第２蓋部と、
を備えることを特徴とする水位計測用マンホールユニット。
【請求項２】
前記計測制御手段が、前記水位計測ユニットの設置に係る前記マンホール下方に位置する配管内の水流における上流側地域に設置された前記雨量センサによる雨量検知データに基づいて前記水位計測ユニットによる水位計測の開始及び停止を制御することを特徴とする請求項１に記載の水位計測用マンホールユニット。
【請求項３】
略平盤状であってその上下面方向に貫通した貫通孔部が形成され、マンホール開口部に対して開閉可能に嵌入される第１蓋部と、
該第１蓋部の前記貫通孔部に対して着脱可能に取り付けられ、かつ前記マンホール下方に配設された配管内の水位を上方から非接触で計測する水位計測ユニットと、
前記水位計測ユニットの設置に係る前記マンホール下方に位置する配管内の水流における上流側位置に設置された他の水位計測ユニットからの水位計測データを無線受信するとともに、前記水位計測に係る計測データを無線送信する無線通信手段と、
前記他の水位計測ユニットが所定水位以上の水位を検知したことに基づいて前記水位計測ユニットによる水位計測を開始させ、かつ、前記他の水位計測ユニットが前記所定水位未満の水位を検知したことに基づいて前記水位計測ユニットによる水位計測を停止させるように、前記水位計測ユニットによる水位計測の開始及び停止を制御する計測制御手段と、
前記水位計測ユニットに電力を供給するバッテリーと、
前記水位計測ユニットの上部を覆うように配置されると共に前記貫通孔部に対して開閉可能に嵌入され、その開放状態において前記第１蓋部に対する前記水位計測ユニットの着脱を可能とすると共にその閉鎖状態において前記第１蓋部に対する前記水位計測ユニットの着脱を不可能とし、かつ、略平盤状であって前記第１蓋部よりも小さい第２蓋部と、
を備えることを特徴とする水位計測用マンホールユニット。
【請求項４】
略平盤状であってその上下面方向に貫通した貫通孔部が形成され、マンホール開口部に対して開閉可能に嵌入される第１蓋部と、
前記第１蓋部の前記貫通孔部に対して着脱可能に取り付けられ、かつ前記マンホール下方に配設された配管内の水位を上方から非接触で計測する水位計測ユニットと、
前記水位計測ユニットの設置に係る前記マンホール下方に位置する配管内の水流における上流側位置に設置された他の水位計測ユニットからの水位計測データを無線受信するとともに、前記水位計測に係る計測データを無線送信する無線通信手段と、
前記上流側位置に設置された他の水位計測ユニットが水位計測を開始したことに基づいて前記水位計測ユニットによる水位計測を開始させ、かつ、前記上流側位置に設置された他の水位計測ユニットが水位計測を停止したことに基づいて前記水位計測ユニットによる水位計測を停止させるように、前記水位計測ユニットによる水位計測の開始及び停止を制御する計測制御手段と、
前記水位計測ユニットに電力を供給するバッテリーと、
前記水位計測ユニットの上部を覆うように配置されると共に前記貫通孔部に対して開閉可能に嵌入され、その開放状態において前記第１蓋部に対する前記水位計測ユニットの着脱を可能とすると共にその閉鎖状態において前記第１蓋部に対する前記水位計測ユニットの着脱を不可能とし、かつ、略平盤状であって前記第１蓋部よりも小さい第２蓋部と、
を備えることを特徴とする水位計測用マンホールユニット。
【請求項５】
発電により前記バッテリーを充電する発電手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の水位計測用マンホールユニット。
【請求項６】
前記発電手段が太陽電池を有して構成される太陽光発電手段であることを特徴とする請求項５に記載の水位計測用マンホールユニット。
【請求項７】
前記発電手段が前記第１蓋部上又は前記第２蓋部上を通過する通過体による加圧に起因して発電する圧電素子を有して構成されることを特徴とする請求項５に記載の水位計測用マンホールユニット。
【請求項８】
前記バッテリーの残量を検知し、前記バッテリーの残量が所定量未満の場合に異常であると判定し、異常報知を行う異常報知手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の水位計測用マンホールユニット。
【請求項９】
前記マンホール開口部は、少なくとも人が出入り可能な大きさであり、かつ、前記貫通孔部は、前記人が出入り不可能であるが前記人の腕が出入り可能な大きさであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の水位計測用マンホールユニット。
【請求項１０】
前記水位計測ユニットが前記第１蓋部に取り付けられた状態において、前記第１蓋部の開放を禁止する開放禁止手段を更に有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の水位計測用マンホールユニット。
【請求項１１】
前記開放禁止手段が、前記水位計測ユニットが前記第１蓋部に取り付けられた状態において、前記第１蓋部の開閉用操作部を覆う遮蔽部材であることを特徴とする請求項１０に記載の水位計測用マンホールユニット。
【請求項１２】
前記水位計測ユニットは、振動減衰部材を介して前記第１蓋部に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の水位計測用マンホールユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水位計測用マンホールユニットに係り、特にマンホール下方に配設された下水管内の下水の水位を非接触で計測することができる水位計測用マンホールユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
地下には多くの下水管が配設されており、その下水管内を下水が流れるようになっている。その下水管のメンテナンスや管理のために下水管内に人が侵入する場合があり、その侵入口としてのマンホールが下水管上部に形成され、地面にはマンホール開口が形成されている。
【０００３】
降雨時の雨水は下水として下水管内を流れるため、降雨量によっては下水量が増大して下水管内がオーバーフローしてしまう場合がある。そして、激しいときにはマンホールを介して地上に溢れ、路面冠水や洪水を引き起こしてしまう。したがって、下水のオーバーフロー又はその可能性を事前に把握するために、下水管内を流れる下水量（水位）を検知することは、防災上及び環境衛生上、重要な意義を持つこととなる。
【０００４】
従来より、下水管路の上に形成されたマンホール内に設置され、管路内を流れる下水の水位を計測する水位計測システムが知られている。例えば、特許文献１には、下水の水面までの距離を計測する水位計測手段と、水位計測手段によって計測した水位データを無線回線を介して送信する通信手段と、水位計測手段等を動作させるためのバッテリーと、を備える水位計測装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、合流式管渠に設けたマンホールに対して開閉可能に配設されたマンホール蓋にデータ収集装置を装着し、このデータ収集装置によって合流式管渠内に流入する雨水や下水の流速や水位を検知する管理システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２４９４５３号公報
【特許文献２】特開２００７−２４７２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１に開示の水位計測装置は、水位計測手段、通信手段及びバッテリーを同一のケースに収容しており、そのケースがマンホールの開口を構成する環状の架台に対して着脱可能に装着されている。また、ケースの上方には、マンホールの開口を塞ぐための蓋部が装着されている。したがって、水位計測手段等のメンテナンスの際にケースを着脱するためには、マンホールの開口を塞ぐ蓋部を外さなければならない。
【０００８】
しかし、蓋部は、マンホールや下水道をメンテナンスするための作業員が出入りできる大きさのマンホールの開口全体を塞がなければならないため、その径は少なくとも人が出入りできる大きさとなり、比較的大径に構成される。また、上面を通過する人や車両の重量に耐える強度が必要とされ、鉄等の金属材料で構成されることが多く、そのため、大径でかつ金属製の蓋は、一般にその重量が非常に重いものとなる。そして、水位計測手段等のメンテナンスを行うためには、そのような大重量の蓋部を取り外す作業を行う必要があり、メンテナンス効率を向上させることが困難であった。
【０００９】
また、特許文献２に開示の管理システムでは、マンホールに対して開閉可能に配設されたマンホール蓋にデータ収集装置が装着されている。例えば、特許文献２の図１においては、マンホール蓋の下方に突出配置されている。したがって、特許文献２に開示のものにおいても、データ収集装置のメンテナンス等の際にはマンホール蓋をマンホールから取り外す必要があり、更にデータ収集装置の破損防止のためにはそのマンホール蓋の表裏をひっくり返して地面に載置する必要がある。
【００１０】
すなわち、特許文献２に記載の管理システムにおいても、データ収集装置のメンテナンスを行うためには、比較的大きくかつ重いマンホール蓋を開閉操作する必要があり、メンテナンス効率を向上させることが困難であった。
【００１１】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、マンホール下方に配設された配管内の水位を非接触で計測することができる水位計測用マンホールユニットにおいて、大きくかつ重量の大きいマンホール蓋をわざわざマンホールから取り外す必要なく簡便に水位計測ユニットのメンテナンスを行うことができ、その作業効率を向上させることができる水位計測用マンホールユニットを提供することを例示的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明の例示的側面としての水位計測用マンホールユニットは、略平盤状であってその上下面方向に貫通した貫通孔部が形成され、マンホール開口部に対して開閉可能に嵌入される第１蓋部と、第１蓋部の貫通孔部に対して着脱可能に取り付けられ、かつマンホール下方に配設された配管内の水位を上方から非接触で計測する水位計測ユニットと、水位計測に係る計測データを無線送信する無線通信手段と、水位計測ユニットによる水位計測の開始及び停止を制御する計測制御手段と、水位計測ユニットに電力を供給するバッテリーと、水位計測ユニットの上部を覆うように配置されると共に貫通孔部に対して開閉可能に嵌入され、その開放状態において第１蓋部に対する水位計測ユニットの着脱を可能とすると共にその閉鎖状態において第１蓋部に対する水位計測ユニットの着脱を不可能とし、かつ、略平盤状であって第１蓋部よりも小さい第２蓋部と、を有する。
【００１３】
この構成によれば、水位計測ユニットがマンホール下方に配設された配管（下水管）内の水位を計測することができるので、例えば、降雨による配管内の水位の変化を確実に把握することができる。したがって、配管内におけるオーバーフローやそれに起因する路面冠水等の災害の予防に資することができる。
【００１４】
その計測データを無線通信手段により無線送信することができるので、例えばインターネットやＬＡＮ等のネットワークを介して遠隔地において計測データを把握することができる。したがって、計測データ把握のためにわざわざその水位計測ユニットの設置場所に出向く必要がない。更に、遠隔地において複数の水位計測ユニットからの複数の計測データを集中管理することも可能となる。
【００１５】
また、第２蓋部を第１蓋部の貫通孔部に対して開放状態とすることにより、水位計測ユニットを貫通孔部から取り外すことが可能となる。第２蓋部は、第１蓋部に形成された貫通孔部に対して開閉可能に嵌入されており、第１蓋部より小径（すなわち、小型軽量）に構成されている。大きくて重い第１蓋部を開閉操作することなく、小さくて軽い第２蓋部のみを開閉操作することにより水位計測ユニットを着脱することができるため、水位計測ユニットの着脱操作を容易に行うことができ、水位計測ユニットのメンテナンスの作業効率を向上させることが可能となる。
【００１６】
また、水位計測用マンホールユニットは、水位計測ユニットによって計測した計測データを無線送信する無線通信手段を備えているため、第２蓋部等を閉鎖した状態において外部から計測データを簡易に取得することができる。なお、無線通信手段とは、無線にてデータの送受信を行うことができるものであればよく、例えば、携帯電話やＰＨＳ等において用いられるような電波通信の他に、赤外線等を利用した光通信、音声信号等を利用した音波通信などの通信手段を例示することができる。
【００１７】
更に、水位計測用マンホールユニットは、水位計測ユニットによる水位計測の開始及び停止を制御する計測制御手段を備えているため、水位計測を常時行うことができるのは勿論のこと、必要に応じたタイミングでのみ水位を計測し、それ以外の場合に水位計測を停止させることができる。バッテリーにより水位計測ユニットの動作電力を供給するが、その供給電力を節約することができ、省電力、長寿命化、環境適性向上に寄与することが可能となる。
【００１８】
加えて、バッテリー、計測制御手段、及び通信手段をも水位計測ユニットと共に第１蓋部の貫通孔部に対して着脱自在に構成すれば、水位計測ユニットと共にバッテリー、計測制御手段、及び通信手段も第１蓋部に対して着脱可能（例えば、一体的に）とすることができ、その交換作業が容易となってメンテナンス作業効率を更に向上させることができる。
【００１９】
また、水位計測用マンホールユニットは、発電によりバッテリーを充電する発電手段を更に備えることが望ましい。
【００２０】
発電手段を備えることにより、発電によりバッテリーを充電することができるため、水位計測ユニットによる水位計測や通信手段によるデータの無線送信を安定して行うことが可能となる。バッテリー及び発電手段を備えることにより、外部から電力を供給することなく、水位計測ユニットによる水位計測等を実行することが可能となる。また、バッテリー切れによるバッテリー交換作業を大幅に減少させることができるため、メンテナンス頻度を低減させて、メンテナンス効率を向上させることができる。
【００２１】
発電手段が太陽電池を有して構成される太陽光発電手段であってもよい。太陽光発電手段によって発電した電力を用いて、水位計測ユニットによる水位計測や通信手段による計測データの無線送信等を実行することができる。
【００２２】
なお、太陽電池は、太陽光が照射する場所に設置されていればよく、第１蓋部の上面や第２蓋部の上面に設置されていてもよいし、建物の屋上等マンホールから離間した場所に設置されていてもよい。
【００２３】
更に、計測制御手段が、太陽光発電手段による発電量が所定発電量以上の場合に水位計測ユニットによる水位計測を開始させ、かつ、所定発電量未満の場合に水位計測ユニットによる水位計測を停止させるように構成されていてもよい。太陽光発電手段の発電量に応じて水位計測ユニットによる水位計測の開始や停止を制御することにより、発電タイミングと電力消費のタイミングとを一致させることができる。バッテリーの残量を一定以上に維持したり、バッテリー切れの防止を図ることができる。
【００２４】
例えば、所定発電量を水位計測での消費電力以上の値に設定することにより、又は、水位計測での消費電力と無線通信での消費電力との合計消費電力以上の値に設定することにより、この水位計測用マンホールユニットにおいて、常に消費電力以上の電力が発電されているように構成することができる。そうすることにより、バッテリー切れの懸念を一層確実に払拭することができる。
【００２５】
発電手段が第１蓋部上又は第２蓋部上を通過する通過体による加圧に起因して発電する圧電素子を有して構成されていてもよい。圧電素子によって発電した電力を用いて、水位計測ユニットによる水位計測や通信手段による計測データの無線送信等を実行することができる。
【００２６】
第１蓋部上又は第２蓋部上を通過する通過体による加圧とは、第１蓋部上等を通過する人や車両による加圧である。第１蓋部上等を通過する通過体の加圧によって発電するため、特に交通量の多い車道に設置されたマンホールにおいて好適である。
【００２７】
なお、通過体による加圧を利用した発電は圧電素子を用いるものに限られない。例えば、第１蓋部や第２蓋部の上面に加圧によって下方に押し下げ可能なペダル様部材をアクチュエータとして突出配置し、人がそれを踏み込んだり、車両がその上を通過することによりペダル様部材が押し下げられ、ペダル様部材の上下移動に伴って発電が行われるものであってもよい。
【００２８】
更に、圧電素子による発電量が所定発電量以上の場合に水位計測ユニットによる水位計測を開始させ、かつ、所定発電量未満の場合に水位計測ユニットによる水位計測を停止させるように構成されていてもよい。圧電素子による発電量に応じて水位計測ユニットによる水位計測の開始や停止を制御することにより、発電タイミングと電力消費のタイミングとを一致させることができる。バッテリーの残量を一定以上に維持したり、バッテリー切れの防止を図ることができる。
【００２９】
例えば、所定発電量を水位計測での消費電力以上の値に設定することにより、又は、水位計測での消費電力と無線通信での消費電力との合計消費電力以上の値に設定することにより、この水位計測用マンホールユニットにおいて、常に消費電力以上の電力が発電されているように構成することができる。そうすることにより、バッテリー切れの懸念を一層確実に払拭することができる。
【００３０】
また、バッテリーの残量を検知し、バッテリーの残量が所定量未満の場合に異常であると判定し、異常報知を行う異常報知手段を更に備えることが望ましい。水位計測ユニットによって水位計測を継続的に行うと、電力消費によってバッテリーが切れてしまうおそれがある。バッテリー切れとなると、その後の水位計測ユニットによる水位計測や通信手段による計測データの無線送信を行うことができなくなり、水位計測システムの安定性及び信頼性が低下するおそれがある。
【００３１】
しかし、バッテリーの残量に基づいて異常報知を行う異常報知手段を更に備えることにより、バッテリーの残量が少なくなったことを報知し、バッテリーの交換や充電等のメンテナンスを促すことができ、バッテリー切れによる計測不可能状態を回避することができる。
【００３２】
具体的には、例えば、バッテリーの残量が所定量（例えば、１／５）未満の場合に異常であると判定し、水位計測データを管理する管理システムに異常報知を行うように構成することができる。
【００３３】
更に、計測制御手段は、バッテリーの残量に基づいて水位計測ユニットによる水位計測の開始及び停止を制御するように構成されていてもよい。
【００３４】
水位計測ユニットによって水位計測を継続的に行うと、電力消費によってバッテリーが切れてしまうおそれがある。バッテリー切れとなると、その後の水位計測ユニットによる水位計測や通信手段による計測データの無線送信を行うことができなくなり、水位計測システムの安定性及び信頼性が低下するおそれがある。しかし、バッテリーの残量に基づいて水位計測ユニットの開始及び停止を制御することにより、バッテリーの残量に応じて水位計測時間や水位計測頻度を変化させ、バッテリー切れによる計測不可能状態を回避することができる。
【００３５】
具体的には、例えば、バッテリーの残量が規定値（例えば、１／２）より多く残存する間は１日当り１０回計測し、バッテリーの残量が１／２以下となった場合には1日当り７回計測し、バッテリーの残量が１／３以下となった場合には１日当り５回計測するように水位計測ユニットによる水位計測を制御することができる。また、バッテリーの残量が規定値（例えば、１／２）より多く残存する間は通常通りの頻度（例えば、１日当り１０回）で水位計測を行い、残量が１／２以下となった場合は水位計測を停止するように制御することもできる。
【００３６】
このように、バッテリーの残量に基づいて水位計測の稼動／停止や頻度を調整することにより、バッテリーの長寿命化を図ることができ、バッテリーの交換頻度を低減させることができる。よって、メンテナンス回数を削減して、メンテナンス作業の煩わしさを改善することができる。
【００３７】
無線通信手段が、雨量センサからの雨量検知データを無線受信すると共に、計測制御手段が、雨量センサが所定時間内に所定量以上の雨量を検知したことに基づいて水位計測ユニットによる水位計測を開始させ、かつ、雨量センサが所定時間内に所定量未満の雨量を検知したことに基づいて水位計測ユニットによる水位計測を停止させるように構成することが望ましい。
【００３８】
マンホール下方に配設された配管（下水管）内へは、降雨が集約されて流入するように構成されている。したがって、配管内の水位は、雨量によって大きく変化する。そのため、例えば、雨が降っていない状態では、マンホール下方に配設された配管内の水位は上昇しないので、路面冠水等の災害のおそれが少なく、水位を計測する必要性は低いと考えられる。
【００３９】
したがって、雨量センサを設けて、雨量センサによって検知した雨量に基づいて水位計測ユニットによる水位計測の開始及び停止を制御することが望ましい。水位計測ユニットによる水位計測を制御することにより、水位が上昇する可能性が高い場合に水位計測を開始し、水位が上昇する可能性が低い場合に水位計測を停止して、必要時の確実な計測データ取得と消費電力の低減とを両立させることができる。
【００４０】
計測制御手段が、水位計測ユニットの設置に係るマンホール下方に位置する配管内の水流における上流側地域に設置された雨量センサによる雨量検知データに基づいて水位計測ユニットによる水位計測の開始及び停止を制御することが望ましい。
【００４１】
水位計測ユニットの設置に係るマンホール下方に位置する配管内の水位は、上流側地域の雨量の影響を強く受ける。上流側地域の雨量センサによって検知する雨量が多い場合には、下流側の水位も上昇する可能性が高い。したがって、上流側の雨量センサによって検知する雨量データに基づいて水位計測の開始及び停止を制御することにより、水位が上昇する可能性が高い場合に水位計測を開始し、水位が上昇する可能性が低い場合に水位計測を停止して、必要時の確実な計測データ取得と消費電力の低減とを両立させることができる。
【００４２】
なお、雨量センサは、配管内の水流における上流側地域に設置されていればよく、上流側地域に設置されたマンホール近傍に設置されていてもよいし、上流側に設置された住宅やビル等の建物の屋上等に設置されていてもよい。ここで上流側は、マンホール下方に配設された配管内を流れる下水の流れの方向における上流側を意味し、一般的には配管の水平面に対する設置角度によって決定される。この配管の設置角度は、例えば、地域の地盤形状や天候変化の傾向を勘案して設定され、例えば、高度の高い地域から高度の低い地域に向けて下がり傾斜に設定される。
【００４３】
無線通信手段が、水位計測ユニットの設置に係るマンホール下方に位置する配管内の水流における上流側位置に設置された他の水位計測ユニットからの水位計測データを無線受信すると共に、計測制御手段が、他の水位計測ユニットが所定水位以上の水位を検知したことに基づいて水位計測ユニットによる水位計測を開始させ、かつ、他の水位計測ユニットが所定水位未満の水位を検知したことに基づいて水位計測ユニットによる水位計測を停止させるように構成することが望ましい。
【００４４】
上流側に位置するマンホール下方の配管内の水位が上昇すると、下流側に位置するマンホール下方の配管内の水位も上昇する可能性が高い。上流側に配置された他の水位計測ユニットからの水位計測データを取得して、このデータに基づいて水位計測ユニットによる水位計測を制御することにより、水位が上昇する可能性が高いタイミングで水位計測を開始し、水位が上昇する可能性が低いタイミングで水位計測を停止する等、必要なタイミングのみ水位計測を行うことができる。必要時の確実な計測データ取得と消費電力の低減を両立させることが可能となる。
【００４５】
無線通信手段が、水位計測ユニットの設置に係るマンホール下方に位置する配管内の水流における上流側位置に設置された他の水位計測ユニットからの水位計測データを無線受信すると共に、計測制御手段が、上流側位置に設置された他の水位計測ユニットが水位計測を開始したことに基づいて水位計測ユニットによる水位計測を開始させ、かつ、上流側位置に設置された他の水位計測ユニットが水位計測を停止したことに基づいて水位計測ユニットによる水位計測を停止させるように構成することが望ましい。
【００４６】
上流側に配置された水位計測ユニットの計測態様に応じて、下流側の水位計測ユニットの水位計測の開始及び停止を制御することによっても、水位が上昇する可能性が高いタイミング等必要なタイミングのみ水位計測を行うことができ、必要時の確実な計測データ取得と消費電力の削減とを両立させることが可能となる。
【００４７】
マンホール開口部は、少なくとも人が出入り可能な大きさであり、かつ、貫通孔部は、人が出入り不可能であるが人の腕が出入り可能な大きさであることが望ましい。
【００４８】
マンホール開口部が、少なくとも人が出入り可能な大きさであるため、マンホール開口部を介して作業員等の人がマンホールに出入りすることができる。また、貫通孔部は、人の腕が出入り可能な大きさであるため、貫通孔部に腕等を挿入して、貫通孔部に取り付けられた水位計測ユニットを着脱操作することが可能となる。更に、貫通孔部は、人が出入り不可能な大きさであるため、水位計測ユニットを着脱操作する際に誤って人が落下する等の事故を防止することができる。
【００４９】
水位計測用マンホールユニットは、水位計測ユニットが第１蓋部に取り付けられた状態において、第１蓋部の開放を禁止する開放禁止手段を更に有することが望ましい。
【００５０】
第１蓋部の貫通孔部には、水位計測ユニットが着脱自在に取り付けられている。水位計測ユニットが取り付けられた状態で第１蓋部を開閉操作すると、第１蓋部の開閉操作の過程で水位計測ユニットが貫通孔部から外れて落下してしまったり、水位計測ユニットがマンホール開口部を隔成する内壁面等と衝突して破損してしまったりするおそれがある。
【００５１】
しかしながら、水位計測ユニットが第１蓋部に取り付けられた状態において、第１蓋部の開放を禁止する開放禁止手段を設けることにより、水位計測ユニットが第１蓋部に取り付けられた状態において第１蓋部の開閉操作を防止することができ、水位計測ユニットの不測の破損等を防ぐことが可能となる。すなわち、水位計測ユニットを予め第１蓋部から取り外すことにより、ようやく第１蓋部の開放が可能となる。
【００５２】
開放禁止手段が、水位計測ユニットが第１蓋部に取り付けられた状態において第１蓋部の開閉用操作部を覆う遮蔽部材であることが望ましい。
【００５３】
開閉用操作部を設けることにより、作業者は開閉用操作部を把持等して第１蓋部の開閉操作を行うことができ、作業性を向上させることができる。また、水位計測ユニットが第１蓋部に取り付けられた状態において遮蔽部材によって開閉用操作部を覆うことにより、水位計測ユニットが第１蓋部に取り付けられた状態における第１蓋部の開閉操作を防止することができ、水位計測ユニットの不測の破損等を防ぐことが可能となる。
【００５４】
なお、遮蔽部材は、水位計測ユニットが第１蓋部に取り付けられた状態において第１蓋部の開閉用操作部を覆うように設けられていればよく、水位計測ユニットの一部として設けられていてもよいし、水位計測ユニットが第１蓋部に取り付けられた状態において水位計測ユニットを貫通孔部に固定する固定部の一部として設けられていてもよい。
【００５５】
水位計測ユニットは、振動減衰部材を介して第１蓋部に取り付けられていることが望ましい。
【００５６】
水位計測ユニットは、マンホール下方に配設された配管内の水位を上方から非接触で計測する。非接触式の計測は、例えば超音波や赤外線等の送受信による計測であり、水位計測ユニットの位置ずれが生じると検出精度が低下するおそれがある。また、水位計測ユニットを取り付けた第１蓋部は、その上面を通過体が通過することによって振動することがある。第１蓋部が振動すると、第１蓋部の貫通孔部に取り付けられた水位計測ユニットも振動してしまい、水位計測ユニットによる水位計測精度が低下するおそれがある。
【００５７】
しかしながら、振動減衰部材を介して第１蓋部に水位計測ユニットを取り付けることにより、第１蓋部から水位計測ユニットに伝達する振動を減衰して、第１蓋部の振動に基づく水位計測ユニットの水位計測精度の低下を防ぐことが可能となる。
【００５８】
なお、振動減衰部材は、第１蓋部の振動を水位計測ユニットに伝達し難くできるものであればよく、例えば、バネやゴムの弾性部材によって構成することができる。
【００５９】
また、水位計測ユニットがその上部を覆う第２蓋部と近接している構成においては、水位計測ユニットと第２蓋部との間に振動減衰部材を設けることが望ましい。この構成によれば、第２蓋部から水位計測ユニットに伝達する振動を減衰して、第２蓋部の振動に基づく水位計測ユニットの水位計測精度の低下を防ぐことが可能となる。
【００６０】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下添付図面を参照して説明される好ましい実施の形態によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００６１】
本発明によれば、大きくて重い第１蓋部を開閉操作することなく、第１蓋部より小型軽量の第２蓋部を第１蓋部の貫通孔部に対して開放状態とすることにより、水位計測ユニットを貫通孔部から取り外すことが可能となるため、水位計測ユニットの着脱操作を容易に行うことができ、水位計測ユニットのメンテナンスの作業効率を向上させることが可能となる。
【００６２】
更に、発電によりバッテリーを充電する発電手段を備えることにより、外部から電力を供給することなく、水位計測ユニットによる水位計測等を実行することが可能となる。加えて、発電手段を備えることにより、バッテリー切れによるバッテリー交換作業を大幅に減少させることができるため、メンテナンス頻度を低減させて、メンテナンス効率を向上させることができる。
【００６３】
また、バッテリーの残量に応じて異常報知を行ったり、水位計測の開始／停止や計測頻度の制御を行うことができるので、電力消費の節約や低残量時の迅速なメンテナンス（バッテリーの交換や追加充電等。）が可能となり、「バッテリー切れにより水位計測不可」となる状態を有効に回避することができる。したがって、突然の豪雨や台風などの天候の急変化の場合において、緊急的に水位計測の必要性が高まったときにも、高い信頼性をもって安定的に水位計測データを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る水位計測用マンホールユニットを有する水位計測システムの全体構成を示す概略構造図である。
【図２】水位計測システムの機能ブロック図である。
【図３】図１に示す水位計測用マンホールユニットの平面図である。
【図４】図３に示す水位計測用マンホールユニットのＡ−Ａ断面における部分断面図である。
【図５】図３に示す水位計測用マンホールユニットのＢ−Ｂ断面における部分断面図である。
【図６Ａ】水位計測ケース及び第１蓋部の取り外し操作を説明するための模式部分断面図である。
【図６Ｂ】水位計測ケース及び第１蓋部の取り外し操作を説明するための模式部分断面図である。
【図６Ｃ】水位計測ケース及び第１蓋部の取り外し操作を説明するための模式部分断面図である。
【図７】水位計測用マンホールユニットの水位計測制御手段による水位計測処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態２に係る水位計測用マンホールユニットを有する水位計測システムの全体構成を示す概略構造図である。
【図９】図７に示す水位計測用マンホールユニットの平面図である。
【図１０】図８に示す水位計測用マンホールユニットの部分断面図である。
【図１１】第１水位計測用マンホールユニットの水位計測制御手段による水位計測処理の一例を示すフローチャートである。
【図１２】変形例に係る水位計測用マンホールユニットを模式的に示した部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００６５】
＜実施の形態１＞
以下、本発明の実施の形態１に係る水位計測用マンホールユニットＵ１を備えた水位計測システムＳ１について図面を用いて説明する。図１は、水位計測システムＳ１の全体構造を示す概略構成図である。図２は、水位計測システムＳ１の機能ブロック図である。
【００６６】
この水位計測システムＳ１は、地面に開口形成されたマンホールＭに装着され、かつマンホールＭ下方に配置された下水管（配管）Ｔ内の水位（下水量）を計測可能な水位計測用マンホールユニットＵ１と、マンホールＭ下方の下水管Ｔの水流における上流側に位置するビルＢの屋上における雨量を計測可能な雨量計測ユニットＵ２と、水位計測用マンホールユニットＵ１によって計測された水位計測データを収集する水位計測データ収集ユニットＵ３と、太陽光によって発電する太陽光発電手段（発電手段）Ｅ１と、を有して大略構成される。水位計測用マンホールユニットＵ１、雨量計測ユニットＵ２、水位計測データ収集ユニットＵ３、及び太陽光発電手段Ｅ１は、無線ＬＡＮの基地局Ｎ及びインターネットＷを介して接続される。
【００６７】
まず、水位計測用マンホールユニットＵ１について詳細に説明する。図３は、水位計測用マンホールユニットＵ１の平面図であり、図４及び図５は、水位計測用マンホールユニットＵ１の部分断面図である。図４は図３におけるＡ−Ａ断面を示しており、図５は図３におけるＢ−Ｂ断面を示している。なお、図４及び図５においては、後述する水位計測ケース１６以外の部分の断面を示し、水位計測ケース１６の側面を示している。
【００６８】
マンホール開口部に対して開閉可能に嵌入され、その上下面方向に貫通した貫通孔部１０ａが形成された第１蓋部１０と、第１蓋部１０の貫通孔部１０ａに対して着脱可能に取り付けられる水位計測センサ（水位計測ユニット）１２と、水位計測に係る計測データを無線送信する無線通信手段１３と、水位計測センサ１２による水位計測の開始及び停止を制御する水位計測制御手段１４と、水位計測センサ１２に電力を供給するバッテリー１５と、貫通孔部１０ａに対して開閉可能に嵌入される第２蓋部１１と、バッテリー１５の残量に基づいてエラー報知を行うエラー報知手段（異常報知手段）１８と、を有して水位計測用マンホールユニットＵ１が構成される。
【００６９】
第１蓋部１０は、略平盤状の部材であって、略円形のマンホール開口部に対して嵌入されるように構成されている。第１蓋部１０の上面は、地上面と略同一面となるように配置される。第１蓋部１０の直径は、例えば約９００ｍｍであり、人が出入りできる大きさのマンホール開口部と略同径である。第１蓋部１０がマンホール開口部に対して取り外された状態では、作業員が筒状のマンホールＭ内へ侵入することができるようになっている。第１蓋部１０の貫通孔部１０ａの下部は、内側に向けて突出しており、貫通孔部１０ａには段差部１０ｄが形成されている。この段差部１０ｄには、後述する水位計測ケース１６が載置されるようになっている。
【００７０】
第１蓋部１０には、第１蓋部１０を移動する際に操作部材（図示せず）を挿入するための操作穴部（開閉用操作部）１０ｂが形成されている（図３に示す点線部分及び図４参照。）。この操作穴部１０ｂは、下方に窪んだ穴部である。操作穴部１０ｂの中央上部には、第１蓋部１０の半径方向に沿った係止部１０ｃ（開閉用操作部）が設けられている。先端が屈曲形状の棒等の操作部材を操作穴部１０ｂ内に挿入して、その操作部材の先端を係止部１０ｃに引っ掛けることにより、操作部材を用いて第１蓋部１０を移動して、マンホール開口部を開放することができる。
【００７１】
操作穴部１０ｂは、貫通孔部１０ａに隣接して形成されており、水位計測ケース１６が貫通孔部１０ａに装着された状態で水位計測ケース１６によって遮蔽されるように構成されている。すなわち、水位計測ケース１６は、開放禁止手段として機能している。
【００７２】
第２蓋部１１は、略平盤状の部材であって、貫通孔部１０ａに対して嵌入されるように構成されている。第２蓋部１１の上面は、地上面と略同一面となるように配置され、実質的に第１蓋部１０の上面と等高とされる。第２蓋部１１の直径は、例えば約６００ｍｍであり、人の出入りはできないが人の腕が挿入できる大きさである。第２蓋部１１は、ヒンジ部１１ａを中心に揺動開閉可能である。第２蓋部１１を貫通孔部１０ａに対して開放した開放状態においては、その下方に配置される水位計測ケース１６の着脱操作を行うことができる。一方、第２蓋部１１の閉鎖状態においては、第２蓋部１１によって水位計測ケース１６の上面が覆われており、水位計測ケース１６の着脱操作を行うことができない。
【００７３】
第２蓋部１１には、この第２蓋部１１を開閉操作する際に操作部材を挿入するための操作穴部１１ｂが形成されている。操作穴部１１ｂは、下方に窪んだ穴部であり、この穴部の中央上部には半径方向に沿った係止部１１ｃが設けられている。操作穴部１１ｂに操作部材を挿入し、操作部材を係止部１１ｃに引っ掛けることにより、操作部材を用いて第２蓋部１１を開閉操作することができる。もちろん、第２蓋部１１は第１蓋部１０よりも随分軽量とされているので、係止部１１ｃに人が直接手指を引っ掛けることにより、操作部材を別途用いることなく第２蓋部１１の開閉操作を行うこともできる。
【００７４】
水位計測センサ１２は、超音波ＵＳの送受信によってマンホール下方に配設された下水管Ｔ内の水位を計測する。水位計測センサ１２は、無線通信手段１３、バッテリー１５、水位計測制御手段１４、及びエラー報知手段１８と共に水位計測ケース１６に収納されている。水位計測ケース１６は、貫通孔部１０ａに対して着脱自在に構成されている。
【００７５】
水位計測ケース１６は、貫通孔部１０ａの径（より具体的には、段差部１０ｄより下方位置において狭められた孔径。）より小径の収容部１６ａと、収容部１６ａの上方に配置され、かつ上記孔径より大径の係止部１６ｂと、を備える。収容部１６ａの内部は、中空とされており、この中空部分に水位計測センサ１２、無線通信手段１３、バッテリー１５、及び水位計測制御手段１４が収容されている（図２及び図４を参照。）。
【００７６】
更に、水位計測ケース１６の上面には、この水位計測ケース１６を着脱操作する際に操作するための取っ手（図示せず）が形成されている、この取っ手を把持して持ち上げることにより、水位計測ケース１６を第１蓋部１０から取り外したり貫通孔部１０ａ内にセットしたりすることができるようになっている。
【００７７】
無線通信手段１３は、基地局Ｎと無線通信可能な通信機器であり、その基地局ＮはインターネットＷに接続されている。無線通信手段１３の通信機能によって、この水位計測用マンホールユニットＵ１は、水位計測センサ１２によって計測された水位計測データを基地局Ｎ及びインターネットＷを介して水位計測データ収集ユニットＵ３に送信すると共に、雨量計側ユニットＵ２によって計測された雨量データ（雨量検知データ）を基地局Ｎを介して受信することができるように構成されている。
【００７８】
バッテリー１５は、太陽光発電手段Ｅ１によって発電された電力を蓄え、この蓄えた電力を水位計測センサ１２、無線通信手段１３、水位計測制御手段１４、及びエラー報知手段１８に供給する。エラー報知手段１８は、バッテリー１５の残量を検知できるように構成されており、バッテリー１５の残量に基づいてエラー判定を行い、エラーと判定した場合にエラー報知を行うように構成されている。具体的には、バッテリー１５に取り付けられた電圧計（不図示）の電圧値を計測し、この電圧値に基づいて残量を検知する。そして、バッテリー１５の残量が所定量未満（例えば、満タン状態に対する２０％未満。）の場合にエラーであると判定し、バッテリー１５の充電や交換等のメンテナンスを促すために、無線通信手段１３、基地局Ｎ及びインターネットＷを介して水位計測データ収集ユニットＵ３に対してエラー報知を行う。
【００７９】
次いで、このように構成された水位計測用マンホールユニットＵ１における水位計測ケース１６及び第１蓋部１０の取り外し操作について、図６Ａ、図６Ｂ、及び図６Ｃに基づいて説明する。図６Ａ、図６Ｂ、及び図６Ｃは、水位計測ケース１６及び第１蓋部１０の取り外し操作を説明するための模式説明図である。
【００８０】
図６Ａは、第１蓋部１０の貫通孔部１０ａに水位計測ケース１６が取り付けられ、第２蓋部１１が閉鎖された状態を示している。水位計測ケース１６を取り外すためには、第２蓋部１１を開放状態とする。具体的には、第２蓋部１１の操作穴部１１ｂに操作部材を挿入して、ヒンジ部１１ａを中心に第２蓋部１１を回転操作する。図６Ｂは、第２蓋部１１の開放状態を示している。第２蓋部１１の開放状態においては、水位計測ケース１６の上方が開放されており、水位計測ケース１６の着脱操作が可能となる。
【００８１】
次いで、水位計測ケース１６を第１蓋部１０から取り外す。図６Ｃは、水位計測ケース１６を貫通孔部１０ａから取り外した状態を示している。水位ケースを第１蓋部１０から取り外すことにより、第１蓋部１０の操作穴部１０ｂの上方が露出するため、第１蓋部１０の着脱操作を行うことが可能となる。次いで、第１蓋部１０をマンホール開口部から取り外す。具体的には、操作部材を第１蓋部１０の操作穴部１０ｂに挿入して、第１蓋部１０をマンホール開口部から取り外す。
【００８２】
このように、第２蓋部１１の開閉操作、水位計測ケース１６の取り外し操作、第１蓋部１０の取り外し操作を順々に実行することにより、水位計測ケース１６及び第１蓋部１０を取り外すことができる。また、比較的大径の第１蓋部１０を開閉操作することなく、第１蓋部１０より小径の第２蓋部１１を開閉操作することにより、水位計測ケース１６を貫通孔部１０ａから取り外すことが可能となるため、水位計測ケース１６の着脱操作を容易に行うことができ、水位計測ケース１６のメンテナンス作業効率を向上させることができる。
【００８３】
更に、水位計測ケース１６が第１蓋部１０の貫通孔部１０ａに取り付けられた状態において第１蓋部１０の操作穴部１０ｂが遮蔽されているため、水位計測ケース１６が貫通孔部１０ａに取り付けられた状態における第１蓋部１０の着脱操作を阻止して、第１蓋部１０の着脱操作による水位計測ケース１６の損傷を防止することができる。
【００８４】
次いで、雨量計測ユニットＵ２について説明する。雨量計測ユニットＵ２は、この雨量計測ユニットＵ２が設置されたビルＢの屋上における雨量を計測する雨量センサ２１と、雨量センサ２１による計測雨量データを水位計測用マンホールユニットＵ１に送信する無線通信手段２２と、雨量センサ２１及び無線通信手段２２を駆動制御する雨量計測制御手段２３と、を有する。
【００８５】
雨量計測ユニットＵ２は、水位計測用マンホールユニットＵ１よりも下水管Ｔ内の水流における上流側に位置するビルＢの屋上に設置されている。このビル近傍の降雨は、ビルＢの周囲の地面に形成された道路側溝Ｇに流入し、道路側溝Ｇを介して下水管Ｔ内に流入するように構成されている。したがって、ビル近傍に雨が降ると、マンホール下方の下水管Ｔ内の水位が上昇する。
【００８６】
雨量センサ２１は、雨量を５分毎に計測するように制御されている。雨量センサ２１によって計測された雨量データは、無線通信手段２２、基地局Ｎ及びインターネットＷを介して水位計測用マンホールユニットＵ１に送信される。無線通信手段２２は、基地局Ｎと無線通信可能な通信機器であり、その基地局ＮはインターネットＷに接続されている。水位計測用マンホールユニットＵ１の水位計測制御手段１４は、受信した雨量データに基づいて水位計測センサ１２による水位計測を制御する。この水位計測制御については後述する。
【００８７】
水位計測データ収集ユニットＵ３は、複数の水位計測用マンホールユニットから水位計測データを取得すると共に、エラー報知を取得するように構成されており、ネットワークを介して各マンホールユニットから水位計測データ及びエラー報知データを受信する通信手段３１と、受信した水位計測データをマンホールユニット毎に記録する水位計測データベース３２と、を有する。水位計測データ収集ユニットＵ３によって収集した水位計測データに基づいて、下水管Ｔ内の下水のオーバーフロー又はその可能性を把握すると共に、メンテナンスの必要性やバッテリー切れの可能性を把握することができる。
【００８８】
また、第１蓋部１０の上面と第２蓋部１１の上面とには、太陽光発電手段Ｅ１を構成する太陽光発電パネル（太陽電池）５１が設置されている。太陽光発電パネル５１は、バッテリー１５と送電線４３を介して接続されており、太陽光によって発電した電力をバッテリー１５に供給するように構成されている。なお、本実施の形態１においては、太陽光発電パネル５１を第１蓋部１０の上面と第２蓋部１１の上面とに設置しているが、ビルＢの屋上等、太陽光が照射する他の場所に設置してもよい。すなわち、太陽光発電パネル５１の設置位置は、必ずしも水位計測用マンホールユニットＵ１の設置位置に制約されない。
【００８９】
次いで、このように構成された水位計測システムＳ１における水位計測制御について図７に基づいて説明する。図７は、水位計測用マンホールユニットＵ１の水位計測制御手段１４及びエラー報知手段１８による水位計測処理の一例を示すフローチャートである。
【００９０】
まず、水位計測制御手段１４は、雨量計測ユニットＵ２から雨量データを取得する（Ｓ１）。具体的には、インターネットＷ及び基地局Ｎを介し、無線通信手段１３によって雨量データを取得する。次いで、取得した雨量データに基づく雨量が所定量以上であるか否かを判定する（Ｓ２）。この所定量（所定雨量）は、水位計測センサ１２による水位計測を開始するか停止するかを判断する判断基準となる雨量であり、下水管Ｔの収容水量等に基づいて予め設定されている。
【００９１】
また、所定雨量以上か否かの判定は、ある特定の時刻からの積算雨量に基づいて行われる場合のみならず、所定時間（例えば、２０分間。）内の雨量に基づいて行われる場合も含む。例えば、雨量データの取得が５分毎に行われる場合において、４回分の雨量データの合計値が所定雨量以上を示しているか否かに基づいて判定が行われてもよい。
【００９２】
Ｓ２において雨量が所定雨量以上であると判定した場合は、エラー報知手段１８によってバッテリー１５の残量データを取得する（Ｓ３）。具体的には、バッテリー１５の残量を検知する検知手段として、バッテリー１５に電圧計（不図示）を取り付け、その電圧値に基づいてバッテリー１５の残量データを算出する。
【００９３】
エラー報知手段１８は、Ｓ３において取得したバッテリー１５の残量が所定量未満であるかを判定する（Ｓ４）。Ｓ４においてバッテリー１５の残量が所定量未満である判定した場合は、エラー報知を行う（Ｓ５）。次いで、水位計測手段１４は、水位計測センサ１２による水位計測が実行中であるか（水位計測中であるか）否かを判定する（Ｓ６）。ここでいう水位計測中とは、まさに水位を計測している途中過程の状態のみならず、一定間隔をあけて断続的に計測している場合におけるスタンバイ状態（水位計測停止時、水位計測準備中を含む）を含む概念である。一方、Ｓ４においてバッテリー１５の残量が所定量未満でないと判定した場合は、エラー報知を行わずに、水位計測手段１４によって、水位計測センサ１２による水位計測が実行中であるか（水位計測中であるか）否かを判定する（Ｓ６）。
【００９４】
Ｓ６において水位計測中であると判定した場合は、水位計測を継続するため、そのまま継続させる。一方、Ｓ６において水位計測中でないと判定した場合は、水位計測制御手段１４は、水位計測センサ１２による水位計測を開始させる制御を行う（Ｓ７）
また、Ｓ２において雨量が所定雨量未満であると判定された場合は、水位計測センサ１２による水位計測が実行中であるか（水位計測中であるか）否かを判定する（Ｓ８）。Ｓ８において水位計測中であると判定した場合は、水位計測を停止させる制御を行う（Ｓ９）。一方、Ｓ８において水位計測中でないと判定した場合は、そのまま水位計測の停止状態を維持する。
【００９５】
以上のように、雨量に基づいて水位計測の開始処理及び停止処理を実行することにより、水位が上昇する可能性が高い場合に水位計測を開始し、水位が上昇する可能性が低い場合に水位計測を停止して、必要時の確実な計測データ取得と消費電力の低減とを両立させることができる。更に、バッテリー１５の残量が所定量未満の場合にエラー報知処理を実行することにより、バッテリー１５の残量が少ない場合にバッテリー１５の交換や充電等のメンテナンスを促して、バッテリー切れを防止することができる。
【００９６】
なお、本実施の形態１においては、雨量のみに基づいて水位計測の開始処理及び停止処理を実行しているが、この構成に限られず、雨量及び発電量に基づいて水位計測を制御するように構成してもよいし、雨量のみに基づいて水位計測を制御するように構成してもよい。
【００９７】
また、実施の形態１においては、バッテリー１５の残量に基づいてエラー報知処理を実行しているが、エラー報知に代えて又はエラー報知と併せて、バッテリー１５の残量に基づいて水位計測制御手段１４が水位計測の開始／停止を制御してもよい。より具体的には、残存電力を検知する検知手段として、例えば電圧計（不図示）がバッテリー１５に取り付けられており、その電圧値が水位計測制御手段１４によって取得されるように構成されていればよい。
【００９８】
バッテリー１５の電圧値が所定電圧値以上の場合に水位計測センサ１２による水位計測が実行され、所定電圧値未満の場合に水位計測が停止されるように構成されていれば、バッテリーの電力量（蓄電量）が多い場合にのみ水位計測を行い、電力量が少ない場合に水位計測を停止させて節電することができるので、消費電力を低減しつつ適切なタイミングでの水位計測データの取得を実現することができる。
【００９９】
＜実施の形態２＞
次いで、実施の形態２に係る水位計測システムＳ２（図８参照）について図面に基づいて説明する。実施の形態２に係る水位計測システムＳ２は、水位計測用マンホールユニットを複数備えており、一の水位計測用マンホールユニットの水位計測データに基づいて他の水位計測用マンホールユニットの水位計測を制御するように構成されている。更に、実施の形態１においては雨量に基づいて水位計測の開始処理及び停止処理を実行しているが、実施の形態２においては発電量に基づいて水位計測の開始処理及び停止処理を実行している。なお、実施の形態１と同様の構成については、同符号を用いて説明を省略する。
【０１００】
図８は、実施の形態２に係る水位計測システムＳ２の全体構造を示す概略構成図である。この水位計測システムＳ２は、地面に開口形成された２つのマンホールＭ１及びＭ２に各々装着され、かつマンホール下方の下水管Ｔ内の水位を計測可能な第１水位計測用マンホールユニットＵ４及び第２水位計測用マンホールユニットＵ５と、第１水位計測用マンホールユニットＵ４及び第２水位計測用マンホールユニットＵ５によって計測された水位計測データを収集する水位計測データ収集ユニットＵ６と、第１水位計測用マンホールユニットＵ４及び第２水位計測用マンホールユニットＵ５の上面に設けられた太陽光発電手段（発電手段）Ｅ１と、を有して大略構成される。第１水位計測用マンホールユニットＵ４、第２水位計測用マンホールユニットＵ５、及び水位計測データ収集ユニットＵ６は、無線通信の基地局Ｎ及びインターネットＷを介して相互にデータ送受信可能とされる。
【０１０１】
第１水位計測用マンホールユニットＵ４及び第２水位計測用マンホールユニットＵ５は、マンホール下方の下水管Ｔにおいて共通する下水経路内に配置されている。第１水位計測用マンホールユニットＵ４は、第２水位計測用マンホールユニットＵ５よりも下流側に配置されている。次いで、図９及び図１０に基づいて第１水位計測用マンホールユニットＵ４について詳細に説明する。なお、第１水位計測用マンホールユニットＵ４及び第２水位計測用マンホールユニットＵ５は同様の構成であるため、第２水位計測用マンホールユニットＵ５については説明を省略する。
【０１０２】
図９は、第１水位計測用マンホールユニットＵ４の平面図であり、図１０は、図９のＣ−Ｃ断面における部分断面図である。図１０においては、水位計測ケース１６以外の部分の断面を示し、水位計測ケース１６の側面を示している。
【０１０３】
第１水位計測用マンホールユニットＵ４は、実施の形態１と同様に構成された第１蓋部１０、水位計測センサ１２、無線通信手段１３、水位計測制御手段１４、バッテリー１５、及び第２蓋部１１を有する。第１蓋部１０の上面と第２蓋部１１の上面とには、太陽光発電手段Ｅ１を構成する太陽光発電パネル（太陽電池）５１が設置されている。太陽光発電パネル５１は、バッテリー１５と送電線４３を介して接続されており、太陽光によって発電した電力をバッテリー１５に供給するように構成されている。
【０１０４】
また、送電線４３の経路途中には、図示しない電流計が設置され、発電量に対応する送電電流値を計測することができるようになっている。この電流計による計測電流値は、水位計測用マンホールユニットＵ４の水位計測制御手段１４に送信されるようになっている。水位計測制御手段１４は、太陽光発電手段Ｅ１による発電量（発電力）データを取得し、発電量に基づいて水位計測センサ１２による水位計測を制御することができるが、その詳細な機能及び動作については、後述する。
【０１０５】
また、実施の形態１に係る水位計測ケース１６は、貫通孔部１０ａの段差部１０ｄに載置されているが、実施の形態２に係る水位計測ケース１６は、段差部１０ｄに載置された状態において固定部材によって第１蓋部１０に固定されている。固定部材は、略Ｌ字状のアングル材１７である。
【０１０６】
水位計測ケース１６には、アングル材１７が挿入される固定孔部１６ｄが形成されている。水位計測ケース１６を段差部１０ｄに載置した状態でアングル材１７を固定孔部１６ｄに挿入すると、第１蓋部１０の操作穴部１０ｂ内にアングル材１７が侵入する。アングル材１７が操作穴部１０ｂ内に侵入することにより、第１蓋部１０に水位計測ケース１６が固定される。水位計測ケース１６を第１蓋部１０に固定することにより、水位計測ケース１６の取り付け位置の安定性や位置精度を高め、水位計測ケース１６の不測の移動による計測精度の低下を防止することができる。
【０１０７】
更に、第１蓋部１０の操作穴部１０ｂをアングル材１７によって塞ぐことにより、水位計測ケース１６が第１蓋部１０に取り付けられた状態において第１蓋部１０の開閉操作を防止することができ、水位計測ケース１６の不測の破損等を防ぐことが可能となる。
【０１０８】
また、第１水位計測用マンホールユニットＵ４は、第２水位計測用マンホールユニットＵ５からの下方の水位計測データを取得し、取得した水位計測データを記録する水位記録手段（例えば、メモリ。）を備えている。第１水位計測用マンホールユニットＵ４の水位計測制御手段１４は、第２水位計測用マンホールユニット下方の水位の変化量及び太陽光発電パネル５１の発電量に基づいて水位計測の開始処理及び停止処理を実行する。
【０１０９】
次いで、図１１に基づいて水位計測システムＳ２における水位計測制御について説明する。図１１は、第１水位計測用マンホールユニットＵ４の水位計測制御手段１４による水位計測処理の一例を示すフローチャートである。
【０１１０】
水位計測制御手段１４は、上流側に設置された第２水位計測用マンホールユニットＵ５によって計測した水位計測データを取得する（Ｓ１１）。具体的には、第２水位計測用マンホールユニットＵ５によって計測した水位計測データを無線通信手段１３を介して取得する。次いで、直近に取得した２つの水位計測データを比較し、第２水位計測用マンホールＵ５下方の水位変化量を算出する（Ｓ１２）。具体的には、水位記録手段に記録された過去の水位計測データと、今回取得した水位計測データと、を比較して水位変化量を算出する。
【０１１１】
Ｓ１２において算出した水位変化量が所定変化量以上であるか否かを判定する（Ｓ１３）。この所定変化量は、水位計測センサ１２による水位計測を開始するか停止するかを判断する判断基準となる水位変化量であり、第２水位計測用マンホールユニットＵ５下方の下水管Ｔから第１水位計測用マンホールユニットＵ４下方の下水管までの収容水量等に基づいて予め設定されている。
【０１１２】
Ｓ１３において算出した水位変化量が所定変化量以上であると判定した場合は、太陽光発電パネル５１によって発電した発電量を取得する（Ｓ１４）。具体的には、太陽光発電手段Ｅ１による発電量を図示しない電流計（又は電圧計）により計測し、その計測データを取得する。
【０１１３】
Ｓ１４において取得した発電量データに基づく発電量が所定発電量以上であるかを判定する（Ｓ１５）。Ｓ１５において発電量が所定発電量以上であると判定した場合は、水位計測センサ１２による水位計測が実行中であるか（水位計測中であるか）否かを判定する（Ｓ１６）。Ｓ１６において水位計測中であると判定した場合は、そのまま水位計測状態を維持する。一方、Ｓ１６において水位計測中でないと判定した場合は、水位計測を開始させる制御を行う（Ｓ１７）。
【０１１４】
また、Ｓ１３において水位変化量が所定変化量未満であると判定した場合、及びＳ１５において発電量が所定発電量未満と判定した場合は、水位計測センサ１２による水位計測が実行中であるか（水位計測中であるか）否かを判定する（Ｓ１８）。Ｓ１８において水位計測中であると判定した場合は、水位計測を停止させる制御を行う（Ｓ１９）。一方、Ｓ１８において水位計測中でないと判定した場合は、そのまま水位計測の停止状態を維持する。
【０１１５】
以上のように、本実施の形態２に係る水位計測システムＳ２によっても、上流側の水位変化量に基づいて水位測定を制御するため、水位が上昇する可能性が高い場合に水位計測を開始し、水位が上昇する可能性が低い場合に水位計測を停止して、必要時の確実な計測データ取得と消費電力の低減とを両立させることができる。更に、発電量が所定発電量以上の場合のみ水位計測処理を実行することにより、発電のタイミングと電力消費のタイミングとを一致させることができ、バッテリー切れを防止することができる。
【０１１６】
なお、本実施の形態２においては、上流側の水位計測用マンホールユニット下方の水位変化量に基づいて、下流側の水位計測用マンホールユニットによる水位計測を制御しているが、他の構成として上流側の水位計測用マンホールユニットにおける水位計測態様（水位計測中であるか否か）に基づいて下流側の水位計測を制御するように構成してもよいし、上流側の水位に基づいて下流側の水位計測を制御するように構成してもよい。
【０１１７】
より具体的には、上流側において水位計測中である場合に、下流側において水位計測を開始し（又は水位計測中の状態を維持し）、上流側において水位計測停止中である場合に、下流側において水位計測を停止する（又は水位計測停止の状態を維持する）ようになっていてもよい。また上流側の水位に基づいて下流側の水位計測を制御するように構成してもよい。
【０１１８】
以上、本発明の好ましい実施の形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その要旨の範囲内で様々な変形や変更が可能である。例えば、本実施の形態１及び実施の形態２においては、発電手段として太陽光発電手段を設けているが、振動によって発電する圧電素子を有する振動発電手段を設けてもよい。
【０１１９】
また、例えば本実施の形態１及び実施の形態２においては、水位計測ユニットを有する水位計測ケース１６を第１蓋部１０上に直接係止すると共に、水位計測ケース１６上に第２蓋部１１を直接載置しているが、水位計測ケース１６と第１蓋部１０との間に振動減衰部材としてのゴム部材６０を設けると共に、水位計測ケース１６と第２蓋部１１との間に振動減衰部材としてのゴム部材６０を設けてもよい。
【０１２０】
図１２は、変形例に係る水位計測用マンホールユニットの部分断面図である。図１２においては、斜線を付してゴム部材６０を示しており、実施の形態１及び実施の形態２と同様の構成については同符号を用いて説明を省略する。ゴム部材６０を設けることにより、第１蓋部１０の振動が水位計測ケース１６に伝達すること及び第２蓋部１１の振動が水位計測ケース１６に伝達することを防ぐことができ、振動による水位計測センサ１２の計測精度の低下を防止すること可能となる。
【０１２１】
また、本発明は、開放禁止手段の変形例を概念することができる。変形例に係る開放禁止手段は、水位計測ケースが貫通孔部に嵌入した状態において作動するスイッチと、このスイッチのＯＮ／ＯＦＦに基づいて第１蓋部の開放を禁止／解除するロック機構と、を備え、スイッチのＯＮ／ＯＦＦに基づいて第１蓋部の開放を禁止したり、解除したりする。
【０１２２】
具体的には、貫通孔部１０ａ上に水位計測ケース１６が載置された状態においてＯＮ信号を出力するスイッチを設け、スイッチがＯＮとなることによって第１蓋部１０の開放を禁止するロック機構を作動させる。このように構成された開放禁止手段によっても、水位計測ケース１６が装着された状態において第１蓋部１０の開放を禁止することができる。一方、水位計測ケース１６が第１蓋部１０から取り外された状態においてスイッチがＯＦＦとなるように構成して、ロック機構による第１蓋部１０の開放禁止を解除させる。このように構成することにより、水位計測ケース１６が取り外された状態において第１蓋部１０の着脱操作を行うことが可能となる。
【符号の説明】
【０１２３】
Ｅ１：太陽光発電手段（発電手段）
Ｎ：基地局
Ｓ１,Ｓ２：水位計測システム
Ｔ：下水管（配管）
Ｕ１：水位計測用マンホールユニット
Ｕ２：雨量計測ユニット
Ｕ３：水位計測データ収集ユニット
Ｕ４：第１水位計測用マンホールユニット
Ｕ５：第２水位計測用マンホールユニット
Ｕ６：水位計測データ収集ユニット
ＵＳ：超音波
Ｗ：インターネット
１０：第１蓋部
１０ａ：貫通孔部
１０ｂ：操作穴部（開閉用操作部）
１０ｃ：係止部（開閉用操作部）
１０ｄ：段差部
１１：第２蓋部
１１ａ：ヒンジ部
１１ｂ：操作穴部
１１ｃ：係止部
１２：水位計測センサ（水位計測ユニット）
１３：無線通信手段
１４：水位計測制御手段
１５：バッテリー
１６：水位計測ケース
１６ａ：収容部
１６ｂ：係止部
１６ｄ：固定孔部
１７：アングル材（開放禁止手段）
１８：エラー報知手段（異常報知手段）
２１：雨量センサ
２２：無線通信手段
３１：通信手段
３２：水位計測データベース
４３：送電線
５１：太陽光発電パネル（太陽電池）
６０：ゴム部材（振動減衰部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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