(57)【要約】      （修正有）【課題】マンホール蓋を交換することなく、マンホール内の電波をマンホール外に飛ばすようにすることができるアンテナ及びマンホール遠隔監視装置を提供する。【解決手段】マンホールに設置されたデータ伝送装置から出力されるデータを電磁波として放射するアンテナ４であって、前記マンホールを閉塞する鋳鉄製マンホール蓋１ｂの裏側に密着固定される永久磁石４ａと、この永久磁石に絶縁体４ｂを介して固定されるアンテナ本体４ｃとを有し、前記永久磁石は、前記電磁波の波長λに対し、λ／２１〜λ／１９の直径を有する円盤状としてある。【選択図】図６
0003234984.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
マンホールに設置されたデータ伝送装置から出力されるデータを電磁波として放射するアンテナであって、
前記マンホールを閉塞する鋳鉄製マンホール蓋の裏側に固定するための永久磁石と、この永久磁石に絶縁体を介して固定されるアンテナ本体とを有し、
前記永久磁石は、前記電磁波の波長λに対し、λ／２１〜λ／１９の直径を有する円盤状としてあるアンテナ。
【請求項２】
マンホールに設置されるセンサと、前記マンホールに設置され前記センサで得られた測定値が入力されるデータ伝送装置と、このデータ伝送装置から出力されるデータを電磁波として放射するアンテナとを具備し、
前記アンテナは、前記マンホールを閉塞する鋳鉄製マンホール蓋の裏側に固定するための永久磁石と、この永久磁石に絶縁体を介して固定されるアンテナ本体とを有し、
前記永久磁石は、前記電磁波の波長λに対し、λ／２１〜λ／１９の直径を有する円盤状としてあるマンホール遠隔監視装置。
【請求項３】
前記データ伝送装置と前記アンテナとを繋ぐケーブルを、前記データ伝送装置から前記マンホールの底までの距離よりも短くしてある請求項２に記載のマンホール遠隔監視装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、例えば、マンホール内の水位や流量等の情報を電波によりマンホール外に伝達するためのアンテナ及びマンホール遠隔監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マンホール内の電波をマンホール外に飛ばす方法としては、マンホール蓋自体を電波が通るように加工したものがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−５４１６７号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のマンホール蓋を上記のように加工したマンホール蓋に交換するには、道路掘削を伴う蓋枠（受枠）交換工事が必要になる場合が多い。
【０００５】
本考案は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、マンホール蓋を交換することなく、マンホール内の電波をマンホール外に飛ばすようにすることができるアンテナ及びマンホール遠隔監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本考案に係るアンテナは、マンホールに設置されたデータ伝送装置から出力されるデータを電磁波として放射するアンテナであって、前記マンホールを閉塞する鋳鉄製マンホール蓋の裏側に密着固定される永久磁石と、この永久磁石に絶縁体を介して固定されるアンテナ本体とを有し、前記永久磁石は、前記電磁波の波長λに対し、λ／２１〜λ／１９の直径を有する円盤状としてある（請求項１）。
【０００７】
一方、上記目的を達成するために、本考案に係るマンホール遠隔監視装置は、マンホールに設置されるセンサと、前記マンホールに設置され前記センサで得られた測定値が入力されるデータ伝送装置と、このデータ伝送装置から出力されるデータを電磁波として放射するアンテナとを具備し、前記アンテナは、前記マンホールを閉塞する鋳鉄製マンホール蓋の裏側に密着固定される永久磁石と、この永久磁石に絶縁体を介して固定されるアンテナ本体とを有し、前記永久磁石は、前記電磁波の波長λに対し、λ／２１〜λ／１９の直径を有する円盤状としてある（請求項２）。
【０００８】
上記マンホール遠隔監視装置において、前記データ伝送装置と前記アンテナとを繋ぐケーブルを、前記データ伝送装置から前記マンホールの底までの距離よりも短くしてもよい（請求項３）。
【考案の効果】
【０００９】
本願考案では、マンホール蓋を交換することなく、マンホール内の電波をマンホール外に飛ばすようにすることができるアンテナ及びマンホール遠隔監視装置が得られる。
【００１０】
すなわち、本願の各請求項に係る考案のアンテナでは、マンホール蓋の裏側にアンテナを密着させることにより、マンホール蓋上部に仮想的アンテナを生成し、アンテナがマンホールの内部にあるにも拘わらず外部との通信が可能となる。しかも、マンホール蓋の裏側にアンテナを密着させるだけで良く、マンホール蓋を交換する必要がないため、道路掘削を伴う蓋枠（受枠）交換工事は不要であり、極めて簡易に実施することができる。
【００１１】
また、本考案のアンテナでは、放射する電磁波の波長λに対し、λ／２１〜λ／１９（λ／２０程度）の直径を有する円盤状の永久磁石を用いることにより、磁界集中を起こし、マンホール蓋からの電磁波の放射量の増加を図ることができる。
【００１２】
請求項３に係るマンホール遠隔監視装置では、万が一、アンテナが不意にマンホール蓋から外れた場合でも、このアンテナがマンホールの底にまで落下することは防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本考案の一実施の形態に係るマンホール遠隔監視装置の構成を概略的に示す説明図である。
【図２】前記マンホール遠隔監視装置の要部の構成を示す写真である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は前記マンホール遠隔監視装置に用いるアンテナの写真である。
【図４】種々の条件により行った実験の内容と結果を示す表である。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）は、絶縁処理の一例を示す写真である。
【図６】前記マンホール遠隔監視装置に用いるアンテナの説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００１４】
本考案の実施の形態について図面を参照しながら以下に説明する。
【００１５】
図１に示すマンホール遠隔監視装置は、マンホール１に設置されるセンサ２と、同じくマンホール１に設置されセンサ２で得られた測定値が入力されるデータ伝送装置３と、このデータ伝送装置３から出力されるデータ（前記測定値に対応するデータ等）を電磁波として放射するアンテナ４とを具備する。
【００１６】
ここで、データ伝送装置３は、データロガ部の他、データ伝送装置３自体やこれに繋がるセンサ２及びアンテナ４を駆動する電源部等を有する。データロガ部は、センサ２により測定したデータを蓄積して、これを解析することで必要なデータに加工して、このデータを随時出力するものである。そして、出力されたデータは、例えばユーザーの所望する場所（例えば事務所など）に配置された通信機能を有する管理コンピュータ（例えば通信ユニットとして機能するモデムが内蔵されたパソコン）もしくはクラウドサーバーに、携帯電話回線網等を介して送られる。すなわち、これらのデータにインターネット経由でスマートフォン、タブレット等の携帯端末やＰＣ等の据え置き型端末を通じて接することができ、マンホール１の遠隔監視が可能となっている。
【００１７】
一方、マンホール１は、監視対象とする下水渠１ａと、その開口を閉塞する例えば鋳鉄製のマンホール蓋１ｂとを有する。
【００１８】
そして、本実施形態では、図２に示すように、マンホール蓋１ｂの裏側にアンテナ４を密着させる。具体的には、アンテナ４は、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すような形状を呈し、台座に磁石（永久磁石）４ａが入っていて、これによってマンホール蓋１ｂの裏側に固定が可能となっている。
【００１９】
より詳しくは、図６に示すように、アンテナ４は、マンホール蓋１ｂの裏側に固定するための永久磁石４ａと、この永久磁石４ａに絶縁体４ｂを介して固定されるアンテナ本体４ｃとを有する。
【００２０】
なお、図６において、符号６はデータ伝送装置３とアンテナ４とを繋ぐケーブル（例えば給電線）であり、このケーブル６を、データ伝送装置３からマンホール１の底までの距離（データ伝送装置３の設置高さ）よりも短くすることにより、万が一、アンテナ４が不意にマンホール蓋１ｂから外れた場合でも、このアンテナ４がマンホール１の底にまで落下することは防止される。本例では、ケーブル６を、データ伝送装置３とセンサ２とを繋ぐケーブル（例えばデータ線）７（図１参照）よりも短くしてある。
【００２１】
そして、永久磁石４ａは、前記電磁波の波長λに対し、λ／２１〜λ／１９（λ／２０程度）の直径を有する円盤状としてある。これにより、磁界集中を起こし、マンホール蓋１ｂからの電磁波の放射量の増加を図ることができる。実際、発明者らは、永久磁石４ａの代わりに銅板を用いて、マンホール蓋１ｂの下側にアンテナを立てた場合、マンホール蓋１ｂからの電磁波の放射量が減少することを実験で確認している（マンホール蓋１ｂの周囲を絶縁した場合）。
【００２２】
ここで、マンホール１に対し、外部からの電波は鉄製のマンホール蓋１ｂによって電磁気的に遮蔽される。このため通常の方法では、マンホール１の内部の機器と外部にある電波基地局との交信は極めて困難である。しかし、本実施形態では、マンホール蓋１ｂの裏側に直接アンテナ４の一部を密着させることにより、マンホール蓋１ｂの裏側からマンホール蓋１ｂに電磁界を加え、マンホール蓋１ｂの内部及び表面に電磁界を生じさせ、マンホール蓋１ｂ上部に仮想的アンテナを実現する。つまり、アンテナ４の給電端をマンホール蓋１ｂの裏側に近接させることにより、仮想的アンテナが生成され、アンテナ４がマンホール１の内部にあるにも拘わらず外部との通信が可能となる。
【００２３】
また、マンホール蓋１ｂとマンホール蓋１ｂの支持部（受枠やヒンジ部）との間に絶縁物５を介在させ、マンホール蓋１ｂと大地（アース）との電気的分離を実現することにより、仮想的アンテナの性能は向上することになる。ここで、絶縁物５の介在のさせ方としては、マンホール蓋１ｂにおける支持部との接触部分あるいは支持部におけるマンホール蓋１ｂとの接触部分に、絶縁塗料を噴霧、塗布等したり、絶縁テープを貼り付けたりすることが考えられる。なお、図５（Ａ）及び（Ｂ）には、絶縁テープ（ビニールテープ）を支持部に貼ることにより絶縁処理を施した状態を示している。
【００２４】
図４に、種々条件を変えてアンテナ４の電波強度をマンホール１外で測定した実験１〜６の内容とその結果を示す。実験１，３，４では、マンホール１内においてマンホール蓋１ｂの裏側にアンテナ４を下向きに密着固定し、かつ、マンホール蓋１ｂ周りを絶縁処理した。実験２では、アンテナ４をマンホール蓋１ｂから下方に離して配置し、アンテナ４を下向きとした。実験５ではアンテナ４をマンホール蓋１ｂの上側に配置し、実験６ではアンテナ４をマンホール蓋１ｂの傍の地上部アスファルト上に配置した。さらに、実験４では、マンホール蓋１ｂの上に車を載せ、実験５では、マンホール蓋１ｂの周囲を堰で囲ってマンホール蓋１ｂの上に水深１０ｍｍの水を張った（雨天時を想定）。
【００２５】
実験１〜６のアンテナ４の電波強度は、−９６ｄｂ、不通（電波が外部に飛ばない）、−１０１ｄｂ、−９１ｄｂ、−６３ｄｂ、−７６ｄｂであった。
【００２６】
なお、各実験内容から理解されるように、実験１，３，４は本考案の実施例、実験２は従来例（マンホール１内にアンテナ４を設置した場合）、実験５，６は参考例（マンホール１外にアンテナ４を設置した場合）である。
【００２７】
そして、実験１を実験２と比較すれば明らかなように、アンテナ４をマンホール蓋１ｂの裏側に密着固定し、かつ、絶縁処理を施した場合には、アンテナ４の電波強度が高まることになる。
【００２８】
実験１と実験４において、マンホール蓋１ｂの上側に水がたまった状態になるとアンテナ４の電波強度が高まっているのは、マンホール蓋１ｂを構成する鋳物鉄板の電気抵抗は大きいが、水を張ることにより、表面に電気を通す層が加わり、電磁界が強化されるからである。蒸留水で無い限り、水は電気を通すと同時に電波を吸収するが、波長に比べて水の層が薄い場合は、伝搬損失は無視できる。使用電波の波長が３０ｃｍ程度であるのに対し、水の層は１−２ｃｍなので電波損失は無視できる範囲である。
したがってこの実験の結果から、マンホール蓋自体がアンテナの役割を持つことがわかる。
【００２９】
さらに、実験３にあるように、マンホール蓋１ｂに車を載せた状態にしても、マンホール１内の電波をマンホール１外に飛ばすことができる。
【００３０】
以上述べたように、本実施形態のマンホール遠隔監視装置では、マンホール蓋１ｂを交換することなく、マンホール１内の電波をマンホール１外に飛ばすようにすることができる。
【００３１】
なお、本考案は、上記の実施の形態に何ら限定されず、本考案の要旨を逸脱しない範囲において種々に変形して実施し得ることは勿論である。
【００３２】
例えば、センサ２は、流量を測定するものに限られず、水質，ガス濃度，圧力，温度などを測定するものでもよく、また、上記のような複数の項目に関するデータを測定するものであってもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１    マンホール
１ａ  下水渠
１ｂ  マンホール蓋
２    センサ
３    データ伝送装置
４    アンテナ
４ａ  永久磁石
４ｂ  絶縁体
４ｃ  アンテナ本体
５    絶縁物
６    ケーブル
７    ケーブル
【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６】
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