(57)【要約】【課題】地盤異常に関する情報に対する信頼性を向上させる。【解決手段】地盤異常の危険性がある観測地２０に設置し、地盤を観測して地盤情報を検出し、地盤情報に基づいて、地盤異常を検知する複数の観測ユニット１と、２つ以上の観測ユニット１が、地盤異常を検知した場合のみ、地盤異常を報知する観測局２とを備える。【選択図】  図１
2008293056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤異常の危険性がある観測地に設置し、地盤を観測して地盤情報を検出し、前記地盤情報に基づいて、地盤異常を検知する複数の観測装置と、
２つ以上の前記観測装置が、地盤異常を検知した場合のみ、地盤異常を報知する報知部と
を備えていることを特徴とする災害事前検知システム。
【請求項２】
前記報知部が、
予め決められている２つ以上の前記観測装置が、地盤異常を検知した場合のみ、地盤異常を報知することを特徴とする災害事前検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤における土砂崩れ等の災害の発生を事前に予測して報知する災害事前検知システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
豪雨などによる地盤の緩みにより発生する土砂崩れ等の地盤変化を監視し、地域住民などに警告するために、これまでに、例えば特許文献１のような土砂災害事前感知警報システムが提案されている。特許文献１の土砂災害事前感知警報システムは、地滑りの危険性がある観測地に観測機器を設置し、観測機器が収集した情報に基づいて地滑りの予測情報を求め、関係機関や地域住民へ並列的に報知するようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−６７７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の土砂災害事前感知警報システムは、例えば、観測機器を車が通る道路の近傍に設置した場合において、車が通過する際の震動等により、観測機器が誤って地盤異常として検知してしまう場合があり、地盤異常に関する情報に対する信頼性が低下してしまうおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、地盤異常に関する情報に対する信頼性を向上させることができる災害事前検知システムを提供することである。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００６】
本発明は、地盤異常の危険性がある観測地に設置し、地盤を観測して地盤情報を検出し、地盤情報に基づいて、地盤異常を検知する複数の観測装置と、２つ以上の観測装置が、地盤異常を検知した場合のみ、地盤異常を報知する報知部とを備えている。この構成によると、２つ以上の観測装置から予測情報を受信した場合のみ、地盤異常とすることで、地盤異常に関する情報に対する信頼性を向上させることができる。
【０００７】
また、本発明において、報知部が、予め決められている２つ以上の観測装置が地盤異常を検知した場合のみ、地盤異常を報知することが好ましい。この構成によると、誤検知を低減することができる。例えば、道路わきなど、震動の起こりやすい場所に設置されている観測装置が地盤異常を検知したときに、震動の起こり難い場所に設置されている観測装置も地盤異常を検知していれば、震動の起こりやすい場所に設置されている観測装置は誤検知でない可能性が高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【０００９】
本実施の形態に係る災害事前検知システムは、図３及び図４に示すように、地盤異常の危険性がある観測地２０に設置され、観測地２０の地盤情報を検出し、地盤情報に基づいて地盤異常を検知し、後述の観測局２に地盤異常に関する情報（以下「予測情報」という）や地盤情報を送信する観測ユニット１（観測装置）と、予測情報および地盤情報を収集する機能と、これら予測情報および地盤情報を送信する機能とを備えた観測局２（報知部）と、観測局２から送信された予測情報および地盤情報を受信して関係機関５に報知する機能を備えた監視局６とを有している。ここで、地盤異常とは、地盤が緩んだ状態、例えば、地滑りや地割れ、土砂崩れなどを含んでいる。
【００１０】
観測ユニット１は、後述する各機器１１〜１３を含み、観測地２０内の地盤異常の危険箇所に設置される観測機器１０と、観測機器１０から地盤情報を収集し、収集した地盤情報に基づいて地盤異常を検知し、予測情報を求める機能と、これら予測情報および地盤情報を無線通信により観測局２に送信する機能とを備えた子局３とを有している。観測機器１０は、地盤の傾斜角度を検出する地盤傾斜計１１と、地下水の水位を検出する地下水位計１２と、地面から所定深度や所定長で形成された孔部の伸縮長を検出する孔内伸縮計１３との少なくとも一種以上の組み合わせからなっている。そして、観測機器１０は、各機器１１〜１３で検出された傾斜角度等の情報を地盤情報として出力するように構成されている。尚、観測機器１０は、地盤の緯度、経度および高さ位置からなる位置情報を検出するＧＰＳ観測装置や、単位時間当たりの雨量を検出する雨量計などを備えた構成であってもよい。
【００１１】
子局３は、図２に示すように、メタルケーブルからなる信号ケーブル１６を介して、上記の各機器１１〜１３と直接的に接続されている。また、子局３は、観測局２と無電ＬＡＮ１７の形態で接続しており、１台の観測局２に対して複数台の子局３がデータ通信可能となっている。この子局３は、地面に設置される支持台２１と、支持台２１に立設されたポール部材２２と、ポール部材２２の側面に固設された制御ボックス２３と、ポール部材２２の上端部に横設された横設支持部材２４と、横設支持部材２４の中央部に設けられた太陽電池パネル２５と、横設支持部材２４の一端部および他端部にそれぞれ立設された避雷針２６および無線ＬＡＮアンテナ２７とを備えている。
【００１２】
上記の制御ボックス２３内には、電源装置２９が設けられている。電源装置２９は、太陽電池パネル２５で発電された電力を所望の電力状態に変換するインバータ３０と、インバータ３０で変換された電力を蓄電するバッテリ３１と、電力中に含まれるノイズや避雷針２６に落雷して生じた高電圧を電源装置２９内で消滅させるノイズカット／避雷ユニット３２とを有している。そして、このように構成された電源装置２９は、太陽電池パネル２５およびバッテリ３１の少なくとも一方の電力を子局３の動力源とすることによって、商用電力の供給を受けることなく子局３を自立的に動作させるようになっている。尚、本実施形態においては、太陽電池パネル２５を用いて電源装置２９への電力供給を行っているが、これに限定されるものではなく、例えばエンジン発電機や風力発電機、水力発電機、商用電源を用いたり、或いはこれらを組み合わせて電力供給を行うようになっていたりしても良い。また、短期間の観測であれば、比較的に大容量の蓄電池（自動車のバッテリ等）から電力供給を行うようになっていても良い。
【００１３】
また、制御ボックス２３内には、演算処理装置３３が設けられている。演算処理装置３３は、図示しない演算部や入出力部、記憶部、通信部等を備えている。入出力部には、複数の増幅器やＡ／Ｄ変換器等からなる変換器３４が接続されている。各変換器３４には、アレスタ３５および信号ケーブル１６を介して上述の地盤傾斜計１１や地下水位計１２、孔内伸縮計１３等の各機器が接続されている。そして、これら各種の各機器１１〜１３で検出された地盤情報は、電流や電圧のアナログ信号の形態で信号ケーブル１６およびアレスタ３５を介して変換器３４に入力され、デジタル信号に変換された後、演算処理装置３３の入出力部に取り込まれるようになっている。また、演算部は、入出力部に取り込まれた地盤情報に基づいて地盤異常を検知し、予測情報を生成するようになっている。具体的には、観測機器１０で検出された地盤情報が比較値以上か否かを判定し、比較値以上の場合は、地盤異常を検知し、予測情報を生成するようになっている。
【００１４】
また、演算処理装置３３の通信部には、接続ユニット（図示せず）を介して無線ＩＰルータ３７が接続されている。無線ＩＰルータ３７は、上述の無線ＬＡＮアンテナ２７に接続されており、所定のプロトコールで観測局２にデータを無線信号の形態で送信可能にしている。さらに、記憶部は、地盤情報や予測情報、地盤異常を検知するのに用いる比較値、後述のＩＤ番号などが記憶されている。
【００１５】
上記の子局３と観測機器１０とを備えた観測ユニット１は、子局３と観測局２とが通信しながら、観測地２０に複数設置されており、一定の間隔で地盤情報や観測ユニット１の動作状況を観測局２に送信したり、地盤異常を検知した場合に、地盤情報や予測情報等を観測局２に送信したりするようになっている。また、これら複数の観測ユニット１は、後に詳述するが、それぞれ自身のＩＤ番号を有しており、観測局２によって、設置場所とＩＤ番号とを対応付けされて、管理されている。尚、地盤情報や予測情報には、それらを送信する観測ユニット１のＩＤ番号を含んでいる。
【００１６】
上記の観測ユニット１の子局３からのデータを受信する観測局２は、図１に示すように、子局３と略同一の構成を有している。即ち、観測局２は、子局３の支持台２１よりも大きなサイズの支持台４１を備えている。支持台４１には、ポール部材４２と制御ボックス４３とが設けられている。ポール部材４２の上端部には、横設支持部材４４が設けられており、横設支持部材４４の中央部および両端部には、太陽電池パネル４５、避雷針４６および無線ＬＡＮアンテナ４７がそれぞれ設けられている。
【００１７】
また、制御ボックス４３内には、インバータ５０やバッテリ５１、ノイズカット／避雷ユニット５２、処理装置５３、警報ランプ５６、無線ＩＰルータ５７等が設けられている。ンバータ５０やバッテリ５１、ノイズカット／避雷ユニット５２、無線ＩＰルータ５７は、上述の子局３における各機器と同様である。警報ランプ５６は、例えば複数のランプを有しており、地盤異常の発生確率が高くなるに従って多くのランプを点灯させる。処理装置５３は、各観測ユニット１が検知した地盤異常が誤検知でないか否かを判定する機能や、ＩＳＤＮ回線等の電話回線６２を介して、監視局６に地盤情報や予測情報などを送信する機能などを有している。また、処理装置５３は、図示しない記憶領域を有しており、上述した各観測ユニット１の設置場所やＩＤ番号などが記憶されており、観測ユニット１を管理するようになっている。尚、このとき、処理装置５３は、観測ユニット１をグループに区分して管理するようになっている。具体的には、図５に示すように、観測地２０にＩＤ番号１、２、３・・・を有する複数の観測ユニット１が設置されている。そして、近設しているＩＤ番号１・２を有する観測ユニット１をグループＡとし、同じく近設しているＩＤ番号４・５を有する観測ユニット１をグループＢというように、２つの近設する観測ユニット１を１グループとして記憶し、複数の観測ユニット１を管理するようになっている。尚、１グループに属する観測ユニット１は、２つに限定することはなく、２つ以上であっても良い。
【００１８】
ここで、処理装置５３の機能について、詳しく説明する。処理装置５３は、地盤異常を検知した観測ユニット１が２つ以上の場合、つまり、処理装置５３が２つ以上の観測ユニット１から予測情報を受信した場合で、さらに、上述の同じグループに属する観測ユニット１が地盤異常を検知した場合にのみ、ＩＳＤＮ回線等の電話回線６２を介して、予測情報を監視局６に送信するようになっている。より具体的には、図５において、地盤異常を検知した観測ユニット１が、グループＡに属するＩＤ番号１・２であった場合、検知した地盤異常が誤検知ではないとして、予測情報が監視局６に送信されるようになっている。即ち、近設した観測ユニット１が地盤異常を検知した場合、１つの観測ユニット１のみが地盤異常を検知した場合との対比において、地盤異常が誤検知ではない可能性が向上し、予測情報の信頼性が向上する。尚、本実施の形態では、それぞれ別のグループに属する観測ユニット１、例えば、グループＡに属するＩＤ番号１の観測ユニット１と、グループＢに属するＩＤ番号５の観測ユニット１とがそれぞれ地盤異常を検知した場合は、誤検知であると判断するようになっている。
【００１９】
上記のように構成された観測局２は、通信回線６２を介して監視局６に接続されている。監視局６には、一般回線を介して地域住民の携帯電話や固定電話、ファクシミリ装置に接続されており、地域住民から送信された目撃情報や前兆情報、災害情報を受信可能にされている。また、一般回線は、音声自動応答／通報装置に接続可能にされており、地域住民は、音声で地盤異常の予測情報等を聞き出すことが可能になっている。そして、監視局６は、ＩＳＤＮ回線や光ケーブル回線、多重無線回線等の通信回線を介して関係機関５に接続されている。関係機関５としては、避難所や公民館、郵便局等があり、これらの関係機関５は、監視局６からの予測情報に基づいて被害の範囲や程度を把握し、復旧の準備作業を行うようになっている。
【００２０】
上記の構成において、災害事前検知システムが、地盤異常を検知したときの動作について、図６のフローチャートを参照しつつ説明する。まず、災害事前検知システムが、観測地２０を観測している状態において、観測ユニット１が地盤異常を検知したか否かを判定する（Ｓ６０１）。観測ユニット１が地盤異常を検知していなければ（Ｓ６０１：ＮＯ）、Ｓ６０１に戻る。観測ユニット１が地盤異常を検知した場合（Ｓ６０１：ＹＥＳ）、観測局２に地盤異常を検出したことを報知する（Ｓ６０２）。具体的には、観測ユニット１の子局３が、観測機器１０から地盤情報を収集し、収集した地盤情報に基づいて地盤異常を検知し、予測情報を求める。そして、これら予測情報および地盤情報を無線通信により観測局２に送信する。尚、観測ユニット１は、地盤異常を検知しているか否かに関わらず、観測局２に検出した地盤情報や観測ユニット１自身の動作状況などを送信する。
【００２１】
次に、観測局２の処理装置５３において、２つ以上の観測ユニット１が地盤異常を検知したか否かを判定する（Ｓ６０３）。つまり、観測局２が、２つ以上の観測ユニット１から予測情報を受信したか否かを判定する。２つ以上の観測ユニット１が地盤異常を検知していない場合（Ｓ６０３：ＮＯ）、つまり、１つの観測ユニット１のみが地盤異常を検知した場合、検知された地盤異常は、観測ユニット１の誤検知であると判断する（Ｓ６０６）。その後、Ｓ６０１に戻り、観測地２０の観測を続ける。２つ以上の観測ユニット１が地盤異常を検知した場合（Ｓ６０３：ＹＥＳ）、次に、上述した同じグループに属する観測ユニット１が、地盤異常を検知したか否かを判定する（Ｓ６０４）。
【００２２】
同じグループに属する観測ユニット１が、地盤異常を検知した場合（Ｓ６０４：ＹＥＳ）、観測ユニット１が検知した地盤異常は、誤検知ではないと判断し、監視局６に地盤異常を報知する（Ｓ６０５）。即ち、例えば、図５に示すＩＤ番号１を有する観測ユニット１とＩＤ番号２を有する観測ユニット１とが地盤異常を検知した場合、ＩＤ番号１・２を有する観測ユニット１は、同じグループＡに属しているため、観測ユニット１が検知した地盤異常は、誤検知ではないと判断する。尚、このとき、同じグループに属する観測ユニット１が存在すれば、別のグループに属する観測ユニット１が存在しても、誤検知ではないと判断する。その後、Ｓ６０１に戻る。
【００２３】
Ｓ６０４において、同じグループの観測ユニット１が、地盤異常を検知してない場合（Ｓ６０４：ＮＯ）、検知された地盤異常は、観測ユニット１の誤検知であると判断する（Ｓ６０６）。例えば、図５に示すＩＤ番号１を有する観測ユニット１とＩＤ番号４を有する観測ユニット１とが地盤異常を検知した場合、これらの観測ユニット１は同じグループではないため、誤検知と判断する。その後、Ｓ６０１に戻り、上述した動作を繰り返す。
【００２４】
以上、説明したように、本実施の形態は、地盤異常の危険性がある観測地２０に設置し、地盤を観測して地盤情報を検出し、地盤情報に基づいて、地盤異常を検知する複数の観測ユニット１（観測装置）と、２つ以上の観測ユニット１が、地盤異常を検知した場合のみ、地盤異常を報知する観測局２（報知部）とを備えている。この構成によると、２つ以上の観測ユニット１から予測情報を受信した場合のみ、地盤異常とすることで、予測情報の信頼性を向上させることができる。
【００２５】
また、本発明において、観測局２が、予め決められている２つ以上の観測ユニット１が地盤異常を検知した場合のみ、地盤異常を報知するようになっている。この構成によると、誤検知を低減することができる。
【００２６】
尚、本発明を好適な実施の形態に基づいて説明したが、本発明はその趣旨を超えない範囲において変更が可能である。例えば、２つ以上の観測ユニット１が地盤異常を検知し、さらに、同じグループに属している場合に、地盤異常が誤検知ではないとしているが、これに限定されることない。例えば、２つ以上の観測ユニット１が地盤異常を検知すればグループに関係なく誤検知ではないとしてもよい。また、観測ユニット１のグループ分けにおいて、近接する観測ユニット１を同じグループに区分しているが、離れて設置されている観測ユニット１を同じグループとしてもよい。この場合、道路沿いなど震動の起こりやすい場所に設置した観測ユニット１と、震動の起こり難い場所に設置した観測ユニット１とを同じグループとして設定することで、震動の起こり難い場所に設置した観測ユニット１が地盤異常を検知すると、震動の起こりやすい場所に設置した観測ユニット１は、誤検知ではない可能性が高くなり、地盤異常の信頼性を向上させることができる。
【００２７】
また、観測局２は、地盤異常と判断すると、監視局６に報知しているが、観測局２にアラームなどを発する警報機等を設けて観測局２の周囲に報知（警告）するようにしてもよい。
【００２８】
さらに、本実施の形態は、２つ以上の観測ユニット１が地盤異常を検知したか否かを判定する機能（報知部）を、観測局２に設けているが、これに限定されない。例えば、複数設置した観測ユニット１が互いに通信し、ある観測ユニット１が地盤異常を検知し、通信している１以上の他の観測ユニット１も地盤異常を検知していると判断する場合に、観測局２に地盤異常を報知するような構成であってもよい。
【００２９】
本発明は、上記の好ましい実施形態に記載されているが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の好適な実施の形態に係る観測ユニットの子局と観測局との概略図。
【図２】本発明の好適な実施の形態に係る観測ユニットの全体を表す概略図。
【図３】本発明の災害事前検知システムの概略図。
【図４】本発明の災害事前検知システムのブロック図。
【図５】本発明の好適な実施の形態に係る観測ユニットを観測地に設置した場合の概略図
【図６】本発明の災害事前検知システムが地盤異常を検知した場合の動作を表すフローチャート。
【符号の説明】
【００３１】
１  観測ユニット
２  観測局
３  子局
２５  太陽電池パネル
２７  無線ＬＡＮアンテナ
３０  インバータ
３１  バッテリ
３２  ノイズカット／避雷ユニット
３３  演算処理装置
４５  太陽電池パネル
４６  避雷針
４７  無線ＬＡＮアンテナ
５６  警報ランプ
５３  処理装置
５７  無線ＩＰルータ
【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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