(57)【要約】【課題】土石流の災害の発生を確実に検知して警報を出す事の出来る土石流の検知方法と土石流警報装置を提供する。【解決手段】土石流の振動を観測する観測点に設置された振動センサーによって、振動の振幅と、振動の周波数及び振動の継続時間とを検知し、その情報を別に設けた解析回路で解析し、その結果に基づいて異常を検知する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
土石流の振動を観測する観測点に設置された振動センサーによって、振動の振幅と、振動の周波数及び振動の継続時間とを検知し、その情報を別に設けた解析装置で解析し、その結果に基づいて異常を検知する土石流の検知方法。
【請求項２】
観測点に設置された振動センサーを備えた検知装置と、前記検知部より得られた振動データを解析する解析装置と、その情報に基つき警報を発する警報装置と、前記装置を駆動させるための電源装置とからなり、振動の振幅の範囲が、５０〜１０００ｇａｌ、振動の周波数が１０Ｈｚ〜１００Ｈｚ、及び振動の継続時間が１０ｓｅｃ〜３０ｍｉｎの時に、警報を発する土石流警報装置。
【請求項３】
請求項２記載の土石流警報装置に於いて、振動センサーを備えた土石流検知装置と振動データを解析する解析装置と、その情報に基づいて警報を発する警報装置と、前記装置を駆動させるための電源装置とを一体に構成した土石流警報装置。
【請求項４】
請求項３に於いて、電源装置への電力供給を太陽電池によって供給することを特徴とする土石流警報装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は土石流，雪崩、斜面崩壊等の発生を早期に、確実に検知し迅速に情報伝達を行う、土石流の検知方法と土石流警報装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、土石流の発生を検知するためには、下記に示すような方法がとられている。
ワイヤーセンサーによるもの：この方法では、土石流によってワイヤーが切断されたことによって、土石流の発生を検知する。
超音波センサーによるもの：この方法では、超音波の反射で検知する、主に水深を計測する。
光センサーによるもの：土石流が光束を遮断したことで、土石流の発生を検知する。
音響センサーによるもの：土石流の音で検知する。
振動センサーによるもの：土石流の流下により発生する振動を観測し、検知する。
これらの方法は，特開平９−２７４０２３公報、特開平１１−３０４５５０公報、特開平１０−９７６９０号公報、特開平０８−０８６６５４公報、特開２０００−３５２５２９公報、等として開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来方法の問題点は、各種検知方法によって、次にあげるような欠点がある。
ワイヤーセンサーの場合：
小規模な土石流は検知できず、土石流は、第１波、第２波、第３波と連続で発生するが
この方法では、第２波、以降の検知が出来ず、土石流の規模の大小の判別が出来ない、
その上、無人化できず、維持管理費に多額の費用が掛かる。
超音波センサーの場合：
土石流の発生する上流域において、水深を計測するため河床の上昇・下降があると精度が大きく低下する、このため上流に設置できず、また、土石流の衝撃力の大小が判別できない。
光センサーの場合：
人・動物・倒木等で誤動作する、また、火山灰や微細砂・チリ等で光の透過度が減少し、
降雨時に誤動作が発生する。
音響センサーの場合：
設置場所の構造物等で影響を受けやすく、雨や風などの音で誤動作する欠点がある。
振動センサーの場合：
火山活動や地殻変動による地震、自動車や人の移動による地盤振動などがあり、誤動作の原因になる。
【０００４】
これら、各センサーの欠点に加えて、上記検知方法に共通の問題点は、センサーの設置位置が河川敷であり、土石流の衝撃からセンサーを守るために、大規模な工事が必要であること、また、土石流の規模の時間的変化に対応することが出来ないことである。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決しようとするもので従来の検知方法の欠点を、解消し確実に土石流等の発生の警報を出すように構成した土石流検知方法とその方法を用い土石流警報装置を提供する事を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
土石流振動データを分析すると、１０Ｈｚ〜１００Ｈｚで卓越周波数が顕著にみられ、火山活動や地殻振動による地震とは、周波数帯が異なり、さらに、自動車や人の移動による振動とは継続時間が異なる事を見出した、つまり土石流の検知精度を向上させるには、振動の振幅条件、振動の周波数条件、さらに、振動の継続時間条件を、全て満足した場合に警報を出せば良いことを見出した。これによって、上記記載のような、他のセンサーの欠点を補う事が出来る土石流の検知方法と土石流検知装置を見出した。即ち土石流の振動を観測する観測点に設置された振動センサーによって、振動の振幅と、振動の周波数及び振動の継続時間とを検知し、その情報を、別に設けた解析装置で解析し、その結果に基づいて異常を検知する土石流検知方法。（請求項１の発明）
【０００７】
請求項１記載の土石流検知方法に基づき、観測点に設置された振動センサーを備えた検知装置と、前記検知部より得られた振動データを解析する解析装置と、その情報に基づき警報を発する警報装置と、前記装置を駆動させるための電源装置とからなり、振動の振幅の範囲が、５０〜１００ｇａｌ、振動の周波数が１０Ｈｚ〜１００Ｈｚ、及び振動の継続時間が１０ｓｅｃ〜３０ｍｉｎの時に、警報を発する土石流警報装置。（請求項２の発明）
【０００８】
図１に示す様に河川敷１、の流路工右底を原点にし、４ｍ離れた高水敷３、に振動センサー６ａ、と１５ｍ離れた堤内地（河川敷外）４、に振動センサー６、を夫々、地表から５０ｃｍ下に埋設して、土石流の地盤振動を計測すると、振動センサー６ａ，振動センサー６とも、略、同じ振動データが得られた、このことにより、土石流の通過する危険域（河川敷内）から離れた場所に振動センサーを埋設しても、検知可能であることを見出した、従って他のセンサーの欠点である河川敷内の工事は必要でなく、堤内地４、の地表５０ｃｍ下に振動センサーを埋設するだけで、振動データを得ることが出来る、此れによって、振動センサーを備えた土石流検知装置と振動データを解析する解析装置とその情報に基づいて警報を発する警報装置と、前記装置を駆動させるための電源装置とを一体に構成した土石流警報装置。（請求項３の発明）
【０００９】
装置を駆動させるための電源装置への電力供給は一般には商用電力を使用しているが、
山間地、山中で、電力供給の困難な場所に設置の場合は、電源装置に太陽電池を導入し設置する事によって、動作を可能にし、省電力型装置となった土石流警報装置。（請求項４の発明）
【００１０】
上記記載の土石流の検知方法と土石流警報装置を課題の解決の手段とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図２は本発明の土石流警報装置で、振動センサー６、は底の付いた塩ビのパイプ１３、の内部に設置されている、警報装置ボックス１１、は底の付いた塩ビのパイプ１３、の上部に支柱を介して、ビス止め１２、によって取り付けられて、振動センサーと警報装置が接続されている、警報装置ボックスの内部には、警報装置、解析装置、電源装置、警報のためのスピーカー、が内蔵されている。また、ビス止め１２、より下の部分は、地中に埋設されている。
【００１２】
図３は、上記実施例に、電源供給のための太陽電池１０、を取り付けたものである。
振動センサー６、警報装置ボックス１１、底の付いた塩ビのパイプ１３、ビス止め１２、警報装置、解析装置、電源装置、警報のためのスピーカー、等は図２のものと同様である。図２との違いは太陽電池１０、を取り付け太陽電池１０、よりの電力を、警報装置内の電源装置に供給するように接続されている。
【００１３】
図４は、本発明の土石流警報装置の構成を示すブロック図である。振動センサー６、からの信号を増幅回路１５、で増幅し、振動の振幅と振動の継続時間は絶対値回路１６、と積分回路１７、を通過させて、マイクロコンピューター１８、で判定し、周波数はフィルター回路１９、と周波数電圧変換回路２０、を通過させてマイクロコンピューターで判定し、その情報に基づいて警報出力回路２１、に情報を送りスピーカー２２、により警報を知らせるか外部への出力回路２３、より無線ＬＡＮなどを利用して遠隔地へ警報を知らせる事が出来るように構成されている。
【００１４】
尚、上記例では土石流の発生を検知する場合で説明しているが、土砂崩れ、雪崩、火砕流、斜面崩壊、等についても、条件を設定する事によって、判別が可能であるため、本発明はそれらの自然災害の警報装置にも，応用する事が出来る。
【００１５】
【発明の効果】
本発明に依れば、地盤振動の、振幅条件、周波数条件、振動継続時間条件の全ての条件に基づいて、土石流の発生の有無を判定するため、従来の土石流検知方法の欠点を補い、確実に検知することが可能である、又、土石流の規模を衝撃力の大きさによって判別でき、さらに、河川敷外に簡単に設置できることは、安全性、設置費用の点でも、非常に有利であり、土石流検知警報の無人化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】高水敷及び堤内地での振動の比較実験の状況図
【図２】本発明の検知装置、解析装置　，警報装置、電源装置を一体に構成した土石流警報装置。
【図３】図２の構成で電源装置への電力を太陽電池より供給する土石流警報装置。
【図４】本発明の土石流警報装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１、河川敷
２、堤防
３、高水敷
４、提内地
５、流路工
６、振動センサー（提内地設置）
６ａ、振動センサー（高水敷内設置）
１０、太陽電池
１１、警報装置ボックス
１２、ビス止め
１３、塩ビ管
１４、電源装置
１５、増幅回路
１６、絶対値回路
１７、積分回路
１８、マイクロコンピューター
１９、フィルター回路
２０、周波数電圧変換回路
２１、警報出力回路
２２、スピーカー
２３、外部への出力回路
【図１】
2004117316.tif 000002
【図２】
2004117316.tif 000003
【図３】
2004117316.tif 000004
【図４】
2004117316.tif 000005