(57)【要約】【課題】温度変化、地形の環境に左右されることなく、落石や崖崩れ等の前兆を高精度でしかも経済的に検知する地面の異常検知装置及び検知方法を得る。【解決手段】異常を検出しようとする地面１に磁性材４を混入した粘着剤５を被着させると共に、この被着面を磁気検出素子６を埋め込んだシート状磁界センサー部３で覆い、被検出地面のひずみによる磁界の変化を上記シート状磁界センサーで検出しこれを通常時の磁界分布と比較処理することにより地面の異常を検出するようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異常を検出しようとする地面に磁性材を混入した粘着剤を被着させると共に、この被着面に磁気検出素子を埋め込んだシート状磁界センサー部を布設し、上記被検出地面の歪による磁界の変化を上記シート状磁界センサーで検出しこれを通常時の磁界分布と比較処理することにより異常を検出することを特徴とする地面の異常検出方法。
【請求項２】
被検出地面の異常が検出されたとき、上記被検出地面の近傍に設置された監視用カメラによる確認作業と併用して最終的な異常判断を行うことを特徴とする請求項１記載の地面の異常検出方法。
【請求項３】
上記最終的に異常と判断されたとき、関係者への通報あるいは表示板による警告を行うようにしたことを特徴とする請求項２記載の地面の異常検出方法。
【請求項４】
異常を検出しようとする地面が落石・崩壊の可能性のある斜面あるいは崖である請求項１記載の地面の異常検出方法。
【請求項５】
異常を検出しようとする地面が決壊の可能性のある堤防である請求項１記載の地面の異常検出方法。
【請求項６】
異常を検出しようとする地面が地盤沈下の可能性のある場所である請求項１記載の地面の異常検出方法。
【請求項７】
複数個の磁気検出素子を埋め込んだシート状物体を、磁性材を混入した粘着剤が予め被着された被検出地面に布設して構成されるシート状磁界センサー部と、上記被検出地面のひずみによる磁界の変化を上記シート状磁界センサー部で検出し、これを通常時の磁界分布と比較処理する処理装置とを備えたことを特徴とする地面の異常検出装置。
【請求項８】
上記磁性材は磁気を帯びた磁気石であることを特徴とする請求項７記載の地面の異常検出装置。
【請求項９】
上記磁気検出素子はホール素子あるいは磁気抵抗素子であることを特徴とする請求項７又は請求項８記載の地面の異常検出装置。
【請求項１０】
上記被検出地面の近傍に監視用カメラを設置したことを特徴とする請求項７記載の地面の異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば落石により被害を受ける可能性のある斜面、崩壊の恐れのある崖等に対して、異常をその初期段階で検知して大事故を未然に防止する地面の異常検出方法及びそれに使用する異常検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、道路、鉄道、住宅地等に近接する斜面、崖などにおける落石、崖崩れによる被害の発生を未然に防止しようとする技術が開発されている。
すなわち崩壊の恐れのある斜面に落石検知装置や伸縮計・傾斜計等の補助計測器を設置し、それらの装置から収集された情報を出張所、事務所等のモニターで確認し、落石、崖崩れの前兆を予測、警告することにより落石・崩壊による災害を未然に防止しようするものである。
【０００３】
大規模な落石・崩壊が発生する前には、必ずその前兆現象を伴う場合が多いとされている。
上記前兆現象を検出できるようにした斜面異常観測システムとして、従来、金属管入り光ファイバーを含む歪センサーを要注意斜面に張られた防護ネット上に布設しておき、防護ネット内の岩石等のずれにより金属管入り光ファイバーに生じる伸び歪を、上記光ファイバー内で発生するプリルアン散乱光の特性を利用して検出するようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９―３２９４６９号公報（第２〜４頁、図１〜４）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の斜面異常観測システムでは、金属管入り光ファイバーを要注意斜面に常時布設しておく必要があるため、日照による温度差によって上記金属管入り光ファイバーが伸び縮みし、このため本来上記岩石等によって生じる伸び歪に変化が起こってしまい、ブリルアン散乱光の発生周波数の移動特性に変動を来たし、正確な前兆検出が出来にくいという問題があった。
また、崖、斜面の勾配によっては光ファイバーを設置することができない場所があり、落石・崩落の危険性のある場所にシステムを構築することが不可能な場合も存在していた。
【０００６】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、温度変化、地形の環境に左右されることなく、落石や崖崩れ等の前兆を高精度でしかも経済的に検知する地面の異常検知装置及び検知方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる地形の異常検知方法は、異常を検出しようとする地面に磁性材を混入した粘着剤を被着させると共に、この被着面に磁気検出素子を埋め込んだシート状磁界センサー部を布設し、上記被検出地面の歪による磁界の変化を上記シート状磁界センサーで検出しこれを通常時の磁界分布と比較処理することにより異常を検出するようにしたものである。
【０００８】
また、この発明に係わる地形の異常検知装置は、複数個の磁気検出素子を埋め込んだシート状物体を、磁性材を混入した粘着剤が予め被着された被検出地面に布設して構成されるシート状磁界センサー部と、上記被検出地面のひずみによる磁界の変化を上記シート状磁界センサー部で検出し、これを通常時の磁界分布と比較処理する処理装置とからなるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における地面の異常検知システムの全体構成を示す図であり、落石、崩落の可能性のある崖、斜面１が道路２に近接して存在する場合を図示している。上記落石、崩落の可能性のある崖、斜面１に、磁気を帯びた石（磁気石）４を粘着剤５（図２を参照）と共にスプレーで吹きかける。
この被着面に対し、磁気検出素子を埋め込んだシート状磁界センサー部３で覆う。
【００１０】
図２はシート状磁界センサー部３の断面図で、４は磁気石、５は粘着剤を示している。上記磁気石としては例えば希土類系ボンド磁石（Ｎｄ―Ｆｅ―Ｂ系磁石粉末）やフェライト系磁石が用いられる。またこの磁気石は粒径１〜２ｍｍの大きさを有し、粘着剤としては防水性、硬化性で知られるウレタン高速硬貨剤（噴射式）を用いる。
【００１１】
上記シート状磁界センサー部３は図３、図４に拡大図示しているように、ホール素子や磁気抵抗素子からなる磁気検出素子６を半導体基板７に作成したプローブ８を、柔軟性のあるシートに挟み込むように複数個（図では１ｍ２当たり２７個）均一配置して構成される。各プローブ８には電圧線Ｖ、電流線Ｉが配線されており、半導体基板７を介して磁気検出素子６に電流を流すと、磁気石４から発せられる垂直な磁界（磁束密度Ｂ）により上記電圧線Ｖに電圧が発生する。
【００１２】
このようにして得られた各磁気検出素子６の出力電圧値を処理装置９で数値化すると共に、数値化したデータをテキスト化し、３次元グラフをマッピングする。  また処理装置９では予め通常時の磁界分布をメモリに記憶しておき、現状の磁界分布と異なる箇所を常にモニター１２上に表示するようになっている。
制御装置１０においては、処理装置９でグラフ化されたデータを通常時のグラフと比較したり、ＣＣＴＶカメラの映像を受信してＣＣＴＶ用モニター１３に映像として出力する。更に異常が検出されたときには出張所、事務所等に有線で警報信号を発信したり、警報解除を行ったりする。
今、磁気検出素子６が崖、斜面の歪によりある一定距離移動した場合、磁界分布の山の大きさが明確に変化し、崩落、落石の予兆を表示する。
【００１３】
一方、ＣＣＴＶカメラ１１で崖、斜面の状態を視認できるようになっており、上記予兆表示に伴い監視者がモニター１３で最終確認すると共に、崩落、落石の予兆ありと判断した場合は表示板１５に警告を表示させる他、有線で各関係場所に警報信号を発信するものである。
【００１４】
実施の形態２．
図５、図６はこの発明の実施の形態２を示す全体構成図であり、河川用堤防の決壊防止用異常検知システムを示している。
図中、図１〜図４と同一符号は同一または相当部分を示し、説明は省略する。図示するように、決壊の可能性のある堤防１００に磁気石を混入した粘着剤をスプレーで吹きかけ、その上を実施の形態１で説明したシート状磁界センサー部３で覆う。
【００１５】
磁界センサー部３からの磁界分布を有線で処理装置９に取り込み、通常時の磁界の分布をモニター１２に表示する。一方、堤防１００に歪が生じて磁気石４が移動した場合は、実施の形態１と同一原理で、通常時の磁界分布と移動した磁気石の磁界分布を比較し、顕著な磁界分布の変化により決壊を検知する。検知した結果をモニター１２で表示し、監視者に決壊の注意を促す。監視者は上記表示により決壊の予兆を認識し、ＣＣＴＶカメラ１１で設置場所の状況を確認後、警報を発令するものである。
【００１６】
実施の形態３．
この発明は地盤沈下の可能性のある場所に取り付けることもできる。この場合も地盤沈下の可能性のある場所に磁気石を粘着剤と共にスプレーで吹きかけ、この上を高感度な磁気検出素子を埋め込んだ柔軟性のあるシート状磁界センサー部で覆うもので、その他の構成及び動作原理は上記実施の形態１，２と同一であるので説明は省略する。
【００１７】
この発明は上述した実施形態に限らず、雪崩、土砂流、地滑り等にもその応用分野が存在することは当業者が容易に理解できるところである。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の地面の異常検出装置によれば、温度変化、地形の環境に左右されることなく、落石や崖崩れ等の前兆を高精度でしかも経済的に検知する地面の異常検知方法及びその装置が実現できる効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１における地面の異常検出システムを示す全体構成図である。
【図２】実施の形態１におけるシート状磁界センサー部の断面図である。
【図３】実施の形態１におけるシート状磁界センサー部の一部詳細図である。
【図４】図３のプローブ部分の拡大説明図である。
【図５】この発明の実施の形態２における地面の異常検出システムを示す全体構成図である。
【図６】実施の形態２におけるシート状磁界センサー部の断面図である。
【符号の説明】
１  崩落、落石の可能性のある崖、斜面
２  道路
３  シート状磁界センサー部
４  磁気石
５  粘着剤
６  磁気検出素子
９  処理装置
１１  監視用カメラ
１２，１３  モニター。
【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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