(57)【要約】      （修正有）【課題】道路・鉄道路線周辺に点在し、管轄が異なる地盤測定装置で得られた地盤情報、及び解析結果などの付加情報を、地盤情報ネットワークセンタを介することで、配信を受けられる地盤管理システムを提供する。【解決手段】道路や鉄道路線周辺の地盤に点在する地盤測定装置３０、測定結果を収集する現地端末４０、公衆電話回線網５０を介して接続される地盤情報ネットワークセンタ７０、ローカルエリアネットワークＬＡＮを介して接続された地盤の状態予測を行う解析サーバ７２、インターネット回線網８０を介して接続される道路・鉄道管理を行う公共機関や管理を請け負う管理会社等の関連個所に設置された関連ユーザ端末９０群からなる。現地端末から地盤情報ネットワークセンタに転送された地盤測定装置の測定結果等の地盤情報、転送された地盤情報を基に解析サーバで解析した地盤情報を、関連ユーザ端末群で、リアルタイムで入手できる。【選択図】      図１
2004326445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路や鉄道路線周辺の地盤の変状や異常事態の発生状況などの地盤情報を管理するための地盤管理システムであって、
道路や鉄道路線周辺の地盤に点在する地盤の状態を測定するための地盤測定装置と、
該地盤測定装置の測定結果を収集する少なくとも１つの現地端末と、
前記現地端末と公衆電話回線網または専用回線を介して接続される地盤情報ネットワークセンタと、
該地盤情報ネットワークセンタとローカルエリアネットワークを介して接続された地盤の状態予測を行う少なくとも１つの解析端末と、
前記地盤情報ネットワークセンタとインターネット回線網を介して接続される道路・鉄道管理を行う公共機関や管理を請け負う管理会社等の関連個所に設置された関連ユーザ端末群とからなり、
前記現地端末から前記地盤情報ネットワークセンタに転送された前記地盤測定装置の測定結果等の地盤情報、及び前記現地端末から前記地盤情報ネットワークセンタに転送された地盤情報を基に前記解析端末で解析した地盤情報を、前記関連ユーザ端末群で、道路・鉄道を管轄する公共団体や管理会社、またはその道路・鉄道の沿線の道路・鉄道を管轄する公共団体や管理会社においてもリアルタイムで入手できるようにしたことを特徴とする地盤管理システム。
【請求項２】
道路や鉄道路線周辺の地盤の変状や異常事態の発生状況などの地盤情報を管理するための地盤管理システムであって、
道路や鉄道路線周辺の地盤に点在する低周波磁界を発生するための低周波磁界発生装置と該低周波磁界発生装置の発生する低周波磁界の受信レベルから前記低周波磁界発生装置の位置を測定する現地端末と、
該現地端末と公衆電話回線網または専用回線を介して接続される地盤情報ネットワークセンタと、
該地盤情報ネットワークセンタとローカルエリアネットワークを介して接続された地盤の状態予測を行う解析端末と、
前記地盤情報ネットワークセンタとインターネット回線網を介して接続される道路・鉄道管理を行う公共機関や管理を請け負う管埋会社等の関連個所に設置された関連ユーザ端末群からなり、
前記現地端末から前記地盤情報ネットワークセンタに転送された前記低周波磁界発生装置の位置情報、及び前記現地端末から前記地盤情報ネットワークセンタに転送された前記低周波磁界発生装置の位置情報を基に前記解析端末で解析した地盤情報を、前記関連ユーザ端末群で、道路・鉄道を管轄する公共団体や管理会社、またはその道路・鉄道の沿線の道路・鉄道を管轄する公共団体や管理会社においてもリアルタイムで入手できるようにしたことを特徴とする地盤管理システム。
【請求項３】
道路や鉄道路線周辺の地盤の変状や異常事態の発生状況などの地盤情報を管理するための地盤管理システムであって、
道路や鉄道路線周辺の地盤に点在する測位を行うためのＧＰＳ受信機と該ＧＰＳ受信機の測位結果を収集する少なくとも１つの現地端末と、
該現地端末と公衆電話回線網または専用回線を介して接続される地盤情報ネットワークセンタと、
該地盤情報ネットワークセンタとローカルエリアネットワークを介して接続された地盤の状態予測を行う解析端未と、
前記地盤情報ネットワークセンタとインターネット回線網を介して接続される道路・鉄道管埋を行う公共機関や管埋を請け負う管理会社等の関連個所に設置された関連ユーザ端末群からなり、
前記現地端末から前記地盤情報ネットワークセンタに転送された前記ＧＰＳ受信機の位置情報、及び前記現地端末から前記地盤情報ネットワークセンタに転送された前記ＧＰＳ受信機の位置情報を基に前記解析端末で解析した地盤情報を、前記関連ユーザ端末群で、道路・鉄道を管轄する公共団体や管理会社、またはその道路・鉄道の沿線の道路・鉄道を管轄する公共団体や管理会社においてもリアルタイムで入手できるようにしたことを特徴とする地盤管理システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の地盤管理システムにおいて、前記現地端末を移動体上に配置したことを特徴とする地盤管理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路や鉄道路線周辺の地盤の変状や異常事態の発生状況を把握する地盤管理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
地盤測定装置を使用した、従来技術による地盤管理システムの構成例を図２に示す。複数の地盤測定装置からなる地盤測定装置群１と現地端末２との組み合わせを複数組備え、各現地端末２は公衆電話回線網または専用回線３を介して監視局４に接続可能にされている。
【０００３】
地盤測定装置は地盤の変位や圧力、地下水位、及び雨雪量などを測定するための計測機器であり、地盤情報を取得する位置に配置する。
【０００４】
現地端末２は、地盤測定装置から地盤情報を収集したり、地盤測定装置を制御するデータロガー２−１と、データロガー２−１が収集した地盤情報を公衆電話回線または専用回線３を用いて監視局４に転送する伝送装置２−２とで構成される。現地端末２は地盤測定装置と計装ケーブルを用いて接続し、地盤測定装置から１０００ｍ未満の位置に配置されることが多く、現地端末１基につき複数の地盤測定装置が接続されるのが一般的である。
【０００５】
データロガー２−１は所定の時刻に自動的に地盤測定装置から地盤情報を収集して収録する。また、現地端末２の伝送装置２−２は所定の時刻、または公衆電話回線または専用回線３で接続された監視局４からの要求によりデータロガー２−１で収集した地盤情報を監視局４に転送する。
【０００６】
監視局４は現地端末２から転送された地盤情報を表示・収録等を行うコンピュータ４−１と現地端末２から公衆電話回線または専用回線３を用いて地盤情報の転送を受けるための伝送装置４−２で構成される。
【０００７】
コンピュータ４−１は伝送装置４−２を介して受信した地盤情報を表示・収集する。また、コンピュータ４−１は収集した地盤情報を解析し、地盤の変状などの解析や異常事態の発生状況の検出を行う。
【０００８】
図３は本出願人により地盤測定装置の一例として提案されている斜面測定装置の構成を示す（特許文献１参照）。
【０００９】
本斜面測定装置は光波距離計やトランシット等では測定できない見通しが悪い地表や地中の測定点の位置を三次元座標系で求めることができる。
【００１０】
図３において、斜面測定装置は交流信号を出力する信号発生回路として、発振回路１１とその出力を増幅するための増幅器１２とを有する。発振回路１１の周波数は可聴帯域が望ましいが、これに限定されない。また、斜面測定装置は互いに直交する三軸座標系のそれぞれの軸に中心軸が一致するように一体化して予め決められた基準位置Ｐｏに配置した第一、第二、第三の励磁コイルＥｘ１、Ｅｘ２、Ｅｘ３と、第一、第二、第三の励磁コイルＥｘ１、Ｅｘ２、Ｅｘ３を増幅器１２の出力で順に励磁するための第一の切り替え回路１３とを有する。これらは低周波磁界発生装置として作用する。
【００１１】
第一のコンピュータ１５は発振回路１１の制御を行うと共に、第一の切り替え回路１３を制御し、所定手順で第一、第二、第三の励磁コイルＥｘ１、Ｅｘ２、Ｅｘ３を順次励磁する。また、第一のコンピュータ１５は第一の通信回路１６と第二の通信回路２６を用いた無線通信により第二のコンピュータ２５を制御する。
【００１２】
斜面測定装置は更に、互いに直交する三軸座標系のそれぞれの軸に中心軸が一致するように一体化して前記の基準位置Ｐｏから離れた測定対象位置Ｐａ  に配置した第一、第二、第三の検出コイルＤｘ１、Ｄｘ２、Ｄｘ３と、第一、第二、第三の検出コイルＤｘ１、Ｄｘ２、Ｄｘ３の出力を順に取り出すための第二の切り替え回路２３とを有する。
【００１３】
第二の切り替え回路２３には、第二の切り替え回路２３の出力の検波を行う検波回路２７が接続されている。検波回路２７の出力は電圧計２８により電圧信号として取り出される。第二のコンピュータ２５は第一の通信回路１６と第二の通信回路２６を用いた無線通信により第一のコンピュータ１５で制御されて第二の切り替え回路２３を制御し、所定の手順で電圧計２８から得られる第一、第二、第三の検出コイルＤｘ１、Ｄｘ２、Ｄｘ３の誘起電圧を収録する。
【００１４】
第二のコンピュータ２５に収録された第一、第二、第三の検出コイルＤｘ１、Ｄｘ２、Ｄｘ３の誘起電圧は第一の通信回路１６と第二の通信回路２６を用いた無線通信により第一のコンピュータ１５に収録される。第一のコンピュータ１５は測定対象位置Ｐａ  の座標を第一、第二、第三の検出コイルの誘起電圧Ｄｘ１、Ｄｘ２、Ｄｘ３から演算する。
【００１５】
図４は地盤測定装置として適用した上記斜面測定装置の測定状況を示す図である。第一、第二、第三の励磁コイル（Ｅｘ１、Ｅｘ２、Ｅｘ３）と発振回路（１１）と増幅器（１２）と第一の切り替え回路（１３）と第一のコンピュータ（１５）と第一の通信回路（１６）からなる第一の測定機器は移動可能な車両上に配置されている。一方、第二の切り替え回路（２３）と検波回路（２７）と電圧計（２８）と第二のコンピュータ（２５）と第二の通信回路（２６）からなる第二の測定機器ならびに路面下あるいは斜面内に配置された第一、第二、第三の検出コイル（Ｄｘ１、Ｄｘ２、Ｄｘ３）が少なくとも１組、斜面上の測定対象位置に配置される。
【００１６】
道路に沿って路面下あるいは斜面内に複数の測定対象位置を設定すれば、車両を移動させて順次測定することが可能となり、それぞれの測定対象位置及び複数の測定対象位置間の相対変位を三次元座標系で求めることができる。
【００１７】
図５は上記の斜面測定装置による方位測定原理を説明するための図である。直交する三軸座標系のそれぞれの軸をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸とし、Ｘ軸に中心軸ＸＣ１が一致する基準位置Ｐｏの励磁コイルから発生する磁気モーメントをＭとする。ここで、基準位置Ｐｏというのは説明上の呼称であり、基準位置Ｐｏが固定的に設定されることを意味するものではない。この場合、磁気モーメントＭが作る磁界上の測定対象位置Ｐａにおける磁界をＨｘとすれば、基準位置Ｐｏと測定対象位置Ｐａとの間の距離ｒ方向の成分をＨｘｒ、ｒ方向と直交して中心軸ＸＣ１の外側に向かう成分をＨｘθとすると、Ｈｘｒ、Ｈｘθは次式で示される。なお、次式においてθｘはｒ方向がＸ軸と作る角度とし、μ０  はこの空間の透磁率とする。
【００１８】
Ｈｘｒ＝２Ｍ（ｃｏｓθｘ／４πμ０  ｒ３  ）
Ｈｘθ＝Ｍ（ｓｉｎθｘ／４πμ０  ｒ３  ）
また、磁界Ｈの二乗は次の（１）式、（２）式で示される。
【００１９】
2004326445.tif 000003
但し、Ｋｒ＝Ｍ／４πμ０  ｒ３  とし、ｘは距離ｒのＸ軸方向の成分とする。
【００２０】
Ｘ軸の励磁コイルを励磁したときの測定対象位置Ｐａに配置する第一〜第三の検出コイルＤｘ１〜Ｄｘ３に誘起される電圧をＥｕ１、Ｅｖ１、Ｅｗ１とする。また、第一の基準位置ＰｏのＹ軸の励磁コイルを励磁したときの測定対象位置Ｐａの第一〜第三の検出コイルＤｘ１〜Ｄｘ３に誘起される電圧をＥｕ２、Ｅｖ２、Ｅｗ２とする。さらに第一の基準位置ＰｏのＺ軸の励磁コイルを励磁したときの測定対象位置Ｐａの第一〜第三の検出コイルＤｘ１〜Ｄｘ３に誘起される電圧をＥｕ３、Ｅｖ３、Ｅｗ３として、それぞれの２乗和としてＥｘ２  、Ｅｙ２  、Ｅｚ２  を次のように定義する。これらをまとめて（３）式とする。
【００２１】
Ｅｘ２  ＝Ｅｕ１２  ＋Ｅｖ１２  ＋Ｅｗ１２  
Ｅｙ２  ＝Ｅｕ２２  ＋Ｅｖ２２  ＋Ｅｗ２２  
Ｅｚ２  ＝Ｅｕ３２  ＋Ｅｖ３２  ＋Ｅｗ３２                           （３）
ここで、Ｋｅを検出コイルを励磁する磁界の強さとコイルに誘起される電圧の比例定数とすれば、（１）式と（３）式からＸ軸の励磁コイルを励磁した磁界の二乗Ｈｘ２  は次の式で示される。これらをまとめて（４）式とする。
【００２２】
2004326445.tif 000004
ここで（４）式をＥｘ２  について解くと（２）式から、以下の式が導かれる。これらをまとめて（５）式とする。
【００２３】
2004326445.tif 000005
同様にＹ軸、Ｚ軸の励磁コイルを励磁したときの出力電圧は以下の（６）式と（７）式で示される。（６）式、（７）式において、θｙ、θｚはそれぞれｒ成分がＹ軸、Ｚ軸と作る角度とする。
【００２４】
2004326445.tif 000006
（５）式、（６）式、（７）式を合計すると以下の（８）式となる。
【００２５】
2004326445.tif 000007
（８）式を（５）式に代入すれば以下の（９）式のようになる。
【００２６】
2004326445.tif 000008
（９）式よりθｘを算出すると、以下の数１で表される。
【００２７】
【数１】
2004326445.tif 000009
【００２８】
同様にＹ軸、Ｚ軸についてのθｙ、θｚは以下の数２、数３で示される。
【００２９】
【数２】
2004326445.tif 000010
【数３】
2004326445.tif 000011
【００３０】
以上の通り、第一〜第三の検出コイルＤｘ１〜Ｄｘ３に誘起される電圧Ｅｕ１、Ｅｖ１、Ｅｗ１、Ｅｕ２、Ｅｖ２、Ｅｗ２、Ｅｕ３、Ｅｖ３、Ｅｗ３を計測すれば数１から数３の演算により、基準位置Ｐｏから測定対象位置Ｐａへの方位が求まる。
【００３１】
図６は上記の斜面測定装置による距離測定原理を説明するための図である。図６のように基準位置Ｐｏに配置されたループ寸法が波長に比べて十分短い微小ループアンテナの測定対象位置Ｐａにおける放射電磁界は以下の一般式である数４、数５、数６で示され、ＨｒとＨθが磁界を示し、Ｅφが電界を示している。但し、ω：角周波数、Ｉ：微小ループアンテナに流れる電流、λ：波長、Ｓ：微小ループアンテナの面積、ｋ：波数（ｋ＝２π／λ）、ｒ：微小ループアンテナの中心からの距離、η０  ：特性インピーダンス、μ：透磁率である。
【００３２】
【数４】
2004326445.tif 000012
【数５】
2004326445.tif 000013
【数６】
2004326445.tif 000014
【００３３】
ここで、１〜１０ＫＨｚ程度の低周波で微小ループからの距離ｒを数１００ｍまでとした場合、ｋｒ＝（２πｒ／λ）＜＜１の関係が成り立つため、以下の不等式（１６）、（１７）が成立する。
【００３４】
１＋（１／ｊｋｒ）＜＜１／（ｊｋｒ）２                       （１６）
−Ｅφ＜＜Ｈθ，Ｈｒ                                        （１７）
また、上記の数４は式（１６）の条件により以下の数７で表される。
【００３５】
【数７】
2004326445.tif 000015
【００３６】
ここで、１／λ＝ｋ／２πであるから以下の数８が得られる。
【００３７】
【数８】
2004326445.tif 000016
【００３８】
さらに、η０  ＝（μ／ε）１／２  から以下の数９が得られる。
【００３９】
【数９】
2004326445.tif 000017
【００４０】
ここで、Ｃを光速とすると、以下の式が得られる。
【００４１】
（με）１／２  ＝１／Ｃ
ω／Ｃ＝２πｆ／Ｃ＝２π／λ＝ｋ
上記の数８は、下記の数１０で表される。
【００４２】
【数１０】
2004326445.tif 000018
【００４３】
同様にＨｒは下記の数１１で表される。
【００４４】
【数１１】
2004326445.tif 000019
【００４５】
数１０、数１１のいずれにおいても定数、距離、減衰項、指向性の積の関数として示され、磁界の大きさは距離ｒの３乗に反比例して減衰することが示される。
【００４６】
ここで、検出コイルを励磁する磁界の強さと検出コイルに誘起される電圧は比例することから、検出コイルから得られる９種類の誘起電圧Ｅｘｕ、Ｅｘｖ、Ｅｘｗ、Ｅｙｕ、Ｅｙｖ、Ｅｙｗ、Ｅｚｕ、Ｅｚｖ、Ｅｚｗを測定し、以下の式に基づく演算を行うことで検出コイルの位置の磁界の大きさに比例した電圧Ｅを得ることができる。これらをまとめて式（２１）とする。
【００４７】
Ｅｘ２  ＝Ｅｘｕ２  ＋Ｅｘｖ２  ＋Ｅｘｗ２  
Ｅｙ２  ＝Ｅｙｕ２  ＋Ｅｙｖ２  ＋Ｅｙｗ２  
Ｅｚ２  ＝Ｅｚｕ２  ＋Ｅｚｖ２  ＋Ｅｚｗ２                         （２１）
Ｅ２  ＝Ｅｘ２  ＋Ｅｙ２  ＋Ｅｚ２                                 （２２）
ここで、基準位置Ｐｏと測定対象位置Ｐａとの間の距離が既知ｒｏ  の場合の電圧Ｅｏ  を式（２１）、（２２）と同様な方法で予め求めておく。これにより基準位置Ｐｏと測定対象位置Ｐａの距離がｒ１の場合の電圧Ｅ１は距離の３乗に反比例することから、
ｒ１３  ／ｒＯ  ３  ＝ＥＯ  ／Ｅ１
ｒ１＝（ＥＯ  ／Ｅ１）１／３  ｒＯ
で示される。
【００４８】
したがって、検出コイルから得られる９種類の誘起電圧をそれぞれ測定することにより、基準位置Ｐｏから測定対象位置Ｐａの距離を測定することができる。
【００４９】
基準位置Ｐｏから測定対象位置Ｐａへの方位と距離を求めることで、基準位置Ｐｏの座標から測定対象位置Ｐａの座標が特定されるので、測定対象位置Ｐａの座標に変化が生じれば斜面崩壊の前兆が捉えられることになる。
【００５０】
なお、基準位置Ｐｏの位置決めはＧＰＳや路面上の印などを用いることで容易に設定できることは言うまでもない。また、２つ以上の基準位置を決め、つまり例えば三つの励磁コイルの組み合わせを２つの位置に配置して、それぞれ測定対象位置の座標を演算し、得られた座標の平均処理を行うことで測定精度の向上を図ったり、相対変位を得ることができることは言うまでもない。勿論、三つの検出コイルの組み合わせを２組以上配置するようにしても良い。
【００５１】
さらに、図３では電圧計で計測した電圧値を用いて、上記の演算を別の装置で行うことを想定しているが、電圧計に代えてＡ／Ｄ変換機能を持つ演算処理装置を直接接続しても良い。この場合、演算処埋装置は、上記の演算処埋プログラムを内蔵しており、第二の切り替え回路２３から順に得られる９種類の電圧値を順にサンプリングして上記の演算を行うことにより、基準位置Ｐｏから測定対象位置Ｐａへの方位と、基準位置Ｐｏから測定対象位置Ｐａへの距離を求め、基準位置の座標系における測定対象位置Ｐａの座標を算出する。
【００５２】
上記の斜面測定装置は、車両などの移動体上に設定した基準位置に対して測定対象位置を数十ｍ以上離れた位置に設定することができ、しかも測定対象位置は地表は勿論、地中、水中の別を問わない。このような斜面測定装置は、光学計測機器では測定出来ない地中内部や水中における測定が可能であり、地中内部の変位や水中での斜面の変位を測定することができるので、斜面表面の崩壊だけでなく斜面内部の土塊にひずみが発生して斜面表面が崩壊に至る前兆を検出することが可能となる。つまり、斜面内部のひずみがある値以上になっていれば警報表示を行うようにすれば良い。
【００５３】
【特許文献１】
特願２００２−３２２７９４号
【００５４】
【発明が解決しようとする課題】
いずれにしても、地盤測定装置で得られた地盤情報は現地端末を介して道路・鉄道を管轄する公共団体や管理会社が個々に管理する監視局に直接転送され、監視局のコンピュータまたは再転送された別のコンピュータで収録される。したがって、現地端末で得られた地盤情報は地域毎に管轄する公共機関や管理業務を請け負う管理会社がそれぞれ解析し、管理を行う必要があった。
【００５５】
また、特に複数の管轄にまたがる道路では、例え同一沿線上の道路であっても地盤情報の共有化は図られていなかった。
【００５６】
本発明の課題は道路・鉄道路線周辺に点在し、管轄が異なる地盤測定装置で得られた地盤情報、及びそれら地盤情報から得られる解析結果などの付加情報を、地盤情報ネットワークセンタを介することで、管轄の公共団体や管理会社毎に解析及び管理することなく、地盤情報の配信を受けられる地盤管理システムを提供することにある。
【００５７】
さらに、管轄の公共団体や管理会社だけでなく、その道路・鉄道の沿線の公共団体や管理会社なども地盤情報をリアルタイムで配信を受けられる地盤管理システムを提供することにある。
【００５８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、道路や鉄道路線周辺の地盤の変状や異常事態の発生状況などの地盤情報を管理するための地盤管理システムであって、道路や鉄道路線周辺の地盤に点在する地盤の状態を測定するための地盤測定装置と、該地盤測定装置の測定結果を収集する少なくとも１つの現地端末と、前記現地端末と公衆電話回線網または専用回線を介して接続される地盤情報ネットワークセンタと、該地盤情報ネットワークセンタとローカルエリアネットワークを介して接続された地盤の状態予測を行う少なくとも１つの解析端末と、前記地盤情報ネットワークセンタとインターネット回線網を介して接続される道路・鉄道管理を行う公共機関や管理を請け負う管理会社等の関連個所に設置された関連ユーザ端末群とからなり、前記現地端末から前記地盤情報ネットワークセンタに転送された前記地盤測定装置の測定結果等の地盤情報、及び前記現地端末から前記地盤情報ネットワークセンタに転送された地盤情報を基に前記解析端末で解析した地盤情報を、前記関連ユーザ端末群で、道路・鉄道を管轄する公共団体や管理会社、またはその道路・鉄道の沿線の道路・鉄道を管轄する公共団体や管理会社においてもリアルタイムで入手できるようにしたことを特徴とする地盤管理システムが提供される。
【００５９】
本発明によればまた、道路や鉄道路線周辺の地盤の変状や異常事態の発生状況などの地盤情報を管理するための地盤管理システムであって、道路や鉄道路線周辺の地盤に点在する低周波磁界を発生するための低周波磁界発生装置と該低周波磁界発生装置の発生する低周波磁界の受信レベルから前記低周波磁界発生装置の位置を測定する現地端末と、該現地端末と公衆電話回線網または専用回線を介して接続される地盤情報ネットワークセンタと、該地盤情報ネットワークセンタとローカルエリアネットワークを介して接続された地盤の状態予測を行う解析端末と、前記地盤情報ネットワークセンタとインターネット回線網を介して接続される道路・鉄道管理を行う公共機関や管理を請け負う管埋会社等の関連個所に設置された関連ユーザ端末群からなり、前記現地端末から前記地盤情報ネットワークセンタに転送された前記低周波磁界発生装置の位置情報、及び前記現地端末から前記地盤情報ネットワークセンタに転送された前記低周波磁界発生装置の位置情報を基に前記解析端末で解析した地盤情報を、前記関連ユーザ端末群で、道路・鉄道を管轄する公共団体や管理会社、またはその道路・鉄道の沿線の道路・鉄道を管轄する公共団体や管理会社においてもリアルタイムで入手できるようにしたことを特徴とする地盤管理システムが提供される。
【００６０】
本発明によればさらに、道路や鉄道路線周辺の地盤の変状や異常事態の発生状況などの地盤情報を管理するための地盤管理システムであって、道路や鉄道路線周辺の地盤に点在する測位を行うためのＧＰＳ受信機と該ＧＰＳ受信機の測位結果を収集する少なくとも１つの現地端末と、該現地端末と公衆電話回線網または専用回線を介して接続される地盤情報ネットワークセンタと、該地盤情報ネットワークセンタとローカルエリアネットワークを介して接続された地盤の状態予測を行う解析端未と、前記地盤情報ネットワークセンタとインターネット回線網を介して接続される道路・鉄道管埋を行う公共機関や管埋を請け負う管理会社等の関連個所に設置された関連ユーザ端末群からなり、前記現地端末から前記地盤情報ネットワークセンタに転送された前記ＧＰＳ受信機の位置情報、及び前記現地端末から前記地盤情報ネットワークセンタに転送された前記ＧＰＳ受信機の位置情報を基に前記解析端末で解析した地盤情報を、前記関連ユーザ端末群で、道路・鉄道を管轄する公共団体や管理会社、またはその道路・鉄道の沿線の道路・鉄道を管轄する公共団体や管理会社においてもリアルタイムで入手できるようにしたことを特徴とする地盤管理システムが提供される。
【００６１】
なお、上記のいずれか地盤管理システムにおいても、前記現地端末を移動体上に配置しても良い。
【００６２】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、本発明による地盤管理システムの実施の形態について詳細に説明する。以下では、本発明を図３〜図６で説明した地盤測定装置に適用する場合について説明するが、図４における第一の測定機器は車両以外の移動体に配置したり、路面上や斜面上に配置しても問題が無いことは言うまでもない。また、図３における第一のコンピュータ１５と第二のコンピュータ２５ならびに第一の通信回路１６と第二の通信回路２６を使用せず、発振回路１１と増幅器１２と第一の切り替え回路１３と第二の切り替え回路２３と検波回路２７と電圧計２８といった測定機器を車両上に配置し、ケーブルを用いて前記の測定機器と第一、第二、第三の検出コイルＤｘ１、Ｄｘ２、Ｄｘ３とを接続することで同様な効果が得られることは言うまでもない。
【００６３】
図１は本発明の実施の形態による地盤管理システムの構成を示すブロック図である。図１において、地盤測定装置３０は地盤の変位を測定する装置として図３で説明した斜面測定装置を使用している。地盤測定装置３０と接続した現地端末４０は斜面測定装置３０の測定結果を収録するデータロガー３１、モデム３２、公衆電話回線網５０を介して地盤情報ネットワークセンタ７０に収録データを転送（アップロード）する携帯電話４３で構成されている。地盤情報ネットワークセンタ７０はまた、インターネット回線網８０を介して一つ以上の関連ユーザ端末９０と接続可能にされている。
【００６４】
本形態では図４に示されている斜面測定装置の第二の測定機器と第一、第二、第三の検出コイル（Ｄｘ１、Ｄｘ２、Ｄｘ３）は測定対象の測定点に配置されており、第一の測定機器と第一、第二、第三の励磁コイル（Ｅｘ１、Ｅｘ２、Ｅｘ３）ならびに現地端末４０は車両上に配置されているものとする。
【００６５】
地盤情報ネットワークセンタ７０は、現地端末４０ならびに関連ユーザ端末９０とのデータ転送を行うホストコンピュータ７１、現地端末４０から転送（アップロード）された地盤情報を地盤情報データベースに変換したり、地盤情報データベースを解析サーバ７２に解析させるセンターサーバ７３、センタ一サーバ７３がデータベースに変換した地盤情報を収録するデータベースサーバ７４、センターサーバ７３からの指示で現地端末４０からアップロードされた地盤情報について所定の解析を行う解析サーバ７２ならびにクライアントコンピュータ７５で構成され、それぞれローカルエリアネットワークＬＡＮで接続されている。ホストコンピュータ７１はモデム７６を介して公衆電話回線網５０に、モデム７７を介してインターネット回線網８０に接続可能にされている。
【００６６】
関連ユーザ端末９０は、現地端末４０から地盤情報ネットワークセンタ７０に転送された地盤測定装置３０の測定結果等の地盤情報、及び現地端末４０から地盤情報ネットワークセンタ７０に転送された地盤情報を基に解析サーバ７２で解析した地盤情報をユーザが閲覧するためのものである。このために、関連ユーザ端末９０はインターネット回線網８０を介して地盤情報ネットワークセンター７０のホストコンピュータ７１に接続可能にされている。
【００６７】
関連ユーザ端末９０での地盤情報の閲覧は一般的なＷｅｂブラウザを用いており、関連ユーザ端末９０の増設が容易なことが特徴となっている。
【００６８】
以下に、地盤測定装置３０から得られる地盤情報の流れについて説明する。現地端末４０のデータロガー４１は所定の時刻に地盤測定装置３０から得られる地盤情報をデジタル値として収録する。データロガー４１は所定の時刻に収録データをモデム４２、携帯電話４３ならびに公衆電話回線５０を介してホストコンピュータ７１に転送（アップロード）する。ホストコンピュータ７１は現地端末４０からアップロードされた地盤情報を一旦収録し、センターサーバ７３にアップロードの完了情報を送信する。ホストコンピュータ７１のアップロード完了情報を受けるとセンターサーバ７３は自動的にホストコンピュータ７１にアップロードされた地盤情報をダウンロードし、地盤情報データベースに変換後、データベースサーバ７４にアップロードする。また、センターサーバ７３は解析サーバ７２に解析指示情報を送信する。
【００６９】
解析サーバ７２は解析指示情報を受けると自動的にデータベースサーバ７４に収録された地盤情報データベースをダウンロードして所定の解析を行い、その結果を地盤情報解析データベースとしてデータベースサーバ７４にアップロードする。
【００７０】
ここで、地盤情報の解析とは地盤の変状予測や理論値との比較、地盤崩壊の検出などが含まれているが、地盤測定装置３０の測定結果の妥当性判定や地盤測定装置３０の不具合検出等も含まれている。
【００７１】
地盤情報の解析は基本的に現地端末４０から転送された位置情報を基に自動的に行われるが、コンピュータで自動的に判定が難しい不具合検出などでは地盤情報ネットワークセンタ７０のクライアントコンピュータ７５で管理者が定期的に地盤情報データベースを検索することで判定することもできる。この場合では地盤情報ネットワークセンタ７０のクライアントコンピュータ７５から不具合の状況を、センターサーバ７３を介して地盤情報解析データベースに付加できる。
【００７２】
関連ユーザ端末９０または地盤情報ネットワークセンタ７０のクライアントコンピュータ７５は所定の時刻にホストコンピュータ７１に地盤情報データベースならびに地盤情報解析データベースの配信を要求する。このとき、各関連ユーザ端末９０はＩＤならびにパスワードを送信する。
【００７３】
ホストコンピュータ７１は送信されたＩＤならびにパスワードを確認し、ＩＤならびにパスワードが所定の条件を満たしている場合にデータベースサーバ７４から地盤情報データベースならびに地盤情報解析データベースをダウンロードし、関連ユーザ端末９０または地盤情報ネットワークセンタ７０のクライアントコンピュータ７５に転送する。
【００７４】
ここで、現地端末４０のデータロガー４１は所定の時刻に地盤測定装置３０の測定結果を収録することを基本としているが、任意の時期にユーザから関連ユーザ端末９０または地盤情報ネットワークセンタ７０のクライアントコンピュータ７５への指示入力により行うことができる。この場合、関連ユーザ端末９０または地盤情報ネットワークセンタ７０のクライアントコンピュータ７５は測定要求をホストコンピュータ７１に送信し、ホストコンピュータ７１が現地端末４０のデータロガー４１に測定要求を送信することで自動的に実施される。
【００７５】
また、現地端末４０のデータロガー４１は所定の時刻に収録した地盤情報を地盤情報ネットワークセンタ７０にアップロードすることを基本としているが、任意の時期にユーザから関連ユーザ端末９０または地盤情報ネットワークセンタ７０のクライアントコンピュータ７５への指示入力により行うことができる。この場合、関連ユーザ端末９０または地盤情報ネットワークセンタ７０のクライアントコンピュータ７５は収録データ転送要求をホストコンピュータ７１に送信し、ホストコンピュータ７１が現地端末４０のデータロガー４１に収録データ転送要求を送信することで自動的に実施される。
【００７６】
さらに、関連ユーザ端末９０または地盤情報ネットワークセンタ７０のクライアントコンピュータ７５は所定の時刻にホストコンピュータ７１に地盤情報データベースならびに地盤情報解析データベースの配信を要求することを基本としているが、ユーザから関連ユーザ端末９０または地盤情報ネットワークセンタ７０のクライアントコンピュータ７５への指示入力により行うことができる。この場合、関連ユーザ端末９０または地盤情報ネットワークセンタ７０のクライアントコンピュータ７５は地盤情報データベース要求をホストコンピュータ７１に送信することで実施される。
【００７７】
また、関連ユーザ端末９０に配信される地盤情報データベースならびに地盤情報解析データベースにはそれぞれ所轄の関連ユーザ情報と配信可能関連ユーザ情報が含まれている。ホストコンピュータ７１は関連ユーザ端末９０または地盤情報ネットワークセンタ７０のクライアントコンピュータ７５から地盤情報データベース配信要求を受けた際に、データベースサーバ７４より地盤情報データベースの配信可能関連ユーザ情報をダウンロードして照会し、地盤情報の所轄のユーザと配信可能関連ユーザ情報で許可を与えられている関連ユーザ端末９０のみに地盤情報データベースならびに地盤情報解析データベースを配信する。
【００７８】
また、地盤情報データベースの配信可能関連ユーザ情報の変更は、ユーザから関連ユーザ端末９０または地盤情報ネットワークセンタ７０のクライアントコンピュータ７５への指示入力により行うことができる。この場合、関連ユーザ端末９０または地盤情報ネットワークセンタ７０のクライアントコンピュータ７５は配信可能関連ユーザ情報変更要求をホストコンピュータ７１に送信し、ホストコンピュータ７１に送信された配信可能関連ユーザ情報変更要求に基づきセンターサーバ７３が地盤情報データベース中の配信可能関連ユーザ情報を書き換えることで実施される。
【００７９】
さらに、所轄の関連ユーザ端末以外のユーザが配信許可を受ける場合、配信許可依頼情報をホストコンピュータ７１に送信する。配信許可依頼情報を受けたホストコンピュータ７１は所轄の関連ユーザに配信許可依頼情報を送信する。所轄の関連ユーザが地盤情報データベースの配信を許可する場合、関連ユーザ端末９０から配信可能関連ユーザ情報変更要求をホストコンピュータ７１に送信する。
【００８０】
センターサーバ７３はホストコンピュータ７１にアップロードされた地盤情報を地盤情報データベースに変換後、自動的に解析サーバ７２に解析指示情報を送信することを基本としているが、ユーザから関連ユーザ端末９０または地盤情報ネットワークセンタ７０のクライアントコンピュータ７５への指示入力により解析方法の選択を行うことができる。この場合、関連ユーザ端末９０または地盤情報ネットワークセンタ７０のクライアントコンピュータ７５は解析方法設定要求をホストコンピュータ７１に送信する。そして、ホストコンピュータ７１がセンターサーバ７３に解析方法設定要求を送信することで実施される。
【００８１】
センターサーバ７３は解析方法設定要求をユーザ及び地盤情報データベース毎に保存し、関連ユーザ端末９０または地盤情報ネットワークセンタ７０のクライアントコンピュータ７５から再度の解析方法設定要求があるまで保持される。
【００８２】
さらに、本形態では現地端末４０から地盤情報ネットワークセンタ７０への地盤情報のアップロードは携帯電話４３を使用した公衆電話回線網５０を使用しているが、有線の公衆電話回線や専用回線などを利用したり、ホストコンピュータ７１にＦＴＰサーバの機能を持たせることでインターネッ卜回線網を利用できることはいうまでも無い。また、磁気ディスクやＭＯディスクなどの記録媒体を介して地盤情報ネットワークセンタ７０のクライアントコンピュータ７５からローカルエリアネットワークＬＡＮを用いてアップロードできることは言うまでも無い。
【００８３】
また、地盤情報ネットワークセンタ７０にインターネット上からのウィルス侵入や不正アクセスを防ぐためのウィルス検出ソフトやファイアウォールが採用されていることは言うまでも無い。
【００８４】
上記の形態では地盤測定装置として本出願人により提案されている図３〜図６で説明した斜面測定装置を採用しているが、光学測量機器やＧＰＳ受信機などの他の手法による変位測定方式、地下水位を測定する地下水位計や降雨量を測定するための雨量計など地盤観測に関するその他の計測機器を地盤測定装置として採用しても同様の機能が得られることは言うまでも無く、地盤測定装置の測定方式に対応したデータロガーを採用することは言うまでも無い。また、携帯電話に代えて他の通信手段が用いられても良い。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、現地端末から地盤情報ネットワークセンタに転送された道路・鉄道周辺の地盤情報、または現地端末から地盤情報ネットワークセンタに転送された道路・鉄道周辺の地盤情報を基に解析端末で解析した地盤情報を、関連ユーザ端末毎に解析・管理することなく、道路・鉄道を管轄する公共団体や管理会社は配信を受けることができる。
【００８６】
さらに、その道路・鉄道の沿線の公共団体や管理会社においても同様に配信を受けることができることから、地盤情報の解析や伝達に要する時間や労力の効率化が図られるための経済的効果は大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による地盤管理システムの構成を示すブロック図である。
【図２】従来技術による地盤管理システムの構成例を示した図である。
【図３】本出願人により地盤測定装置の一例として提案されている斜面測定装置の構成を示した図である。
【図４】図３の斜面測定装置を、地盤測定装置として適用した場合の測定状況を示す図である。
【図５】図３の装置による方位測定原理を説明するための図である。
【図６】図３の装置による距離測定原理を説明するための図である。
【符号の説明】
１１    発振回路
１２    増幅器
１３、２３    第一、第二の切り替え回路
１５、２５    第一、第二のコンピュータ
１６、２６    第一、第二の通信回路
Ｅｘ１、Ｅｘ２、Ｅｘ３    第一、第二、第三の励磁コイル
Ｄｘ１、Ｄｘ２、Ｄｘ３    第一、第二、第三の検出コイル
３０    地盤測定装置
４０    現地端末
５０    公衆電話回線網
７０    地盤情報ネットワークセンタ
８０    インターネット回線網
９０    関連ユーザ端末
【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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