(57)【要約】【課題】見た目の水位変化がなくても危険流速になれば、例えば、河川内で作業や釣りをしている人に対して、警報を発する河川監視警報システムを得る。【解決手段】河川監視警報システムは、水中の流向と流速を水深毎に計測する多層流向流速計と、前記多層流向流速計から出力される水深毎の流向データと流速データを水深ごとの流速データに分割する水深別流速データデコード部と、前記水深別流速データデコード部から出力される水深毎の流速データが、予め設定される水深毎の流速警報値より大きいとき判定データを出力する判定部と、前記判定部から出力される判定データが入力されたとき警報信号を発する警報発生部と、前記警報発生部から出力される警報信号が入力されたとき人に伝わる警報音や警報表示を発する警報装置とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中の流向と流速を水深毎に計測する多層流向流速計と、
前記多層流向流速計から出力される水深毎の流向データと流速データを水深ごとの流速データに分割する水深別流速データデコード部と、
前記水深別流速データデコード部から出力される水深毎の流速データが、予め設定される水深毎の流速警報値より大きいとき判定データを出力する判定部と、
前記判定部から出力される判定データが入力されたとき警報信号を発する警報発生部と、
前記警報発生部から出力される警報信号が入力されたとき人に伝わる警報音や警報表示を発する警報装置と
を備えたことを特徴とする河川監視警報システム。
【請求項２】
超音波により装置設置点から水面までの距離を計測し水位情報を出力する超音波水位計と、
前記超音波水位計から出力される水位情報を水位データとして認識する水位データデコード部と
備え、
上記判定部は、前記水深別流速データデコード部から出力される水深毎の流速データが、予め定められた水深毎の流速警報値より大きいとき判定データを出力する、または、前記水位データデコード部から出力される水位データが予め定められた水位警報値より高いとき判定データを出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の河川監視警報システム。
【請求項３】
前記警報装置は、スピーカと表示装置を備え、
前記スピーカは、水深毎の流速データの少なくとも１つが予め設定される当該水深の流速警報値より大きいとき危険流速に対応した音声警報を発報し、水位データが予め設定される水位警報値より高いとき危険水位に対応した音声警報を発報し、
前記表示装置は、水深毎の流速データの少なくとも１つが予め設定される当該水深の流速警報値より大きいとき危険流速に対応した映像を表示し、水位データが予め設定される水位警報値より高いとき危険水位に対応した映像を表示する
ことを特徴とする請求項２に記載の河川監視警報システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、河川等で流れや水位に因る危険を察知して警報を発する河川監視警報システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の河川等における警報システムは、水位計により水位の上昇を検知し、危険水位になれば警報を出すシステムであった。すなわち、水面の上昇を検知して信号を発する信号発信装置と、信号を受信して警報を発する警報発信装置とを備える増水警報装置である（例えば、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２００３−２２７７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の河川等の警報システムでは、水面の位置のみを検知して、川底または堤防からの高さから水位を測定して警報判定を行う構成であるため、水位上昇による危険に対して警報を発することはできたが、流速の変化による危険まで検知することができなかったという問題点があった。
【０００５】
この発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、見た目の水位変化がなくても危険流速になれば、例えば、河川内で作業や釣りをしている人に対して、警報を発する河川監視警報システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る河川監視警報システムは、水中の流向と流速を水深毎に計測する多層流向流速計と、前記多層流向流速計から出力される水深毎の流向データと流速データを水深ごとの流速データに分割する水深別流速データデコード部と、前記水深別流速データデコード部から出力される水深毎の流速データが、予め設定される水深毎の流速警報値より大きいとき判定データを出力する判定部と、前記判定部から出力される判定データが入力されたとき警報信号を発する警報発生部と、前記警報発生部から出力される警報信号が入力されたとき人に伝わる警報音や警報表示を発する警報装置とを備えた。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る河川監視警報システムは、水深毎に流速を監視し、流速が流速警報値を超えると警報を発するので、例えば河川内で作業をしている人や釣りをしている人に対して、河川の増水を伴わずに流速だけが危険水準に達したときも警報することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る河川監視警報システムの機器構成ブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る河川監視警報システムの動作処理のフロー図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係る河川監視警報システムの機器構成ブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係る河川監視警報システムの動作処理のフロー図である。
【図５】この発明の実施の形態３に係る河川監視警報システムの機器構成ブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態３に係る河川監視警報システムの動作処理のフロー図である。
【図７】この発明の実施の形態３に係る河川監視警報システムの機器設置の概要図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の河川監視警報システムの好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る河川監視警報システムの機器構成ブロック図である。図２は、この発明の実施の形態１に係る河川監視警報システムの動作処理のフロー図である。
この発明の実施の形態１に係る河川監視警報システムは、図１に示すように、多層流向流速計（Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｄｏｐｐｌｅｒ  Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｐｒｏｆｉｌｅｒ、略称ＡＤＣＰ）１、処理装置２、及び警報装置３を備える。
処理装置２は、水深別流速データデコード部３１、水深別流速警報値設定部３２、判定部３３、警報発生部３４を有する。
【００１０】
多層流向流速計１は、水中の流向及び流速を水深毎に計測し、測定結果を水深別流速データデコード部３１に入力する。
水深別流速データデコード部３１は、多層流向流速計１で測定した水深毎の流向及び流速の測定値が水深毎の流向・流速情報として入力される。そして、水深別流速データデコード部３１は、入力された水深毎の流向・流速情報から水深毎の流速データを分割し、それを判定部３３に入力する。
水深別流速警報値設定部３２は、水深毎の流速警報値を設定し、水深別流速警報値を判定部３３に入力する。
【００１１】
判定部３３は、水深別流速データデコード部３１からの水深毎の流速データと水深別流速警報値設定部３２からの水深毎の流速警報値を水深毎に比較し、流速データが流速警報値を超えているとき判定データを警報発生部３４に入力する。
警報発生部３４は、判定データが入力されたとき警報発令信号を出力する。
警報装置３は、警報発令信号が入力されたとき警報を発する。警報としては、サイレンによるサイレン音の鳴動や警告灯の点滅などである。
【００１２】
多層流向流速計１は、水面から河底方向または、河底から水面方向に超音波を放射し、超音波によるドップラ測定により、多層流向流速計１からの距離、すなわち河川の水を垂直方向に複数の水の層（この層の河底または水面からの距離を「水深」と称す）に分割した層毎の流れの方向と流速（以下、水深毎の流向及び流速と称す）を測定する。流向及び流速を測定する範囲は、多層流向流速計１から円錐状に広がる空間である。
このように水深毎に流速を測定する必要性は、水位の変化や水面での流速の変化がない場合でも、堆積物や岩の移動などにより河川内の形状が変化し、河底付近や見えない場所での流速が危険速度に達していることがある。そのため河川内で作業している人や遊泳や釣りなどをしている人のために流速の監視が重要となる。
【００１３】
次に、この発明の実施の形態１に係る河川監視警報システムの動作処理について図２に基づき説明する。
ステップＳ１１において、多層流向流速計１は所定の周期で水深毎の流向及び流速を測定し、水深毎の流向及び流速の測定値を水深別流速データデコード部３１に送信する。
ステップＳ１２において、水深別流速データデコード部３１は受信した水深毎の流向及び流速の測定値から水深毎に流速の測定値を分割し、判定部３３に送る。
ステップＳ１３において、比較処理する対象の水深を最も浅い水深と設定する。
ステップＳ１４において、対象の水深の流速の測定値を予め定められた当該水深の流速警報値と比較し、流速の測定値が流速警報値を超えているときステップＳ１７に進み、流速の測定値が流速警報値以下のときステップＳ１５に進む。
ステップＳ１５において、比較処理する対象の水深を現在の水深より１層深い水深に設定する。
ステップＳ１６において、設定された水深が最も深い水深を超えているか否かを判断し、超えているとき監視警報ルーチンを終了し、超えていないときステップＳ１４に戻る。
ステップＳ１７において、サイレンからサイレン音を鳴動する。
ステップＳ１８において、サイレン音の停止スイッチが入れられたか否かを判断し、停止スイッチが入れられたとき監視警報ルーチンを終了し、停止スイッチが入れられていないときステップＳ１８を繰り返す。
【００１４】
水深、河底の形状及び河川立入りの内容により、水深別に流速警報値を変更する必要があるため、個別に設定が可能になるよう、水深別流速警報値設定部３２を設けている。多層流向流速計１を河底から水面に向けているときには、河底を０ｍとし、０ｍからｎ１ｍまでの水深では、流速警報値をｖ１ｍ／ｓ、ｎ１ｍからｎ２ｍまでの水深では、流速警報値をｖ２ｍ／ｓ、・・・、ｎｎ−１ｍからｎｎｍまでの水深では、流速警報値をｖｎｍ／ｓと水深毎に流速警報値を設定する。
また、水深毎の流速警報値を気象や干満条件などを考慮して設定しても良い。
【００１５】
この発明の実施の形態１に係る河川監視警報システムは、水深毎に流速を監視し、流速が流速警報値を超えると警報を発するので、例えば河川内で作業をしている人や釣りをしている人に対して、河川の増水を伴わずに流速だけが危険水準に達したときも警報することができる。
【００１６】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２に係る河川監視警報システムの機器構成ブロック図である。図４は、この発明の実施の形態２に係る河川監視警報システムの動作処理フローを示す図である。
この発明の実施の形態２に係る河川監視警報システムは、図３に示すように、この発明の実施の形態１に係る河川監視警報システムに超音波水位計４を追加し、それに伴い処理装置２Ｂに水位データデコード部３５及び水位警報値設定部３６も追加したことが異なり、またそれらに伴い判定部３３Ｂが異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記し説明を省略する。
【００１７】
超音波水位計４は、超音波により装置設置点から水面までの距離をもとに水位を計測し、計測した水位のデータを水位データデコード部３５に送信する。
水位データデコード部３５は、超音波水位計４から水位のデータを受信し、判定部３３Ｂに送る。
水位警報値設定部３６は、水位がこれ以上超えたとき警報を発する水位警報値を設定し、設定した水位警報値を判定部３３Ｂに送る。
判定部３３Ｂは、この発明の実施の形態１に係る判定部３３と同様に、水深別流速データデコード部３１からの水深別の流速データと水深別流速警報値設定部３２からの水深別の流速警報値を水深毎に比較し、流速データが流速警報値を超えているとき判定データを警報発生部３４に入力する。判定部３３Ｂは、さらに、水位データデコード部３５からの水位データと水位警報値設定部３６からの水位警報値を比較し、水位データが水位警報値を超えているとき判定データを警報発生部３４に入力する。
【００１８】
次に、この発明の実施の形態２に係る河川監視警報システムの動作処理について図４を参照して説明する。
ステップＳ２１において、多層流向流速計１は、所定の周期で水深毎の流向及び流速を測定し、水深毎の流向及び流速の測定値を水深別流速データデコード部３１に送信する。
ステップＳ２２において、水深別流速データデコード部３１は、受信した水深毎の流向及び流速の測定値から水深毎に流速の測定値を分割し、判定部３３Ｂに送る。
ステップＳ２３において、判定部３３Ｂは、比較処理する対象の水深を最も浅い水深と設定する。
ステップＳ２４において、判定部３３Ｂは、対象の水深の流速の測定値を予め定められた当該水深の流速警報値と比較し、流速の測定値が流速警報値を超えているときステップＳ２７に進み、流速の測定値が流速警報値以下のときステップＳ２５に進む。
ステップＳ２５において、判定部３３Ｂは、比較処理する対象の水深を現在の水深より１層深い水深と設定する。
ステップＳ２６において、判定部３３Ｂは、設定された水深が最も深い水深を超えているか否かを判断し、超えているときステップＳ２７に進み、超えていないときステップＳ２４に戻る。
ステップＳ２７において、超音波水位計４は、水位を計測し、水位の測定値を水位データデコード部３５に送信する。
ステップＳ２８において、水位データデコード部３５は、水位の測定値を受信し、受信した水位の測定値を判定部３３Ｂに送る。
ステップＳ２９において、判定部３３Ｂは、水位の測定値を予め定められた水位警報値と比較し、水位の測定値が水位警報値を超えているときステップＳ３０に進み、水位の測定値が水位警報値以下のとき監視警報ルーチンを終了する。
ステップＳ３０において、警報装置３は、サイレンからサイレン音を鳴動する。
ステップＳ３１において、警報装置３は、サイレン音の停止スイッチが入れられたか否かを判断し、停止スイッチが入れられたとき監視警報ルーチンを終了し、停止スイッチが入れられていないときステップＳ３１を繰り返す。
【００１９】
この発明の実施の形態２に係る河川監視警報システムは、この発明の実施の形態１に係る河川監視警報システムと同様に、水深毎に流速を監視し、流速が流速警報値を超えると警報を発するので、例えば河川内で作業をしている人や釣りをしている人に対して、河川の増水を伴わずに流速だけが危険水準に達したときも警報することができる。
さらに、この発明の実施の形態２に係る河川監視警報システムは、河川の水位が水位警報値を超えると警報を発するので、河口付近での海の干満による流速がほとんどない状態で水位のみ危険水準に達したときも警報することができる。
【００２０】
実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３に係る河川監視警報システムの機器構成ブロック図である。図６は、この発明の実施の形態３に係る河川監視警報システムの動作処理のフローを示す図である。図７は、この発明の実施の形態３に係る河川監視警報システムの機器設置状態を示す図である。
この発明の実施の形態３に係る河川監視警報システムは、図５に示すように、この発明の実施の形態２に係る河川監視警報システムの判定部３３Ｂの代りに流速判定部３７及び水位判定部３８、警報発生部３４の代りに警報音声・表示信号発生部３９、警報装置３の代りにスピーカ５及び表示装置６を有することが異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記し説明を省略する。
【００２１】
流速判定部３７は、水深別流速データデコード部３１からの水深別の流速データと水深別流速警報値設定部３２からの水深別の流速警報値を水深毎に比較し、流速データが流速警報値を超えているとき流速判定データを警報音声・表示信号発生部３９に入力する。
水位判定部３８は、水位データデコード部３５からの水位データと水位警報値設定部３６からの水位警報値を比較し、水位データが水位警報値を超えているとき水位判定データを警報音声・表示信号発生部３９に入力する。
【００２２】
警報音声・表示信号発生部３９は、流速判定データが入力されると「危険流速」に対応した音声信号をスピーカ５に送信し、「危険流速」に対応した映像信号を表示装置６に送信する。
警報音声・表示信号発生部３９は、水位判定データが入力されると「危険水位」に対応した音声信号をスピーカ５に送信し、「危険水位」に対応した映像信号を表示装置６に送信する。
スピーカ５は、「危険流速」に対応した音声信号を受信すると「危険流速」に対応した音声警報を発報し、「危険水位」に対応した音声信号を受信すると「危険水位」に対応した音声警報を発報する。
表示装置６は、「危険流速」に対応した映像信号を受信すると「危険流速」に対応した映像を表示し、「危険水位」に対応した映像信号を受信すると「危険水位」に対応した映像を表示する。
【００２３】
次に、この発明の実施の形態３に係る河川監視警報システムの動作について図６に基づき説明する。
ステップＳ４１において、多層流向流速計１は、所定の周期で水深毎の流向及び流速を測定し、水深毎の流向及び流速の測定値を水深別流速データデコード部３１に送信する。
ステップＳ４２において、水深別流速データデコード部３１は、受信した水深毎の流向及び流速の測定値から水深毎に流速の測定値を分割し、流速判定部３７に送る。
ステップＳ４３において、流速判定部３７は、比較処理する対象の水深を最も浅い水深と設定する。
ステップＳ４４において、流速判定部３７は、対象の水深の流速の測定値を予め定められた当該水深の流速警報値と比較し、流速の測定値が流速警報値を超えているときステップＳ４５に進み、流速の測定値が流速警報値以下のときそのままステップＳ４６に進む。  ステップＳ４５において、流速判定部３７は、流速判定データを警報音声・表示信号発生部３９に送ってステップＳ４６に進む。
ステップＳ４６において、流速判定部３７は、比較処理する対象の水深を現在の水深より１層深い水深と設定する。
ステップＳ４７において、流速判定部３７は、設定された水深が最も深い水深を超えているか否かを判断し、超えているときステップＳ４８に進み、超えていないときステップＳ４４に戻る。
ステップＳ４８において、超音波水位計４は、水位を計測し、水位の測定値を水位データデコード部３５に送信する。
ステップＳ４９において、水位データデコード部３５は、水位の測定値を受信し、受信した水位の測定値を水位判定部３８に送る。
ステップＳ５０において、水位判定部３８は、水位の測定値を予め定められた水位警報値と比較し、水位の測定値が水位警報値を超えているときステップＳ５１に進み、水位の測定値が水位警報値以下のときステップＳ５２に進む。
ステップＳ５１において、水位判定部３８は、水位判定データを警報音声・表示信号発生部３９に送ってステップＳ５２に進む。
ステップＳ５２において、警報音声・表示信号発生部３９は、流速判定データが入力されているか否かを判断し、流速判定データが入力されているとき、スピーカ５に流速警報音声信号を送信し、及び表示装置６に流速警報表示信号を送信し、ステップＳ５３に進む。
ステップＳ５３において、警報音声・表示信号発生部３９は、水位判定データが入力されているか否かを判断し、水位判定データが入力されているとき、スピーカ５に水位警報音声信号を送信し、表示装置６に水位警報表示信号を送信し、水位判定データが入力されていないとき処理を終了する。
【００２４】
尚、上述の実施の形態３において、サイレン音を鳴動して警報しているが、「危険水位に達しました、○○から退避してください」や「河底の流速が危険速度に達します。河から出てください」などで音声警報しても良い。警報表示は、「水位危険」や「流速危険」や「避難勧告」などが考えられる。
【００２５】
次に、この発明の実施の形態３に係る河川監視警報システムにおける各機器の現地設置例を図７に基づき説明する。
図７（ａ）は実施の形態３における各機器の設置例示しており、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡ−Ａ線における河川断面図である。
多層流向流速計１は、河床８に水面９に向けて設置される。超音波水位計４は、川岸から水面に向けて設置される。多層流向流速計１と超音波水位計４の情報は、処理装置２にて処理され、音声及び表示の警報信号は、釣り場や河川敷施設の警報を発するのに適した位置に設置されたスピーカ５及び表示装置６から、音声メッセージ及び文字表示情報として、人７に対して危険情報を伝達する。
【符号の説明】
【００２６】
１  多層流向流速計、２、２Ｂ  処理装置、３  警報装置、４  超音波水位計、５  スピーカ、６  表示装置、７  人、８  河床、９  水面、３１  水深別流速データデコード部、３２  水深別流速警報値設定部、３３、３３Ｂ  判定部、３４  警報発生部、３５  水位データデコード部、３６  水位警報値設定部、３７  流速判定部、３８  水位判定部、３９  警報音声・表示信号発生部。
【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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【図７】
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