九州IoT実装推進ワーキンググループ 第2回

⼟砂災害予兆検知ソリューション
2017年10⽉31⽇
⽇本電気株式会社
社会公共企画本部
スマートインフラ事業部資料

⼟砂災害予兆検知ソリューション概要▌センサデータに基づき⼟砂災害の危険性を「⾒える化」することで、災害発⽣前の余裕をもった意思決定や避難発令を⽀援するソリューションです。
▌降⾬に伴い変化する⼟壌状態を解析してリアルタイムに斜⾯の「安全率※」を算出し、しきい値超過の際にアラートを通知します。
※斜⾯の安全性の指標。１を下回ると崩壊新開発センサー（地⾯に設置）○○⼭の北斜⾯の安全率が警戒値を下回りました。
崩壊する危険性が⾼まっています！

斜⾯○○地区のお住まいの⽅は⾝の安全を確保し、早急に避難してください×

⽔分計

センサーを危険箇所に設置
Performance

1

6

崩壊予兆の検知「監視したい斜⾯に対して簡易に設置が可能」

Performance2「⼟砂災害が発⽣する前に危険度の把握が可能」

Performance

3「場所と状態が特定されるため取るべき対策が明確になる」Fs(安全率)

崩壊予兆をFs=1.5とすると、崩壊まで2.5時間を確保可

54

安定状態

32
1

Fs:1.5

崩壊しきい値

11:45

12:57
© NEC Corporation 2017

14:09

15:21

16:33

崩壊Landslide

⻲裂発⽣

40分
2.5時間

実験結果例

02

判断・対策

17:45

18:57

20:09

活⽤イメージ
１．安全率閾値超過でメール⾃動通知

✉

・斜⾯名称
・顧客
・斜⾯状況概要・ＵＲＬ(リンク)・他

２．地図画
⾯上でアイコンをクリック

地図表⽰画⾯中継局
センサー⼦局
中継⼦局
崩壊予兆警告崩壊予兆超過安全率が閾値を下まわるとアイコン下に⻩⾊円弧表⽰

安全率グラフ

予測降⽔量

安全率

WEBブラウザ（IE10,Chrome）

３.現在の安全率と(予測)降⽔量を参考に対策にあたる

安全率が１を下回るとアイコン下に⾚⾊円弧表⽰(気象庁)

第⼀警戒メール通知
第⼆警戒メール通知

観測降⽔量(気象庁)

警戒閾値崩壊閾値

1
現在時刻

3

© NEC Corporation 2017

発令判断⽀援システム連携活⽤イメージ
発令判断⽀援システム │ 本稼働

災害名：台⾵10号

ログイン：999999 防災課
2015/12/31 23:59

23:50 気象庁より⼤⾬洪⽔警報が発表されました。

⾬量⽔位
⼟砂
津波
⾼潮
注意報

発令

⼟

①予測降⽔量と安全率の推移を確認②付近の避難所の準備状況を確認

発令対象地区確認

⽔害

⼟砂災害

津波災害

⾼潮災害

▼発令作業切替

避難準備 (対象世帯数：877

対象者数：1589)▼

避難勧告 (対象世帯数：50

対象者数：92

みなと開発区 (対象世帯数：20
みなと中央 (対象世帯数：10▼③対象地域に避難勧告を発令

避難指⽰ (対象世帯数：0

対象者数：0)

発令解除 (対象世帯数：0

対象者数：0)

発令内容確認へ
Copyright(C)2015 ZENRIN CO., LTD.

4

CIDfudo3-20150508173819© NEC Corporation 2017対象者数：15)
対象者数：30)▼新みなと (対象世帯数：20)

対象者数：47)

閉じる※画面は開発中のものです諫早市様における導⼊事例（旧タイプ、発令連携）▌ 導⼊：デジタル同報無線システム、
九州

発令判断⽀援システムと連携して導⼊▌ 稼働：2017年8⽉〜

⻑崎県諫早市▌ 構築：5か⽉(現地⼯事5⽇間)

NEC、⻑崎県諫早市に⼟砂斜⾯の危険性の変化をリアルタイムに⾒える化する「⼟砂災害予兆検知システム」を構築<http://jpn.nec.com/press/201708/20170830_01.html>▌ 斜⾯の安全性をリアルタイムで⾒える化。
▌ 発令判断⽀援システムと連携し、気象庁からの注意報等発表状況や、⽔位計等の他センシングシステムと地図上で⽐較することで、総合的に災害状況を把握することが可能。
▌ コンパクトな機器構成で低コストの設置・維持管理を実現。

※発令判断⽀援システムの画⾯

⼟砂災害特別警戒区域
センサー⼦局3台(飯盛中学校 裏⼭)

中継局1台(諫早市役所 飯盛⽀所 屋上)NECクラウドサーバ

約30m(特定⼩電⼒無線:920MHz)

約590m(特定⼩電⼒無線:920MHz)

中継⼦局1台(飯盛中学校 屋上)
5© NEC Corporation 2017

諫早市役所 総務課

LTE

光回線

システム構成▌対象斜⾯にソーラーパネル給電のセンサシステムを設置（商⽤電源も利⽤可）▌シンプル構成により、H/W費、⼯事費を低減した新型
データ収集
センサシステム

結果参照

解析

対象斜⾯

ソーラーパネル

計算
サーバ

メール
サーバ

ＷＥＢ
サーバ

✉

アラートメール

無線機能付きデータロガー

3G/LTE
1局設置
3G

ソーラー発電可能エリア
では商⽤電源不要© NEC Corporation 2017

災害対策本部

インターネット

⼟中⽔分センサ
上中下×浅深の計6個埋設

6スマートフォン

クラウドサーバ

有線✉

アラートメール

気象庁等

導⼊フロー① 現地調査、⼟砂採取・候補斜⾯を調査
斜⾯⾓度を計測、集⽔性、植⽣等を調査・試験⽤の⼟砂を採取
⼟砂を採取、密度を測定② ⼟質試験、モデル作成
加⽔過程の⼟壌⽔分量と⼟壌パラメータを取得⇒モデル式作成崩壊可否判定サービス
安全率Fs

試験時実測データ:斜⾯Ａ:斜⾯Ｂ

飽和時⽔分量(最⼤⽔分量)10

Fs(斜⾯Ｂ)＞１：安全
Fs(斜⾯Ａ)＜１:危険
⼟中⽔分量

斜⾯Ａは崩壊しうるが、斜⾯Ｂは崩壊しない③ 設置⼯事センサ設置⼯事、動作確認④ 監視サービス開始
安全率が設定しきい値を下回った…

安全率、降⽔量グラフ
安全率7© NEC Corporation 2017

アラート
メール

✉⾃然斜⾯での実験▌⽇本国内⼗か所超でセンサを設置した実証実験を実施中▌2016年9⽉ ⾼知県⿊潮町と島根県津和野町でセンサを設置した斜⾯が崩壊
台⾵１６号が直撃

津和野町
崩壊前

⿊潮町

津和野町

⿊潮町

あらかじめ斜⾯の⼟を使った変換式を作成
2016.3(⿊潮)安全率

⾬量[mm/h]

津和野町
崩壊後

⽇時

安全率が1を下回り、翌⽇崩壊を確認

実斜⾯で安全率算出の有効性を検証中(参考)http://www.nec.com/en/press/201504/global_20150413_01.html

8© NEC Corporation 2017

約20秒で崩壊導⼊・実証実験の状況▌⻑崎県諫早市にて導⼊(2017/8/30プレス発表)▌評価斜⾯数：19斜⾯(2016年度) → 国内14斜⾯、海外1斜⾯(2017年度)▌主な実験実績：⾃然斜⾯で17斜⾯は崩壊しないと判定して未崩壊、1斜⾯では崩壊すると判定して崩壊、その他1斜⾯では崩壊すると判定したが未崩壊(植⽣の影響を考慮しなかったため)
⾃然斜⾯

実績サマリ(2016年度)

崩壊

未崩壊

崩壊すると判定

1/19

1/19

崩壊しないと判定

0/19

17/19

▌⼈⼯斜⾯(⼟⽊研究所)における崩壊実験：13回実施。10回検知(誤差1時間程度以内)、2回未崩壊(崩壊しないと判定)、1回検知(誤差2時間以上)
⼈⼯斜⾯(⼟⽊研究所)

9

実績サマリ

崩壊

未崩壊

崩壊すると判定(1時間程度の誤差)

10/13

0/13

崩壊しないと判定
または崩壊すると判定(2時間以上の誤差)

1/13*2/13© NEC Corporation 2017

*発⽣の10時間前に安全率が1を下回った