JP2002168621A - Ground clinometer - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、地盤傾斜計に関
し、特に、地盤の変動を検出するセンサの出力が外来ノ
イズの影響を受けることなく、警報装置や記録装置に入
力されるようにした地盤傾斜計に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ground inclinometer, and more particularly, to a ground inclinometer in which the output of a sensor for detecting ground fluctuation is input to an alarm device or a recording device without being affected by external noise. It relates to an inclinometer.
【0002】[0002]
【従来の技術】図4は従来の地盤傾斜計の構成例を示す
斜視図である。土石流等の発生が予想される地盤400
の所定位置には、地盤400の水平面の変化を検出する
地盤傾斜計401が設置されている。地盤傾斜計401
には、ケーブル402及び403を介して警報装置40
4及びデータ取り込み装置405が接続されている。こ
こでは、警報装置404とデータ取り込み装置405の
両方を設置した例を示したが、いずれか一方でもよい。2. Description of the Related Art FIG. 4 is a perspective view showing a configuration example of a conventional ground inclinometer. Ground 400 where debris flow is expected to occur
At a predetermined position, a ground inclinometer 401 for detecting a change in the horizontal plane of the ground 400 is installed. Ground inclinometer 401
, The alarm device 40 via the cables 402 and 403
4 and the data capturing device 405 are connected. Here, an example is shown in which both the alarm device 404 and the data capturing device 405 are installed, but either one may be used.
【0003】警報装置404はサイレン406を備えて
おり、地盤400の表層部において異常が生じると、地
盤傾斜計401から出力電圧が発生し、その値が或るレ
ベル以上のときにサイレン406から警報を発し、周囲
にいる作業員等に警告を行って避難を促す。また、デー
タ取り込み装置405は、地盤傾斜計401から得たデ
ータを処理し、これを所定のタイミング及び伝送形式の
データに変換する。データ取り込み装置405は、変換
したデータをケーブル407を介して観測所408へ伝
送する。観測所408は送信設備(図示せず)及びアン
テナ409を備えており、データ取り込み装置405か
らのデータを電波にして管理事務所(図示せず)等へ送
信する。The alarm device 404 is provided with a siren 406. When an abnormality occurs in the surface layer of the ground 400, an output voltage is generated from the ground inclinometer 401, and when the value is higher than a certain level, an alarm is issued from the siren 406. Warning to nearby workers and evacuate them. The data acquisition device 405 processes data obtained from the ground inclinometer 401 and converts the data into data of a predetermined timing and transmission format. The data capturing device 405 transmits the converted data to the observation station 408 via the cable 407. The observation station 408 is provided with a transmission facility (not shown) and an antenna 409, and transmits data from the data acquisition device 405 to a management office (not shown) as radio waves.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の地盤傾
斜計は、センサがデジタル出力の加速度センサであり、
デューティ比の変化から加速度を測定している。そのた
め、センサ出力をデジタル信号のままで長距離伝送を行
った場合、伝送路(ケーブル)の浮遊静電容量のために
波形になまりが生じ、加速度の測定結果に誤差が生じ
る。この問題はアナログ信号に変換することにより解決
され、かつ、デジタル出力の場合に比べてスケールファ
クタを上げられるというメリットもある。ところが、ア
ナログ信号の長距離伝送は外来ノイズの影響を受けやす
く、警報装置404が本来の動作をしなかったり、デー
タ取り込み装置405の処理結果に誤りが生じたりす
る。However, the conventional ground inclinometer is a digital output acceleration sensor,
The acceleration is measured from the change in the duty ratio. Therefore, when long-distance transmission is performed with the sensor output as a digital signal, the waveform becomes dull due to the floating capacitance of the transmission line (cable), and an error occurs in the acceleration measurement result. This problem is solved by converting the signal to an analog signal, and has the advantage that the scale factor can be increased as compared with the case of digital output. However, the long-distance transmission of analog signals is susceptible to external noise, and the alarm device 404 does not operate normally or an error occurs in the processing result of the data capturing device 405.
【0005】本発明の目的は、前記のような従来の問題
を解決しようとするものであって、警報装置やデータ取
り込み装置に正確なセンサ出力が伝送されるようにした
地盤傾斜計を提供するにある。[0005] An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and to provide a ground inclinometer in which an accurate sensor output is transmitted to an alarm device or a data acquisition device. It is in.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の地盤傾斜計は、設置場所における地盤や地
形の変動、崩壊、流出等の発生を電気信号にして出力す
るセンサを有し、前記センサからのデジタル信号をアナ
ログ信号にして送出するセンサ部と、前記設置場所から
離れた場所で且つ警報装置または記録装置の近傍に設置
されると共に、前記センサ部に伝送線路により接続さ
れ、前記センサ部からのアナログ信号を所定の出力基準
電圧に設定し、この出力基準電圧を中心にして前記セン
サの感応に伴って変化する電圧を前記警報装置または前
記記録装置へ出力する調整部を備えたものである。In order to achieve the above-mentioned object, a ground inclinometer according to the present invention has a sensor for outputting an electric signal indicating the occurrence of a change, collapse, runoff, etc. of the ground or terrain at an installation location. And a sensor unit for sending a digital signal from the sensor as an analog signal, and a sensor unit that is installed at a location away from the installation location and near an alarm device or a recording device, and connected to the sensor unit by a transmission line. An adjusting unit that sets an analog signal from the sensor unit to a predetermined output reference voltage, and outputs a voltage that changes with the sensitivity of the sensor around the output reference voltage to the alarm device or the recording device. It is provided.
【0007】前記センサとしては、2軸加速度センサで
あり、前記センサ部及び前記調整部は、X軸及びY軸の
各出力を有するように構成することができる。[0007] The sensor may be a two-axis acceleration sensor, and the sensor unit and the adjustment unit may be configured to have outputs of the X axis and the Y axis.
【0008】前記センサ部としては、受けた加速度をデ
ューティ比の変化として出力するセンサと、このセンサ
のデジタル出力をアナログに変換し、所定のレベルで出
力する変換調整回路を備えることができる。The sensor unit may include a sensor that outputs the received acceleration as a change in the duty ratio, and a conversion adjustment circuit that converts a digital output of the sensor into an analog signal and outputs the analog signal at a predetermined level.
【0009】前記調整部としては、前記伝送線路からの
信号成分のみを通過させるフィルタと、前記フィルタか
らの出力信号に基づいて前記出力基準電圧を生成する電
圧調整回路とを備えることができる。[0009] The adjusting section may include a filter that passes only the signal component from the transmission line, and a voltage adjusting circuit that generates the output reference voltage based on an output signal from the filter.
【0010】前記センサ部及び前記調整部は、前記警報
装置または前記記録装置から電源供給を受けることがで
きる。[0010] The sensor unit and the adjusting unit can receive power supply from the alarm device or the recording device.
【0011】前記のように構成された本発明によれば、
センサ部は、センサからの出力をアナログ信号にし、所
定の電圧にして出力し、伝送路を介して離れた場所に設
置された調整部へ入力する。調整部では、所定の出力基
準電圧として、センサ部からの信号を警報装置や記録装
置の処理に適した電圧値に設定する。地盤等の変動、崩
壊等が発生すると、センサの出力に変動が生じ、このセ
ンサ出力に応じて前記出力基準電圧を中心にして電圧値
が変化する。この変化の度合いから警報装置を駆動し、
或いは記録装置にセンサ出力を記録することができる。
このように、外来ノイズの影響を受けやすい調整部をセ
ンサ部から分離し、警報装置や記録装置の近傍に配置し
て接続したため、外来ノイズの影響を排除した正確なセ
ンサ出力を警報装置や記録装置へ出力することができ
る。According to the present invention configured as described above,
The sensor unit converts an output from the sensor into an analog signal, converts the signal into a predetermined voltage, outputs the signal, and inputs the analog signal to an adjustment unit installed at a remote place via a transmission line. The adjusting unit sets a signal from the sensor unit to a voltage value suitable for processing of the alarm device and the recording device as a predetermined output reference voltage. When the ground changes or collapses occur, the output of the sensor fluctuates, and the voltage value changes around the output reference voltage according to the sensor output. Drive the alarm device from the degree of this change,
Alternatively, the sensor output can be recorded on a recording device.
In this way, the adjustment unit that is susceptible to external noise is separated from the sensor unit and placed near the alarm device or recording device and connected, so that the accurate sensor output that eliminates the effect of external noise can be output to the alarm device or recording device. It can be output to the device.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は本発明による地盤傾斜計を
示す外観図である。本発明の地盤傾斜計は、センサ部1
0と、このセンサ部10にケーブル30で接続された調
整部20とからなり、調整部20にはケーブル60を介
して警報・送信装置40または記録装置50が接続され
る。あるいは、警報・送信装置40と記録装置50の両
方が接続される。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an external view showing a ground inclinometer according to the present invention. The ground inclinometer according to the present invention includes a sensor unit 1
0, and an adjustment unit 20 connected to the sensor unit 10 by a cable 30. The alarm / transmission device 40 or the recording device 50 is connected to the adjustment unit 20 via a cable 60. Alternatively, both the alarm / transmission device 40 and the recording device 50 are connected.
【0013】センサ部10は、センサと、その処理回路
からなり、電源は調整部20から供給される。そして、
設置現場では、支柱71,72を介して地上に固定され
る。調整部20は、センサ部10からの電圧を処理して
警報・送信装置40と記録装置50に出力するための回
路を備えている。The sensor unit 10 includes a sensor and a processing circuit for the sensor, and power is supplied from the adjustment unit 20. And
At the installation site, it is fixed to the ground via columns 71 and 72. The adjustment unit 20 includes a circuit for processing the voltage from the sensor unit 10 and outputting the processed voltage to the alarm / transmission device 40 and the recording device 50.
【0014】警報・送信装置40は、筐体41、蓋4
2、筐体41内に設置されてセンサ部10及び調整部2
0に電源を供給するバッテリー43、センサ部10の複
数を接続するための警報接続ユニット44、警報音を発
するサイレン45、赤色回転灯46、警報接続ユニット
44の出力に基づいてサイレン45及び赤色回転灯46
を駆動する接点入力部と警報信号を電波で送信する送信
回路を備えた警報・送信ユニット47を備えている。バ
ッテリー43は、充電が可能な二次電池が用いられ、定
期的に交換され、或いは不図示の太陽電池により充電が
行われる。The alarm / transmission device 40 includes a housing 41, a lid 4
2. The sensor unit 10 and the adjustment unit 2 installed in the housing 41
0, a battery 43 for supplying power, an alarm connection unit 44 for connecting a plurality of sensor units 10, a siren 45 that emits an alarm sound, a red rotating light 46, and a siren 45 and a red rotation based on the output of the alarm connection unit 44. Light 46
, And a warning / transmission unit 47 including a transmission circuit for transmitting a warning signal by radio waves. As the battery 43, a rechargeable secondary battery is used, and is periodically replaced or charged by a solar cell (not shown).
【0015】記録装置50は、本体51と蓋52によっ
て筐体が構成され、この筐体内にデータロガー53と、
このデータロガー53に電源を供給するバッテリー54
が収納されている。The recording device 50 has a housing composed of a main body 51 and a lid 52, and a data logger 53 and a
A battery 54 for supplying power to the data logger 53
Is stored.
【0016】センサ部10は、土石流等の発生が予想さ
れる地盤に設置され、警報・送信装置40及び記録装置
50は、センサ部10から離隔した安全な場所に設置さ
れる。しかし、センサ部10から出力される信号は、ノ
イズの影響を受けにくい信号状態で出力されているの
で、長くなってもノイズの影響を受けない。したがっ
て、ケーブル30はかなりの長さ(例えば、30〜50
m)にすることが可能である。一方、調整部20の出力
信号は、ノイズの影響を受け易い信号に変換されている
ため、ケーブル60を長くすることはできず、できるだ
け短くする(例えば、1m以内とする)必要がある。The sensor unit 10 is installed on the ground where debris flow is expected to occur, and the alarm / transmission device 40 and the recording device 50 are installed in a safe place away from the sensor unit 10. However, since the signal output from the sensor unit 10 is output in a signal state that is not easily affected by noise, the signal is not affected by noise even when the signal becomes longer. Thus, the cable 30 may be of considerable length (eg, 30-50
m). On the other hand, since the output signal of the adjustment unit 20 is converted into a signal that is easily affected by noise, the cable 60 cannot be lengthened, and needs to be as short as possible (for example, within 1 m).
【0017】このように、ノイズの影響を受け易い回路
部分を調整部20にまとめ、これを警報・送信装置40
や記録装置50の近傍に配設したことにより、ノイズの
影響を受けることなく、センサ11の出力を処理するこ
とが可能になる。As described above, the circuit section which is easily affected by noise is collected in the adjusting section 20 and is combined with the alarm / transmitter 40.
And the arrangement near the recording device 50, the output of the sensor 11 can be processed without being affected by noise.
【0018】図2は図1の地盤傾斜計及び警報・送信装
置40の回路構成を示すブロック図である。センサ部1
0はセンサ11と変換調整回路12とを備えている。セ
ンサ11には加速度センサが用いられる。加速度センサ
は、〔力=質量×加速度〕で示されるニュートンの原理
を用いたものであり、例えば、+1G〜−1Gの測定が
可能である。また、加速度センサは、地盤の傾斜角度を
測定することもできる。そして、加速度センサには市販
の2軸型加速度センサ(例えば、ANALOG DEV
ICES社製の「ADXL202」)を用いている。こ
の2軸型加速度センサは、モノリシックIC上に2軸加
速度センサが搭載された構造を有している。このよう
に、センサとICチップが一体化されていることによ
り、装置の小型化が可能になる。2軸加速度センサは、
X軸とY軸のそれぞれの加速度出力がデューティサイク
ル(duty cycle:周期に対するパルス幅の比率)で示さ
れる電圧として出力され、デューティサイクルの発生パ
ルス幅T1と1周期T2の相対変化から、(T1/T2
−0.5)/12.5%として加速度が求められる。な
お、デューティサイクルが50%のときに加速度=0を
示し、これを達成する調整は、基準電源と可変抵抗器に
よる零点調整器(いずれも図示せず)を用いて行われ
る。加速度センサは、傾斜角度のほか、水平移動に対し
ても出力電圧が得られるので、水平方向の地滑り等も検
出することができる。FIG. 2 is a block diagram showing the circuit configuration of the ground inclinometer and alarm / transmission device 40 of FIG. Sensor part 1
0 has a sensor 11 and a conversion adjustment circuit 12. An acceleration sensor is used as the sensor 11. The acceleration sensor uses Newton's principle represented by [force = mass × acceleration], and can measure, for example, +1 G to −1 G. Further, the acceleration sensor can also measure the inclination angle of the ground. A commercially available two-axis type acceleration sensor (for example, ANALOG DEV) is used as the acceleration sensor.
“ADXL202” manufactured by ICES) is used. This two-axis acceleration sensor has a structure in which a two-axis acceleration sensor is mounted on a monolithic IC. As described above, the integration of the sensor and the IC chip allows the size of the device to be reduced. The two-axis acceleration sensor
The acceleration output of each of the X-axis and the Y-axis is output as a voltage indicated by a duty cycle (duty cycle: the ratio of the pulse width to the cycle). From the relative change between the generated pulse width T1 of the duty cycle and one cycle T2, (T1 / T2
The acceleration is calculated as (−0.5) /12.5%. Note that when the duty cycle is 50%, acceleration = 0, and the adjustment to achieve this is performed using a zero-point adjuster (neither is shown) using a reference power supply and a variable resistor. The acceleration sensor can obtain an output voltage not only for a tilt angle but also for a horizontal movement, so that a horizontal landslide or the like can be detected.
【0019】変換調整回路12は、センサ11のデジタ
ル出力をRCフィルタによってアナログ信号に変換する
と共に、差動増幅器で所定の電圧レベルに調整して出力
する。上記したように、アナログ信号に変換することに
より、出力スケールファクタ(output scale factor )
を上げることができる(例えば、625mV/G(Gは
重力))。The conversion adjustment circuit 12 converts the digital output of the sensor 11 into an analog signal using an RC filter, and adjusts the output to a predetermined voltage level using a differential amplifier and outputs the adjusted signal. As described above, by converting to an analog signal, the output scale factor
(For example, 625 mV / G (G is gravity)).
【0020】調整部20は、フィルタ21と電圧調整回
路22を備え、その電源は警報・送信装置40または記
録装置50のバッテリーから供給される。フィルタ21
はRCフィルタであり、主としてケーブル30から侵入
した外来ノイズを除去する。フィルタ21には、差動増
幅器による電圧調整回路22が接続されている。電圧調
整回路22は、フィルタ21からのアナログ信号を増幅
すると共に、0Gのときに、例えば、+2.5V(=出
力基準電圧)が出力されるように差動増幅器の定数を設
定(可変抵抗器により設定)する。The adjusting unit 20 includes a filter 21 and a voltage adjusting circuit 22, and the power thereof is supplied from the alarm / transmitter 40 or the battery of the recording device 50. Filter 21
Is an RC filter that mainly removes external noise that has entered from the cable 30. The filter 21 is connected to a voltage adjustment circuit 22 including a differential amplifier. The voltage adjusting circuit 22 amplifies the analog signal from the filter 21 and sets the constant of the differential amplifier (variable resistor) so that, for example, +2.5 V (= output reference voltage) is output at 0 G, for example. ).
【0021】出力スケールファクタが625mV/Gの
とき、センサ出力は、±625mV/2≒±0.315
Vとなる。したがって、電圧調整回路22の差動増幅器
を+2.5V中心になるように設定した場合、センサ出
力が+1Gであるときには+(2.5+0.315)V
=+2.815Vになり、−1Gのときには+(2.5
−0.315)V=+2.185Vになる。この電圧が
警報・送信装置40または記録装置50へ送出される。
なお、警報・送信装置40においては、−1Gの検知時
であっても、警報の可否の判定には+信号のみでよいの
で、絶対値回路により、|±0.315|=0.315
(V)となるように変換して出力する。When the output scale factor is 625 mV / G, the sensor output is ± 625 mV / 2 ≒ ± 0.315
V. Therefore, when the differential amplifier of the voltage adjustment circuit 22 is set to be centered at +2.5 V, when the sensor output is +1 G, the voltage is + (2.5 + 0.315) V
= +2.815 V, and + (2.5
-0.315) V = + 2.185V. This voltage is sent to the alarm / transmission device 40 or the recording device 50.
In the alarm / transmission device 40, even when detecting -1G, only the + signal may be used to determine whether or not to issue an alarm. Therefore, the absolute value circuit uses | ± 0.315 | = 0.315.
(V) and output.
【0022】警報・送信装置40は、図1に示したバッ
テリー43、警報・接続ユニット44、サイレン45、
赤色回転灯46、警報・送信ユニット47及びアンテナ
48を備えている。警報・接続ユニット44は、複数の
地盤傾斜計を接続可能な入力部(図2では3入力部)を
備え、電圧調整回路22の出力電圧が予め設定した閾値
を越えたとき、即ち、或る加速度以上が検知されたと
き、図示せぬリレーを励磁し、その接点を閉じることに
よりオン信号が出力される。The alarm / transmission device 40 includes a battery 43, an alarm / connection unit 44, a siren 45,
A red rotating light 46, an alarm / transmission unit 47 and an antenna 48 are provided. The alarm / connection unit 44 includes an input unit (three input units in FIG. 2) to which a plurality of ground inclinometers can be connected, and when the output voltage of the voltage adjustment circuit 22 exceeds a preset threshold, that is, a certain value. When the acceleration is detected, the ON signal is output by exciting a relay (not shown) and closing its contact.
【0023】警報・送信ユニット47は、接点入力部4
7aと、送信回路47bを備えている。接点入力部47
aは、警報・接続ユニット44のオン/オフ出力に基づ
いて、サイレン45及び赤色回転灯46を駆動する。ま
た、送信回路47bは、警報・接続ユニット44から出
力されるオン(ON)信号を変調し、増幅及び周波数変
換等を行った後、電力増幅を行ってアンテナ48から送
信する。こうして送信された電波は、作業現場にいる作
業者の一人または複数が所持している受信機(図3に示
す)に受信される。この受信機は、スピーカ及びバイブ
レータを備えており、センサが作動したことを警報する
ため、スピーカから警報音を発し、同時に、バイブレー
タに通電して振動により警告を行う。The alarm / transmission unit 47 includes the contact input unit 4
7a and a transmission circuit 47b. Contact input section 47
“a” drives the siren 45 and the red rotating light 46 based on the on / off output of the alarm / connection unit 44. The transmission circuit 47b modulates an ON signal output from the alarm / connection unit 44, performs amplification, frequency conversion, and the like, performs power amplification, and transmits the signal from the antenna 48. The transmitted radio wave is received by a receiver (shown in FIG. 3) possessed by one or more of the workers at the work site. This receiver is provided with a speaker and a vibrator, and emits an alarm sound from the speaker to warn that the sensor has been activated, and at the same time, energizes the vibrator to give a warning by vibration.
【0024】図3は本発明の地盤傾斜計及び警報・送信
装置40の設置例を示す俯瞰図である。センサ部10
は、土石流等の発生が予想される地域301の近傍の地
上に設置され、安全な場所には調整部20及び警報・送
信装置40が設置される。警報・送信装置40の設置場
所としては、作業者302から赤色回転灯46が見え、
かつ、サイレン45からの警報音が聞こえる位置である
ことが望ましい。センサ部10と調整部20はケーブル
30によって接続され、調整部20と警報・送信装置4
0はケーブル60によって接続されている。センサ部1
0は、そのエレメントが地面に水平になるように配設さ
れる。土石流等の発生が予想される地域301の下流等
で作業をする作業者302は、上記した受信機303を
腰のベルト等に装着しながら作業を行う。FIG. 3 is an overhead view showing an installation example of the ground inclinometer and the alarm / transmission device 40 of the present invention. Sensor unit 10
Is installed on the ground near the area 301 where debris flow is expected to occur, and the adjustment unit 20 and the alarm / transmission device 40 are installed in a safe place. As the installation place of the alarm / transmission device 40, the worker 302 can see the red rotating light 46,
In addition, it is desirable to be at a position where the warning sound from the siren 45 can be heard. The sensor unit 10 and the adjustment unit 20 are connected by a cable 30, and the adjustment unit 20 and the alarm / transmission device 4
0 is connected by a cable 60. Sensor part 1
0 is arranged so that the element is horizontal to the ground. A worker 302 working downstream of an area 301 where debris flow or the like is expected to occur works while wearing the receiver 303 on a waist belt or the like.
【0025】次に、以上の構成における動作について説
明する。土石流等が発生しない平常時においては、セン
サ部10のセンサ11(加速度センサ)からは、50%
のデューティ比によるデジタル信号が出力され、これが
変換調整回路12によってアナログ電圧に変換された
後、ケーブル30を介して調整部20へ出力される。調
整部20では、フィルタ21により信号成分のみを抽出
し、この信号を電圧調整回路22によって+2.5Vに
変換する。この電圧は警報・送信装置40に送られ、警
報・接続ユニット44により閾値との比較が行われる。
しかし、+2.5Vは閾値以下であるため、オフ(OF
F)信号が出力される。したがって、上記したリレーは
励磁されず、接点オフのままであるため、警報・送信ユ
ニット47は動作せず、サイレン45も赤色回転灯46
も駆動されず、警告は行われない。また、送信回路47
bからは変調電波が送信されないため、受信機303は
警告を発する動作をしない。Next, the operation of the above configuration will be described. In normal times when debris flow and the like do not occur, the sensor 11 (acceleration sensor) of the sensor unit 10 receives 50%
Is output by the conversion adjustment circuit 12 to be converted into an analog voltage, and then output to the adjustment unit 20 via the cable 30. In the adjusting unit 20, only the signal component is extracted by the filter 21, and the signal is converted into + 2.5V by the voltage adjusting circuit 22. This voltage is sent to the alarm / transmission device 40 and is compared with a threshold value by the alarm / connection unit 44.
However, since +2.5 V is equal to or less than the threshold value, it is turned off (OF
F) A signal is output. Therefore, the above-mentioned relay is not energized and the contact remains off, so that the alarm / transmission unit 47 does not operate, and the siren 45 also emits the red rotating light 46.
Is not driven and no warning is issued. The transmission circuit 47
Since the modulated radio wave is not transmitted from b, the receiver 303 does not operate to issue a warning.
【0026】次に、土石流等が発生し、土石の移動等に
よってセンサ11(加速度センサ)に衝撃が加わると、
センサ11の出力のデューティ比は、0Gのときの50
%から変化する。この変化はアナログ信号の振幅の変化
となって現れ、変換調整回路12からケーブル30へ出
力される。フィルタ21を介して電圧調整回路22に印
加された電圧は、センサ11が受けた加速度分だけ+
2.5Vに対して増減している。したがって、警報・接
続ユニット44においては、電圧調整回路22の出力電
圧が閾値を越える状態になり、リレーが励磁されること
により接点が閉じ、オン信号が出力される。これに伴
い、送信回路47bからは変調された電波が送信され、
作業者302が所持する受信機303が動作し、音及び
振動により警告する。オン信号が出力されることによ
り、同時に、接点入力部47aが動作するため、サイレ
ン45及び赤色回転灯46に通電が行われ、サイレン4
5が警報音を発すると共に、赤色回転灯46が点滅しな
がら回転する。この警報により受信機を持たない作業者
にも異常の発生を知らせることができる。警報を知った
作業者等は、現場から退避する等の処置をとることがで
きる。Next, when a debris flow or the like occurs and a shock is applied to the sensor 11 (acceleration sensor) due to the movement of the debris, etc.,
The duty ratio of the output of the sensor 11 is 50 at the time of 0G.
Varies from%. This change appears as a change in the amplitude of the analog signal, and is output from the conversion adjustment circuit 12 to the cable 30. The voltage applied to the voltage adjusting circuit 22 via the filter 21 is equal to the acceleration applied to the sensor 11 by +
It increases and decreases with respect to 2.5V. Therefore, in the alarm / connection unit 44, the output voltage of the voltage adjustment circuit 22 exceeds the threshold value, and the relay is excited to close the contact and output an ON signal. Along with this, a modulated radio wave is transmitted from the transmission circuit 47b,
The receiver 303 possessed by the worker 302 operates and warns by sound and vibration. When the ON signal is output, the contact input portion 47a operates at the same time, so that the siren 45 and the red rotary light 46 are energized, and the siren 4
5 emits an alarm sound, and the red rotating light 46 rotates while blinking. With this alarm, an operator who does not have a receiver can be notified of the occurrence of the abnormality. The worker who knows the alarm can take measures such as evacuating from the site.
【0027】記録装置50が接続されている場合、電圧
調整回路22の出力電圧が印加され、記録が行われる。
データロガー53においては、ICカードを装着できる
ため、このICカードに測定結果を記憶し、保存するこ
とができる。したがって、後々の事故調査等に役立てる
ことができる。When the recording device 50 is connected, the output voltage of the voltage adjusting circuit 22 is applied to perform recording.
Since the data logger 53 can be mounted with an IC card, the measurement results can be stored and stored in the IC card. Therefore, it can be used for later accident investigations and the like.
【0028】なお、前記実施の形態においては、センサ
部10及び調整部20への電源供給は、警報・送信装置
40または記録装置50から行うものとしたが、調整部
20にバッテリーを内蔵させ、このバッテリーから電源
供給を行うようにしてもよい。また、調整部20は独立
する構成にしたが、これを警報・送信装置40または記
録装置50に内蔵させてもよい。そして、フィルタ21
及び変換調整回路12のフィルタは、RC型を示した
が、他の動作原理によるフィルタであってもよい。ま
た、センサ11には2軸型加速度センサを用いたが、2
軸型に限定されるものではなく、本発明が対象とする事
象を検出することができれば、いかなる構造であっても
よい。更に、記録装置50は、データロガー53を用い
たが、他に、ノート型パーソナルコンピュータ、ペンレ
コーダ等を用いることができる。このほか、本発明は、
その基本的技術思想を逸脱しない範囲で種々設計変更す
ることができる。In the above-described embodiment, the power supply to the sensor unit 10 and the adjusting unit 20 is performed from the alarm / transmission device 40 or the recording device 50. Power may be supplied from this battery. Further, although the adjustment unit 20 is configured to be independent, it may be built in the alarm / transmission device 40 or the recording device 50. And the filter 21
The filter of the conversion adjustment circuit 12 is of the RC type, but may be a filter based on another operation principle. Although a two-axis type acceleration sensor was used for the sensor 11,
The structure is not limited to the axial type, and any structure may be used as long as an event targeted by the present invention can be detected. Further, although the data logger 53 is used as the recording device 50, a notebook personal computer, a pen recorder, or the like can be used instead. In addition, the present invention
Various design changes can be made without departing from the basic technical concept.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の地盤傾斜
計によれば、センサからの出力をアナログ信号にし、所
定の電圧にして出力するセンサ部と、伝送路を介して前
記センサ部に接続されると共に安全な場所に設置された
調整部を設け、調整部では、所定の出力基準電圧とし
て、センサ部からの信号を警報装置や記録装置の処理に
適した電圧値に設定するようにしたので、警報装置や記
録装置の直前で最終的な出力を生成できるようになり、
外来ノイズ等の影響を排除した正確なセンサ出力を警報
装置や記録装置へ出力することができる。As described above, according to the ground inclinometer of the present invention, the output from the sensor is converted into an analog signal, and a predetermined voltage is output to the sensor unit. An adjusting unit connected and installed in a safe place is provided, and the adjusting unit sets a signal from the sensor unit to a voltage value suitable for processing of an alarm device and a recording device as a predetermined output reference voltage. So that the final output could be generated just before the alarm or recording device,
Accurate sensor output excluding the influence of external noise or the like can be output to an alarm device or a recording device.
【図1】本発明の一実施形態に係る地盤傾斜計を示す外
観図である。FIG. 1 is an external view showing a ground inclinometer according to an embodiment of the present invention.
【図2】同地盤傾斜計及び接続される警報・送信装置の
回路構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration of the ground inclinometer and a connected alarm / transmission device.
【図3】同地盤傾斜計及び接続される警報・送信装置の
設置例を示す俯瞰図である。FIG. 3 is an overhead view showing an installation example of the ground inclinometer and a connected alarm / transmission device.
【図4】従来の地盤傾斜計の構成例を示す斜視図であ
る。FIG. 4 is a perspective view showing a configuration example of a conventional ground inclinometer.
10 センサ部 11 センサ 12 変換調整回路 20 調整部 21 フィルタ 22 電圧調整回路 30 ケーブル 40 警報・送信装置 43,54 バッテリー 45 サイレン 46 赤色回転灯 47 警報・送信ユニット 50 記録装置 Reference Signs List 10 sensor unit 11 sensor 12 conversion adjustment circuit 20 adjustment unit 21 filter 22 voltage adjustment circuit 30 cable 40 alarm / transmission device 43, 54 battery 45 siren 46 red rotating light 47 alarm / transmission unit 50 recording device
Claims (5)
壊、流出等の発生を電気信号にして出力するセンサを有
し、前記センサからのデジタル信号をアナログ信号にし
て送出するセンサ部と、 前記設置場所から離れた場所で且つ警報装置または記録
装置の近傍に設置されると共に、前記センサ部に伝送線
路により接続され、前記センサ部からのアナログ信号を
所定の出力基準電圧に設定し、この出力基準電圧を中心
にして前記センサの感応に伴って変化する電圧を前記警
報装置または前記記録装置へ出力する調整部とを備えた
ことを特徴とする地盤傾斜計。1. A sensor unit that outputs a change in the ground or terrain at an installation site, such as a change, collapse, or outflow, in the form of an electric signal, and outputs a digital signal from the sensor as an analog signal. It is installed at a location away from the installation location and near an alarm device or a recording device, is connected to the sensor unit by a transmission line, sets an analog signal from the sensor unit to a predetermined output reference voltage, and A ground inclinometer, comprising: an adjusting unit that outputs a voltage that changes in response to the sensitivity of the sensor around a reference voltage to the alarm device or the recording device.
り、前記センサ部及び前記調整部は、X軸及びY軸の各
出力を有することを特徴とする請求項1記載の地盤傾斜
計。2. The ground inclinometer according to claim 1, wherein the sensor is a two-axis acceleration sensor, and the sensor unit and the adjustment unit have respective outputs of an X axis and a Y axis.
ティ比の変化として出力するセンサと、このセンサのデ
ジタル出力をアナログに変換し、所定のレベルで出力す
る変換調整回路を備えたことを特徴とする請求項1また
は2記載の地盤傾斜計。3. The sensor unit according to claim 1, further comprising a sensor that outputs the received acceleration as a change in duty ratio, and a conversion adjustment circuit that converts a digital output of the sensor into an analog signal and outputs the analog signal at a predetermined level. The ground inclinometer according to claim 1 or 2, wherein:
成分のみを通過させるフィルタと、前記フィルタからの
出力信号に基づいて前記出力基準電圧を生成する電圧調
整回路とを備えたことを特徴とする請求項1記載の地盤
傾斜計。4. The apparatus according to claim 1, wherein the adjusting unit includes a filter that passes only a signal component from the transmission line, and a voltage adjusting circuit that generates the output reference voltage based on an output signal from the filter. The ground inclinometer according to claim 1, wherein
報装置または前記記録装置から電源供給を受けることを
特徴とする請求項1記載の地盤傾斜計。5. The ground inclinometer according to claim 1, wherein the sensor unit and the adjustment unit receive power supply from the alarm device or the recording device.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010053602A (en) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Kobe Steel Ltd | Permeable erosion control dam made of metal and sediment flow monitoring system |
JP2011021446A (en) * | 2009-07-21 | 2011-02-03 | Kobe Steel Ltd | Boulder flow detecting system |
JP6326155B1 (en) * | 2017-02-02 | 2018-05-16 | 明治コンサルタント株式会社 | Ground tilt confirmation method using ground inclinometer |
-
2000
- 2000-12-01 JP JP2000367114A patent/JP2002168621A/en active Pending
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