JP2005259010A - 域内災害状況通報システム - Google Patents

Abstract

【課題】 災害発生時に、監視領域内に、災害情報を無線で伝送する無線センサ装置を配備して、きめ細かく情報収集し、管理者へ通報するようにした域内災害状況通報システムを得る。
【解決手段】 監視領域１内に配置された可搬型の無線センサ装置３のセンサ部１１により、監視領域１内に発生した災害箇所２の情報を取得し、この取得した災害情報を無線センサ装置３の無線部１０により、自律的に通信相手を選択して狭小領域無線通信によりサーバ装置５に通知し、これを受信したサーバ装置５は、公衆回線または構内ＬＡＮなどの回線６を介して、監視領域管理施設７内の情報収集装置８に通知し、管理者９に知らせるようにした。
【選択図】図１

Description

この発明は、電力プラントの管理施設や原子力施設の放射線管理区域などの監視領域で発生した災害の情報を無線伝送を用いて収集すると共に、この収集した災害情報を管理者へ通知する域内災害状況通報システムに関するものである。

従来の無線伝送による異常監視装置を示す特許文献１には、異常検知部を監視領域内に設置し、検知したデータを発信装置により無線で送信し、異常検知部及び発信装置は、領域内に手動または自動で移動させられるものが示されている。

特開２００１−２０９８７５号公報（段落番号００２４〜００５４、図１）

特許文献１に示された従来の装置では、災害により領域内に設置した異常検知部が故障し、機能しなくなった場合、その地域は、異常が検知できなくなるという問題がある。また、発信装置を稼動させるための電源を確保するために予備のバッテリを用意したり、ソーラー発電装置を用意したりする、などの工夫が必要であり、工夫を施すための費用もかかるという問題もあった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、災害発生時に、監視領域内に、災害情報を無線で伝送する無線センサ装置を配備して、きめ細かく情報収集し、管理者へ通報するようにした域内災害状況通報システムを得ることを目的とする。

この発明に係わる域内災害状況通報システムにおいては、監視領域内に配置され、監視領域内に発生した災害情報を取得すると共に取得した災害情報を狭小領域無線通信により送信する可搬型の無線センサ装置、この無線センサ装置からの災害情報を受信し、ネットワークを介して送信するサーバ装置、及びこのサーバ装置とネットワークを介して接続され、サーバ装置から災害情報を受信する情報収集装置を備え、無線センサ装置は、監視領域内に発生した災害情報を取得するセンサ部と、このセンサ部により取得した災害情報を狭小領域無線通信により送信する無線部とにより構成されているものである。

この発明は、以上説明したように、監視領域内に配置され、監視領域内に発生した災害情報を取得すると共に取得した災害情報を狭小領域無線通信により送信する可搬型の無線センサ装置、この無線センサ装置からの災害情報を受信し、ネットワークを介して送信するサーバ装置、及びこのサーバ装置とネットワークを介して接続され、サーバ装置から災害情報を受信する情報収集装置を備え、無線センサ装置は、監視領域内に発生した災害情報を取得するセンサ部と、このセンサ部により取得した災害情報を狭小領域無線通信により送信する無線部とにより構成されているので、センサや発信装置を予め設置する必要がなく、必要に応じて無線センサ装置を災害箇所の近辺に配置することができると共に、省電力化を図ることができる。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を、図１に基づいて説明する。
図１は、この発明の実施の形態１による域内災害状況通報システムを示す概略図である。
図１において、監視領域１には、情報収集者４によって、可搬型の無線センサ装置３が配備され、災害箇所２の情報を、無線を介してサーバ装置５に伝送する。サーバ装置５は、無線センサ装置３から得た災害情報データを、公衆回線、または構内ＬＡＮなどの回線６（ネットワーク）を介して監視領域管理施設７内の情報収集装置８に伝送する。管理者９は、情報収集装置８から、災害情報データを入手することができる。無線センサ装置３は、小電力で駆動され、通信可能な相手を選出して、その相手を経由するように、自律的に通信を行うように構成されている。

図２は、この発明の実施の形態１による域内災害状況通報システムの無線センサ装置を示す概略図である。
図２において、無線センサ装置３は、自律的に無線通信を確立することができ、省電力で駆動する狭小領域通信を行う無線部１０と、センサ部１１とを有する。
図３は、この発明の実施の形態１による域内災害状況通報システムの無線センサ装置の情報フォーマットを示す図である。
図３において、無線通信情報は、ヘッダ部とデータ部とに分かれており、ヘッダ部には、送信時のタイムスタンプと、送信時の位置情報、送信した無線センサ装置のＩＤ及びその他の情報が入っている。データ部には、センサデータを取得した無線センサ装置のＩＤ、データ取得時の位置情報、タイムスタンプ、センサ情報及びその他の情報を一つのデータ単位として、複数のデータ単位を入れることができる。

図４は、無線センサ装置の自律的な通信を示す概略図である。
個別の無線センサ装置３ａ〜３ｆが示されている。
図５は、無線センサ装置の狭小領域無線通信と広域無線通信との違いを示す概略図である。
広域無線通信方式の無線センサ装置３は、容量大の電池３１により電源供給され、狭小領域無線通信方式の無線センサ装置３は、容量小の電池３２によって電源供給される。数百ｍの広域間で通信を確立して情報を送信／取得できる装置は、長距離に電波を飛ばすための電力が必要であり、大容量の電気を使うため、容量大の電池３１を搭載する必要がある。他方、数ｍの狭小領域で通信を確立する無線通信では、電波を飛ばすための電気の容量は小さくてよく、独立して活動するための電池３２は、小容量のものでよい。
図６は、この発明の実施の形態１による域内災害状況通報システムの無線センサ装置の無線通信の省電力化を示す概略図である。
図６では、省電力のために無線動作と休止の時間管理が実施されている。

次に、動作について説明する。
電力プラント施設の監視領域内や、原子力の発電施設や研究施設の放射線管理区域内など、施設管理が必須となる領域である監視領域１で、発火や、放射能物質漏れなどの災害が発生した場合、施設の管理者は、災害個所２の状態について、早急に詳細な情報を入手し、対応策を実施する必要がある。この情報入手のため、情報収集者４が、温度センサ、湿度センサ、臭気センサ、風力センサ、煙センサ、放射線量計、接触センサなどが搭載された可搬型の無線センサ装置３を監視領域１に配備することで、無線センサ装置３が入手した災害情報データを、無線を介してサーバ装置５に伝送する。
この災害情報データは、無線センサ装置３のセンサ値と、その値を取得した時刻のタイムスタンプと、無線センサ装置３の位置情報を有する。無線センサ装置３の位置情報は、無線センサ装置３に位置情報収集装置を付加しておく必要がある。屋内ならば、位置情報検知センサ、屋外ならＧＰＳ装置を設け、常に自己の位置情報を把握できるようにしている。

サーバ装置５は、無線センサ装置３から得た災害情報データを、公衆回線または構内ＬＡＮなどの回線６を介して監視領域管理施設７内にある情報収集装置８に伝送する。情報収集装置８は、この災害情報データを蓄積し、収集したデータ内容を、時系列によるセンサ値の変化や、災害発生個所の情報から解析を実施する。管理者９は、現場である監視施設１へ行かなくとも、情報収集装置８から、現在データや蓄積された過去データ及び解析データを入手することができる。

次に、図２の無線センサ装置３の無線部１０について、図３〜図６に基づき詳細に説明する。
図２の無線センサ装置３の無線部１０は、自律的に通信可能な相手を選出して無線通信を確立することができ、省電力で駆動する狭小領域通信を行うように構成されている。
図３の無線通信情報のフォーマットにより、例えば、ある無線センサ装置３が、他の無線センサ装置３と通信を確立したとき、他の無線センサ装置３から取得したデータ部のデータ単位を、自らが次に送信するデータ部に追加して無線送信することが可能である。また、他の無線センサ装置３から取得したデータ単位が複数ある場合でも、取得したデータ単位全てを、自らのデータ部に追加し、送信することが可能である。

図４は、この自律的な通信の例を示しており、無線センサ装置３ａが、無線を介し、取得したデータを送信した場合、狭小領域無線では、直接、サーバ装置５へ通信を確立することはできない。しかし、無線センサ装置３ｂとは無線通信が確立できる。無線センサ装置３ｂは、無線センサ装置３ａとの通信を確立し、無線センサ装置３ａが取得したセンサデータを得ることができる。
無線センサ装置３ｂは、次に無線送信を確立するときに、無線センサ装置３ａのデータを自らのデータ部に追加し、情報を送信する。無線センサ装置３ｂと通信を確立できる無線センサ装置３ｃも、同様に、通信を確立し、他の無線センサ装置３ｂからのデータを取得することができる。

無線センサ装置３は、通信により取得したデータについて、取得ルートが異なるが、同じデータを取得する場合がある。無線センサ装置３は、データ単位内の情報を、取得した無線センサ装置のＩＤ、位置情報及びタイムスタンプから、同じデータを取得していることを検知し、不要な複数データを廃棄することができる。
また、古い情報が取得された場合でも、データは不要となる場合もあり、その場合、データ部のタイムスタンプが、現在時刻から一定時間以上過去のデータと認識される場合、破棄することができる。
無線センサ装置３ｃは、サーバ装置５に近いので、サーバ装置５と通信を確立することができる。こうして、無線センサ装置３ａのデータは、無線センサ装置３ｂを介して、無線センサ装置３ｃから、サーバ装置５に送信される。

図６は、省電力を実現するための無線通信確立の時間管理表を示している。無線通信の確立について、実施する期間と、休止する期間を設け、間欠で無線を使用することで、電力を削減する。この無線を休止する期間は、センサ情報が更新される間隔に合せれば、無線を休止していない場合と、遜色なく、更新したセンサ情報の発信が可能である。すなわち、無線部が動作中のときにセンサ部からのセンサ情報の取り込みを行うようにすることにより、無線を休止していない場合と、遜色なく、更新したセンサ情報の発信が可能になる。

実施の形態１によれば、この域内災害状況通報システムを利用することによって、監視領域１には、事前に災害の情報を収集するセンサの設置や、そのセンサ情報を監視領域管理施設７へ伝送するためのケーブルの敷設や、データ転送装置の設置などのインフラ整備を行う必要が無くなり、設備用の費用を削減できる。
また、可搬型の無線センサ装置３を用いることで、情報収集者４は、複数の無線センサ装置３を監視施設に一度に搬入し、災害個所２の近辺に配置することが可能である。
さらに、狭小領域通信の無線通信により、自律的にセンサ情報を送信することにより、無線センサ装置に搭載される電池は、小容量のものでよく、また、間欠的に無線動作させることにより省電力化が可能である。

実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２を、図２を援用し、さらに図７、図８に基づいて説明する。
実施の形態２では、図２の無線センサ装置３のセンサ部１１を容易に脱着できるようにして、災害時に災害の規模や個所、予想される二次災害などを考慮して、センサ部１１を変更して取り付けることのできる機能を付加している。センサ部１１には、温度センサ、湿度センサ、煙センサ、臭気センサ、風力計、風向計、放射線量計、映像装置、サーモグラフィ、触覚センサなどを取り付けることを可能にしている。
これに加えて、実施の形態２では、図７、図８のような構成とすることもできる。

図７は、この発明の実施の形態２による域内災害状況通報システムの多数のセンサ部が配置された無線センサ装置を示す概略図である。
図７において、無線センサ装置３には複数のセンサ部１２、１３、１４、１５が取付けられている。
図７では、無線センサ装置３にセンサ部を複数取付けることを可能にし、一つの無線センサ装置３から得られる災害情報を増やし、よりきめ細かい情報収集を可能にする。例えば、災害が火災である場合、温度センサと煙センサを取付けた無線センサ装置３により情報収集することで、温度による被害と、煙による被害の両方の情報を同時に収集し、そのデータに基づき予測・判断することによって、迅速な対応が可能となる。

図８は、この発明の実施の形態２による域内災害状況通報システムのセンサ部の情報を取捨選択できる無線センサ装置を示す概略図である。
図８において、無線センサ装置３には、複数のセンサ部１２、１３、１４、１５が取付けられ、その情報が管理者９により取捨選択されるように構成されている。
図８では、管理者９が、情報収集装置８から、無線部１０を介して、情報収集したデータの送信可否を選択する命令を発行できるようにすることで、複数のセンサ部１２、１３、１４、１５を取付けた無線センサ装置３からの情報量を、必要なもののみに限定することが可能で、しかも、一つの無線センサ装置３が通信するデータ量を抑制することが可能であり、重要な応報のみで素早く状況を判断したい場合に対応することができる。図８では、センサ部１２、１３、１５からの送信が選択されている。

例えば、放射線管理区域で放射能漏れを検知した場合、情報収集のため、放射線量計のほかに、他の災害も考慮して温度センサや、煙センサ、風向センサ、風力センサも装着し、災害個所２の情報収集をしたところ、温度センサによる情報から、火災は発生していないと判断できたなら、温度センサと煙センサの情報伝送を止めることで、放射線量計、他の風向センサ、風力センサの情報を迅速に収集できる。

実施の形態２によれば、センサ部を着脱可能にすることで、必要に応じたセンサを取り付けることができる。
また、複数のセンサ部を取り付け可能にしたことにより、複数の災害情報を収集することができる。
さらに、複数のセンサ部を管理者が取捨選択できるようにすることにより、災害発生後に、管理者が、災害の個所により、想定される被害に関する情報収集のために、最適なセンサを選ぶことができる。
また、緊急に対応する場合、複数の必要と思われるセンサ部を装着しておき、災害状況が判って来たところで、管理者は、必要な情報収集を迅速に行うため、必要と思われるセンサの情報のみを無線を介して伝送するよう、命令を出すことが可能である。

実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３を、図９に基づいて説明する。
図９は、この発明の実施の形態３による域内災害状況通報システムを示す概略図である。
図９において、１、２、５〜９は図１におけるものと同一のものである。図９の無線センサ装置３は、遠隔操作できる移動装置にセンサ部１１が取付けられ、管理者９が、情報収集装置８から、移動装置を操作して、無線センサ装置３を移動し、よりきめ細かい情報収集を可能としている。

例えば、監視領域１に火災が発生した時は、無線センサ装置３をより風下へ移動させ、煙センサの情報収集を行いたい場合に、管理者９は、情報収集装置８を介して無線センサ装置３を移動させることができ、きめ細かい情報収集を実施することが可能である。

図１０は、この発明の実施の形態３による域内災害状況通報システムの移動装置を有する無線センサ装置を示す概略図である。
図１０において、３、１０、１１は図２におけるものと同一のものである。図１０では、無線センサ装置３には、移動装置１６が取り付けられ、管理者９は、情報収集装置８を介して、移動装置１６に移動命令を発する。無線センサ装置３の移動装置１６は、遠隔操作命令受信用アンテナ１７から命令を受信し、命令された位置へ移動する。

図１１は、この発明の実施の形態３による域内災害状況通報システムの操作信号を無線部から受け付ける無線センサ装置を示す概略図である。
図１１において、３、１０、１１、１６は図１０におけるものと同一のものである。管理者９は、情報収集装置８を介して、無線センサ装置３の無線部１０を利用し、移動装置１６の操作信号を発する。こうすることで、移動装置１６の遠隔操作命令受信用アンテナ１７を設けなくてもよくなる。

実施の形態３によれば、無線センサ装置３に、遠隔操作により、自ら移動することが可能な機能を取付けることによって、災害が発生した監視領域１に、人間が立ち入らずに情報収集することが可能となる。
例えば、監視領域１で放射能漏れの災害が発生した場合、情報収集者４が管理領域に入る場合、放射線から身を守る防護服を着て動き回らなければならないが、無線センサ装置３が自動で移動できれば、人が危険な管理領域内に立ち入らずに災害情報収集が可能となる。

実施の形態４．
以下、この発明の実施の形態４を、図１２に基づいて説明する。
図１２は、この発明の実施の形態４による域内災害状況通報システムを示す概略図である。
図１２において、１〜３、５〜９は図９におけるものと同一のものである。図１２では、情報収集装置８が解析したデータにより、より調査の度合いを深めるため、無線センサ装置３が情報収集する場所を移動させる命令を、情報収集装置８が、自動的に発する機能を付加することで、より正確な現場状況の入手を自動的に実施することができる。

図１３は、この発明の実施の形態４による域内災害状況通報システムの情報収集装置を示す詳細図である。
図１３において、無線センサ装置３から伝送された災害情報は、情報収集装置８のデータ蓄積装置１８に蓄積される。蓄積されたデータは、データ解析装置１９によって、時系列のセンサ値を元に解析される。管理者９は、表示装置２０から、情報収集装置８が解析したデータを確認することができ、分析内容を把握し、早急な対応をすることが可能である。

実施の形態４によれば、情報収集装置８が、自動で無線センサ装置３を移動させ、きめ細かい情報収集を実行することにより、管理者９は、今後の対応などに注力でき、より迅速な対応が実施できる。
例えば、監視領域１で火災が発生した場合に、監視領域１内に無線センサ装置３を配備したとき、情報収集装置８が解析を実施して、自動で無線センサ装置３を移動させながら、最適な災害情報を収集、解析するので、管理者９は、災害の解析にかける手間が省け、消化体制の整備や、各方面への連絡などの管理作業に注力でき、それらに対し、迅速な対応が可能となる。

実施の形態５．
以下、この発明の実施の形態５を、図１４に基づいて説明する。
図１４は、この発明の実施の形態５による域内災害状況通報システムを示す概略図である。
図１４において、１〜３、５〜９は図１２におけるものと同一のものである。図１４では、管理者９は、災害情報データ、解析データについて、管理施設にいない管理者２２からもデータに対する意見を聴取したいと考えたとき、災害情報を情報収集装置８から、管理施設に居ない管理者２２に対して、公衆回線または構内ＬＡＮなどの回線６を介し、管理施設に居ない管理者２２の携帯電話または携帯ＰＣ（パソコン）２１へ通知することが可能である。

また、管理者９が管理施設に居ない管理者２２に対し、情報を伝送するよう命令しなくとも、情報収集装置８に予め登録するか、或いは情報収集装置８が、監視領域管理施設７に居ない管理者で情報送付が必要な管理者２２を判断し、自動で災害情報データを、管理施設に居ない管理者２２へ送信することによって、管理施設に居ない管理者２２への災害情報を滞りなく迅速に通知することができる。このことによって、管理者９は、より正確な判断を下せる体制を確立できる。

実施の形態５によれば、監視領域１で放射能漏れ災害が発生した場合、放射線管理に関する専門家が、その監視領域管理施設７に居ないときに発生したならば、監視領域管理施設７にいる管理者９が、或いは情報収集装置８が自動的に、放射線管理に関する専門家である、管理施設に居ない管理者２２に対し、災害情報を通知することができ、専門的な知識に則った対応を迅速に実施することができる。
また、監視施設の管理者９だけでは対応できない事態が発生した場合、管理者９が自らの判断で、原子力研究施設や大学の研究施設にいる専門家２２に対し、災害情報データ送付することが可能で、これにより、より適切な対処を迅速に実施することが可能となる。

この発明の実施の形態１による域内災害状況通報システムを示す概略図である。 この発明の実施の形態１による域内災害状況通報システムの無線センサ装置を示す概略図である。 この発明の実施の形態１による域内災害状況通報システムの無線センサ装置の情報フォーマットを示す図である。 無線センサ装置の自律的な通信を示す概略図である。 無線センサ装置の狭小領域無線通信と広域領域無線通信との違いを示す概略図である。 この発明の実施の形態１による域内災害状況通報システムの無線センサ装置の無線通信の省電力化を示す概略図である。 この発明の実施の形態２による域内災害状況通報システムの多数のセンサ部が配置された無線センサ装置を示す概略図である。 この発明の実施の形態２による域内災害状況通報システムのセンサ部の情報を取捨選択できる無線センサ装置を示す概略図である。 この発明の実施の形態３による域内災害状況通報システムを示す概略図である。 この発明の実施の形態３による域内災害状況通報システムの移動装置を有する無線センサ装置を示す概略図である。 この発明の実施の形態３による域内災害状況通報システムの操作信号を無線部から受け付ける無線センサ装置を示す概略図である。 この発明の実施の形態４による域内災害状況通報システムを示す概略図である。 この発明の実施の形態４による域内災害状況通報システムの情報収集装置を示す詳細図である。 この発明の実施の形態５による域内災害状況通報システムを示す概略図である。

符号の説明

１ 監視領域
２ 災害個所
３ 無線センサ装置
４ 情報収集者
５ サーバ装置
６ 回線
７ 監視領域管理施設
８ 情報収集装置
９ 管理者
１０ 無線部
１１〜１５ センサ部
１６ 移動装置
１７ 遠隔操作命令受信用アンテナ
１８ データ蓄積装置
１９ データ解析装置
２０ 表示装置
２１ 携帯電話、又は携帯ＰＣ
２２ 管理施設に居ない管理者
３１、３２ 電池

Claims (9)

1. 監視領域内に配置され、上記監視領域内に発生した災害情報を取得すると共に上記取得した災害情報を狭小領域無線通信により送信する可搬型の無線センサ装置、この無線センサ装置からの災害情報を受信し、ネットワークを介して送信するサーバ装置、及びこのサーバ装置と上記ネットワークを介して接続され、上記サーバ装置から上記災害情報を受信する情報収集装置を備え、上記無線センサ装置は、上記監視領域内に発生した災害情報を取得するセンサ部と、このセンサ部により取得した災害情報を狭小領域無線通信により送信する無線部とにより構成されていることを特徴とする域内災害状況通報システム。
2. 監視領域内に発生した災害情報を取得すると共に上記取得した災害情報を狭小領域無線通信により送信する無線センサ装置、この無線センサ装置からの災害情報を受信し、ネットワークを介して送信するサーバ装置、及びこのサーバ装置と上記ネットワークを介して接続され、上記サーバ装置から上記災害情報を受信する情報収集装置を備え、上記無線センサ装置は、上記監視領域内に発生した災害情報を取得するセンサ部と、このセンサ部により取得した災害情報を狭小領域無線通信により送信する無線部と、上記センサ部及び無線部が搭載され、遠隔操作される移動装置とにより構成されていることを特徴とする域内災害状況通報システム。
3. 上記移動装置は、遠隔操作命令を受信するアンテナを有することを特徴とする請求項２記載の域内災害状況通報システム。
4. 上記移動装置への遠隔操作命令は、上記情報収集装置により発行されることを特徴とする請求項２または請求項３記載の域内災害状況通報システム。
5. 上記センサ部は、着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の域内災害状況通報システム。
6. 上記センサ部は、複数設けられ、上記情報収集装置により選択され、この選択されたセンサ部により災害情報を通知することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の域内災害状況通報システム。
7. 上記無線部は、間欠動作することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の域内災害状況通報システム。
8. 上記無線センサ装置の無線部は、狭小領域無線通信により災害情報を送信する他の可搬型の無線センサ装置を介して、上記サーバ装置に災害情報を送信することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の域内災害状況通報システム。
9. 上記情報収集装置は、携帯端末に上記災害情報を送信することを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の域内災害状況通報システム。

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