JP2009121916A - Inclination detecting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、設置場所の傾斜を検知するための傾斜検出装置に関する。 The present invention relates to an inclination detection device for detecting an inclination of an installation place.
家屋や構造物の付近にある崖や急斜面等は、例えば大雨による地盤の緩み等によって斜面崩壊を起こすことがあり、その場合には、崩落土砂により、その家屋の居住者が極めて危険な状態に遭遇することとなる。 Cliffs and steep slopes in the vicinity of houses and structures can cause slope collapse due to loose ground due to heavy rain, for example. It will be encountered.
このように、崖や急斜面等の上方又は下方に位置する民家や構造物などでは、崩壊の事態を予知しない限りは、斜面崩壊に遭遇するに伴って、物的な被害のほか人的な被害が発生するような事態を招く。 In this way, in private houses and structures located above or below cliffs and steep slopes, unless damage is foreseen, physical damage as well as human damage will occur as a result of slope failure. Invite a situation that occurs.
そのため、このような地盤等の傾きの変化を検知する方法として、従来ではGPS(Global Positioning System)、AE(Acoustic Emission)センサ、傾斜センサ、ケーブル断線検知方式、ケーブル坤張検知方式等の種々のセンサを用いて、これら各種センサの観測記録により判断する方法や、監視員が崖や急斜面等を直接巡視して崩壊の兆候を人為的に発見する方法が見受けられる。 Therefore, various methods such as GPS (Global Positioning System), AE (Acoustic Emission) sensor, tilt sensor, cable disconnection detection method, cable tension detection method, etc. have been conventionally used as methods for detecting such changes in the ground. There can be seen a method of making a judgment based on observation records of these various sensors using a sensor, and a method in which a monitoring person visits a cliff or a steep slope directly to detect signs of collapse.
例えば、傾斜センサ方式として、従来の列車の線路の斜面の崩壊を検知システムは、鉛直姿勢から傾斜姿勢に変化したことを検出して、所定の周波数をもつ電波を発信する崩壊検知センサと、この崩壊検知センサが発信する電波を受信する受信器及びこの受信器が電波を受信したことを表示する表示器とから成る警報受信装置が備えられ、崩壊検知センサを被監視場所に鉛直姿勢で設置して、警報受信装置が所定の周波数の電波を受信したことを表示器に表示させることにより、崩壊検知センサの設置場所の崩壊を判定するようにしているのであって、この方法は、線路の斜面が崩壊したことを最寄りの駅に知らせて、列車を止めようとするものである。(特許文献1参照)
しかしながら、従来のセンサを用いた観測記録に基づいて判断する方法は、センサを作動させるための電源が常時必要であるという不具合がある。 However, the conventional determination method based on observation records using a sensor has a drawback that a power source for operating the sensor is always necessary.
また、傾斜センサ方式の崩壊検知センサでは、傾斜角に対する感度が低くて、通常10度程度の傾斜角の変化でないと検知することが困難であるが、現実には、微小な傾斜角の変化を検知することができなければ、斜面崩壊時に検知が遅れ、そのため土砂災害の報知が遅れて、災害に遭遇するという不具合がある。 In addition, the tilt sensor type collapse detection sensor has low sensitivity to the tilt angle, and it is difficult to detect it unless the tilt angle is normally changed by about 10 degrees. If it cannot be detected, the detection will be delayed when the slope collapses, so there will be a problem that the notification of earth and sand disaster will be delayed and the disaster will be encountered.
また前記した従来のシステムは、施工費や維持管理費が高くつく。 In addition, the conventional system described above is expensive to construct and maintain.
一方、監視員が巡視して崖や急斜面等の崩壊の兆候を人為的に発見する方法では、斜面が大きく傾動して地割れ等の崩壊に至ったような顕著な兆候が地表に出現するまでは発見することが困難である。 On the other hand, in the method in which a watchman patrols and artificially discovers the signs of collapse such as cliffs and steep slopes, until the remarkable signs appear on the surface of the earth, the slopes are tilted so much that they have collapsed. It is difficult to discover.
本発明は以上の実情に鑑みて開発されたものであって、目的とするところは、設置が容易に行なえ、しかも低コストでありながらわずかな傾斜変化を高感度で検知することが出来る傾斜検出装置を提供することにある。 The present invention has been developed in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to detect inclination that can be easily installed, and can detect a slight inclination change with high sensitivity at a low cost. To provide an apparatus.
以上の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、
基体に設けられた支持軸に揺動可能に枢支した振り子部材と、
前記振り子部材の動きに連動して、前記振り子部材の揺動よりも増幅して揺動する揺動増幅機構と、
前記揺動増幅機構により増幅された揺動に基づいて振り子部材に対する基体の傾斜を報知するための報知部が備えられていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention described in
A pendulum member pivotally supported on a support shaft provided on the base body;
In association with the movement of the pendulum member, a swing amplification mechanism that amplifies and swings more than the swing of the pendulum member;
An informing unit is provided for informing the inclination of the base body with respect to the pendulum member based on the oscillation amplified by the oscillation amplifying mechanism.
請求項2に記載の発明は、
基体に設けられた支持軸に揺動可能に枢支した振り子部材と、
前記振り子部材の動きに連動して、前記振り子部材の揺動よりも増幅して揺動する揺動増幅機構と、
前記揺動増幅機構により増幅された揺動に基づいて振り子部材に対する基体の傾斜を検知するための検知部が備えられていることを特徴とする。
The invention described in
A pendulum member pivotally supported on a support shaft provided on the base body;
In association with the movement of the pendulum member, a swing amplification mechanism that amplifies and swings more than the swing of the pendulum member;
A detection unit is provided for detecting the inclination of the base body with respect to the pendulum member based on the swing amplified by the swing amplification mechanism.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の揺動増幅機構が、長さ方向一端部が基板に支持軸を介して揺動可能に設けられて、長さ方向他端部が振り子部材に連動軸を介して連動連結されている連動体と、前記連動体の長さ方向一端部から延びる拡大増幅体とから構成され、前記支持軸の支点から拡大増幅体の上端までの距離が支持軸の支点から前記連動軸の支点までの距離よりも長いことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the swing amplification mechanism according to the first or second aspect, one end in the length direction is provided on the substrate so as to be swingable via a support shaft, and the other end in the length direction. Is composed of an interlocking body that is interlocked and connected to the pendulum member via an interlocking shaft, and an expansion amplifying body that extends from one end in the longitudinal direction of the interlocking body, and from the fulcrum of the support shaft to the upper end of the expansion amplifying body. The distance is longer than the distance from the fulcrum of the support shaft to the fulcrum of the interlocking shaft.
請求項4に記載の発明は、請求項1または3に記載の報知部が、傾斜角度を表示するための目盛りを備えた表示板と、揺動増幅機構の拡大増幅体の先端に設けられた表示針から構成されていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, the notifying unit according to the first or third aspect is provided at a tip of a display plate having a scale for displaying an inclination angle and an enlarged amplification body of a swing amplification mechanism. It is characterized by comprising display hands.
また請求項5に記載の発明は、請求項2、3または4に記載の検知部が、揺動増幅機構側に設けられる磁石と、基板側に設けられるリードスイッチと、検知部の駆動を制御するための駆動制御器と、この駆動制御器を介して所定の電波を受信器に向けて発信する電波発信器を備えていることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, the detection unit according to the second, third, or fourth aspect controls a magnet provided on the swing amplification mechanism side, a reed switch provided on the substrate side, and driving of the detection unit. And a radio wave transmitter for transmitting a predetermined radio wave to the receiver via the drive controller.
また請求項6に記載の発明は、請求項2、3または4に記載の検知部が、揺動増幅機構側に設けられる磁石と、基板側に設けられるリードスイッチと、検知部の駆動を制御するための駆動制御器と、この駆動制御器を介して所定の電気信号を送信する送信回路を備えていることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, the detection unit according to the second, third, or fourth aspect controls a magnet provided on the swing amplification mechanism side, a reed switch provided on the substrate side, and driving of the detection unit. And a transmission circuit for transmitting a predetermined electric signal through the drive controller.
請求項1に記載の発明によれば、振り子部材と揺動増幅機構の組み合わせにより、微小な傾斜を正確且つ確実に報知部でもって報知することが出来る。 According to the first aspect of the present invention, by the combination of the pendulum member and the swing amplification mechanism, a minute inclination can be notified accurately and reliably by the notification unit.
請求項2に記載の発明によれば、振り子部材と揺動増幅機構の組み合わせにより、微小な傾斜を正確且つ確実に検知することが出来、従って例えば斜面崩壊時の初期段階に迅速かつ正確な予知乃至検知が可能になり、斜面崩壊前に崩壊の兆候を知ることが出来る。 According to the second aspect of the present invention, the combination of the pendulum member and the swing amplification mechanism makes it possible to accurately and reliably detect a small inclination, and thus, for example, a quick and accurate prediction at an initial stage when a slope collapses. Through detection, it is possible to detect signs of collapse before slope failure.
請求項3に記載の発明によれば、揺動増幅機構が、長さ方向一端部が基板に支持軸を介して揺動可能に設けられて、長さ方向他端部が振り子部材に連動軸を介して連動連結されている連動体と、前記連動体の長さ方向一端部から延びる拡大増幅体とから構成されたことにより、請求項1または2に記載の発明の効果に加え、微小な傾斜を低コストでしかも正確且つ確実に検出することが出来るし、取扱いや現地での施工も容易となる。
According to the third aspect of the present invention, the swing amplification mechanism is provided such that one end in the length direction is swingable on the substrate via the support shaft, and the other end in the length direction is connected to the pendulum member. In addition to the effects of the invention according to
請求項4に記載の発明によれば、報知部が、傾斜角度を表示するための目盛りを備えた表示板と、揺動増幅機構の拡大増幅体の先端に設けられた表示針から構成されていることにより、請求項1または3に記載の発明の効果に加え、報知部を構成する表示板に表示される0.2度程度の微小な傾斜を確実に判読することが出来るし、取扱いや現地での施工が容易である。
According to the fourth aspect of the present invention, the notification unit includes a display plate having a scale for displaying the tilt angle, and a display needle provided at the tip of the enlarged amplification body of the swing amplification mechanism. Therefore, in addition to the effect of the invention according to
請求項5に記載の発明によれば、揺動増幅機構側に設けられる磁石と、基板側に設けられるリードスイッチと、検知部の駆動を制御するための駆動制御器と、この駆動制御器を介して所定の電波を受信器に向けて発信する電波発信器を備えていることにより、請求項2、3または4に記載の発明の効果に加え、傾斜が検知されていない通常時には電力が不要であり、換言すれば、常時電源を供給しなくても良く、そのため設備費や維持管理費を低く抑えることが出来る。
According to the fifth aspect of the present invention, the magnet provided on the oscillation amplification mechanism side, the reed switch provided on the substrate side, the drive controller for controlling the drive of the detector, and the drive controller In addition to the effect of the invention according to
請求項6に記載の発明によれば、検知部が、揺動増幅機構側に設けられる磁石と、基板側に設けられるリードスイッチと、検知部の駆動を制御するための駆動制御器と、この駆動制御器を介して所定の電気信号を送信する送信回路を備えていることにより、請求項2、3または4に記載の発明の効果に加え、例えば崖や斜面のわずかな傾斜変化を高感度で検知して、崩壊に至らしめる兆候を近傍の民家や第三者に報知するシステムとして最適である。
According to the sixth aspect of the present invention, the detection unit includes a magnet provided on the oscillation amplification mechanism side, a reed switch provided on the substrate side, a drive controller for controlling the drive of the detection unit, By providing a transmission circuit for transmitting a predetermined electrical signal via the drive controller, in addition to the effect of the invention according to
図1は、本発明にかかる傾斜検出装置の一実施形態を示すものであって、図に示す傾斜検出装置1は基本的には、
鉛直方向に配置される基板2と、
この基板2の上部背面に設けられた支持軸21に揺動可能に枢支された振り子部材3と、
この振り子部材3に連動して、この振り子部材の揺動により振り子の揺動(揺動幅)よりも拡大して揺動する揺動増幅機構4と、
この揺動増幅機構4により拡大された揺動に基づいて、振り子部材3に対する基板2の傾斜を報知するための報知部5と、
前記揺動増幅機構4により拡大された揺動に基づいて振り子部材3に対する基板2の傾斜を検知するための検知部6が備えられている。
FIG. 1 shows an embodiment of a tilt detection apparatus according to the present invention. The
A
A
In association with the
An
A
振り子部材3は、短冊状に形成された振り竿31と、この振り竿31の下端部に組みつけられた錘32から構成されている。
The
そして振り竿31は、その上端部が基板2の上部背面に設けられた支持軸21にベアリング22を介して揺動自由に支持されている。
The upper end of the
揺動増幅機構4は、振り子部材の振り竿31と連動する連動体41と、この連動体41の上端に組みつけられた金属線材からなる拡大増幅体42から構成されている。
The
連動体41は、短冊状の板材から形成され、その上端部が基板2の下部正面に設けられた支持軸23にベアリング24を介して揺動自由に支持されており、また連動体41の下端部は、振り竿31の下端部に連動軸43を介して連結されている。
The interlocking
具体的には、基板2の下端部に振り子部材3の揺動方向にほぼ延びる長孔状の貫通孔25を形成する一方、連動軸43の長さ方向一端を振り竿31の下端部に固定して、この連動軸43の長さ方向他端部側を前述の貫通孔25に挿通した上で、その挿通端部を連動体の下端部に開設した挿通孔44に挿通することで、振り竿31の揺動に伴い、連動軸43で連結された連動体41も支持軸23を支点にして揺動するようにしている。
Specifically, a long hole-like through
また拡大増幅体42は、支持軸23の支点から拡大増幅体42の上端までの距離を支持軸23の支点から連動軸43の支点までの距離の5倍の長さとすることで、拡大増幅体42の上端の揺動幅が、振り竿31の揺動幅よりも5倍に拡大されるようにしている。
Further, the
具体的には、支持軸23の支点から拡大増幅体42の上端までの距離は75mmであり、支持軸23の支点から連動軸43の支点までの距離15mmとすることで、拡大増幅体42の上端の揺動幅が、振り竿31の揺動幅よりも5倍に増幅されるようにしている。
Specifically, the distance from the fulcrum of the
報知部5は、基板2の上端部を90度屈曲させて形成した表示板51と、拡大増幅体42の上端から表示板51の上面に対して所定間隔を開けて対向するように屈曲された表示針52から構成されている。
The
そして表示板51の上面には、基板2の傾斜角度を示す目盛り53が表示されており、基板2の傾斜に伴う振り竿31の揺動により、揺動増幅機構4を介して表示板51上で揺れ動く表示針52が基板2の傾斜角度に見合う目盛り53を指し示すようにしている。
A
検知部6は、永久磁石61と一対のリードスイッチ62a・62bと、発光ダイオードから成る警告表示灯63と、駆動制御器64と、電波発信器65から構成されている。
The
永久磁石61は、表示針52に固定され、またリードスイッチ62a・62bは、表示板51の上面側において、検知したい傾斜角度(実施形態では2度)と対応する目盛りの位置に埋設されている。
The
尚、リードスイッチ62a・62bは、耐塵粉性、防爆性、耐食性を確保するために、接点部がガラス封止されたものを用いている。 The reed switches 62a and 62b are made of glass whose contact portions are sealed in order to ensure dust resistance, explosion resistance, and corrosion resistance.
斯くして、揺動増幅機構4の採用により、基板2の傾斜に伴う振り子部材3における振り竿31の例えば1度程度の小さな揺動でも報知部5では明瞭に表示されることとなるし、またリードスイッチ62a・62bの設置間隔を広く取ることができて、リードスイッチ62a・62bの設置にも余裕が生じる。
Thus, by adopting the
図7は、駆動制御器64の構成を示す図であって、この駆動制御器64は、基板2の傾斜に伴いリードスイッチ62a・62bがオンになれば、以降は連続的に電波発信器65が駆動するように構成されている。
FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the
即ち、この駆動制御器64は、前述した一対のリードスイッチ62a・62bが並列に接続されており、いずれかのリードスイッチ62aまたは62bがオンになると、電池Vから供給される電流が抵抗Rを通って、警告表示灯63及び電波発信器65がオン状態となり、リードスイッチ62aまたは62bが一旦オンになると、サイリスタSがオン状態となって、その後リードスイッチ62aまたは62bがオフになっても警告表示灯63及び電波発信器65がオン状態を継続するように構成されている。
That is, in the
これにより、検知部6が一瞬の時間しか基板2の傾斜を検知することができない状況であっても、確実に警報信号を発信することが可能となる。
Thereby, even in a situation where the
以上の構成からなる傾斜検出装置1は、図6において概略的に示すように、水準器7と共に筒状の筐体10内に搭載して用いられるのであって、筐体10は、雨水や土が内部に入り込まない構造であり、かつ駆動制御器7内の電池の交換や傾斜検知センサ8、電波発信器65などの保守点検が容易に行なえるように、筐体10の上部開口には蓋11がねじ込みにより取り付けられている。また蓋11は透明の合成樹脂材料から形成されて、外部から筐体10内が見えるようにしている。
As shown schematically in FIG. 6, the
尚、水準器7は、施工者が筐体10内の基板2を正確に鉛直方向に配置する際に目視できるように筐体10内の上部に設置される。
In addition, the
また前述の電波発信器65は、傾斜検出装置1と後記する受信器8bとの間の距離が数十m程度をカバーできればよく、電波法に触れない程度の微弱で且つ予め設定された周波数の電波を発信するものであればよい。
The above-mentioned
そして筐体10内に組み込まれた以上の傾斜検出装置1は、例えば図8に概略的に示すように、大雨時に崩落が予想されるような斜面や崖の近傍の地面に掘られた穴にセメントなどで固定されるのであって、固定に際しては、基板2が鉛直方向を向くように筐体10をセットする。
And the above
一方、斜面や崖の付近の家屋Hには、傾斜検出装置1の電波発信器65から発信される電波を受信するためのアンテナ8a、受信器8b、居住者に土砂災害の危険を知らせるための警報ランプ8c及び警報ブザー8dが設置される。
On the other hand, to the house H near the slope or cliff, the
尚、前述の傾斜検出装置1は、例えば崖の複数箇所に点在させて設置するようにしてもよい。
The above-described
斯くして以上の傾斜検出装置1では無線方式を採用しているので、傾斜検出装置1と後記する受信器8bの配線作業を行なう必要がなく、施工作業が極めて容易であるし、断線の心配も解消される。
Thus, since the above-described
また以上の傾斜検出装置1では、振り子部材3と揺動増幅機構4の組み合わせにより、小型でしかも低コストで作成することが出来ながら、正確且つ確実に微小な傾斜を検出することが出来るし、また拡大増幅体42を介して指示される目盛りを判読することで、傾斜角度の変化を永年にたって監視することが可能である。
Moreover, in the above
また以上の傾斜検出装置1を用いることで、例えば斜面崩壊時の初期段階に迅速かつ正確な予知乃至検知が可能になり、家屋の居住者が斜面崩壊前に崩壊の兆候を知ることが出来る。
Further, by using the above-described
尚、以上の実施形態では、検知部6にリードスイッチ62a・62bを用いたが、これに限定されるものではなく、他の近接スイッチや接触スイッチ等を用いてもよい。
In the above embodiment, the
また検知部6による警報は、ブザーやサイレン等の警報音、音声合成による音、液晶ディスプレイ上への文字や図形表示、ランプの点灯・点滅乃至これらの組み合わせによるものであってもよい。
The alarm by the
また以上の実施形態では、検知部が、揺動増幅機構側に設けられる磁石と、基板側に設けられるリードスイッチと、検知部の駆動を制御するための駆動制御器と、この駆動制御器を介して所定の電波を受信器に向けて発信する電波発信器を備えたが、これに限定されるものではなく、たとえば、揺動増幅機構側に設けられる磁石と、基板側に設けられるリードスイッチと、検知部の駆動を制御するための駆動制御器と、この駆動制御器を介して所定の電気信号を送信する送信回路を備えるようにしてもよい。 In the above embodiment, the detection unit includes a magnet provided on the oscillation amplification mechanism side, a reed switch provided on the substrate side, a drive controller for controlling the drive of the detection unit, and the drive controller. However, the present invention is not limited to this, for example, a magnet provided on the swing amplification mechanism side and a reed switch provided on the substrate side. In addition, a drive controller for controlling the driving of the detection unit and a transmission circuit for transmitting a predetermined electric signal via the drive controller may be provided.
また以上の実施形態では、拡大増幅体42を金属線材から形成したが、これに限定されるものではなく、プラスチックから形成してもよい。
Further, in the above embodiment, the
また以上の実施形態では、筐体10及び蓋11を合成樹脂材料から形成して、蓋11を筐体10の上部開口に対してねじ込みにより取り付けているが、これに限定されるものではなく、筐体10及び蓋11をステンレス材料から形成すると共に、蓋11には、前記した表示板51の目盛りを判読できるように透明樹脂材料から形成した窓を設けてもよい。また蓋11を筐体10に止め具により取り付けるようにしてもよい。
Moreover, in the above embodiment, the
1 傾斜検出装置
10 筐体
2 基板
21 支持軸
3 振り子部材
31 振り竿
32 錘
4 揺動増幅機構
41 連動体
42 拡大増幅体
5 報知部
51 表示板
52 表示針
53 目盛り
6 検知部
61 磁石
62a・62b リードスイッチ
63 警告表示灯
64 駆動制御器
65 電波発信器
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JP2007295498A JP2009121916A (en) | 2007-11-14 | 2007-11-14 | Inclination detecting device |
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CN110926423A (en) * | 2020-02-20 | 2020-03-27 | 杭州鲁尔物联科技有限公司 | House slope monitoring and early warning device |
-
2007
- 2007-11-14 JP JP2007295498A patent/JP2009121916A/en active Pending
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