JP2012083294A - Co2 environment measuring system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、大気中のＣＯ2濃度などのＣＯ2環境を計測し、この計測データを情報処理装置（コンピュータ）に収集・表示およびＣＯ2環境科学研究・開発に有効利用するためのＣＯ2環境計測システムに関する。 The present invention measures the CO 2 environment such as the CO 2 concentration in the atmosphere, collects and displays this measurement data on an information processing device (computer), and effectively uses the CO 2 environment for research and development of CO 2 environmental science. It relates to a measurement system.
この種の計測システムとして、現在地における様々な情報を位置情報と共に取得して送信する情報取得装置と、情報通信ネットワークを介して受信した位置情報を取得情報に関連付けて登録する情報収集装置がある（例えば、特許文献１参照）。 As this type of measurement system, there are an information acquisition device that acquires and transmits various information in the current location together with location information, and an information collection device that registers location information received via an information communication network in association with the acquisition information ( For example, see Patent Document 1).
他の計測システムとして、住宅やオフィスにおける環境を簡単かつ正確に測定する、ＵＳＢモジュール型のＣＯ2およびＯ2測定装置、および環境モニタリングシステムがある（例えば、特許文献２参照）。 As other measurement systems, there are a USB module type CO 2 and O 2 measurement device and an environment monitoring system that easily and accurately measure the environment in a house or office (for example, see Patent Document 2).
（１）特許文献１によるシステム、装置では以下の問題がある。 (1) The system and apparatus according to Patent Document 1 have the following problems.
・収集データの送信に電子メールを想定しており、リアルタイムの情報収集が不可能である。 ・ E-mail is assumed for transmission of collected data, and real-time information collection is impossible.
・商用の情報通信ネットワークを利用するため、測定装置毎に通信費が発生する。 -Since a commercial information communication network is used, communication costs are incurred for each measuring device.
・様々な情報を取得可能と記載されているが、その情報源には既存の機器を想定しており、測定装置との接続は容易ではないと思われる。 -Although it is described that various information can be acquired, it is assumed that the information source is an existing device, and it is not easy to connect to the measuring device.
・総じて、システム、装置を実施するには解決しなければならない技術的課題が多く、また、システム的にも大掛かりなものになるため、費用対効果を考慮すると、実施は容易ではないと思われる。 ・ In general, there are many technical issues that must be solved to implement the system and equipment, and the system will be large, so it is not easy to implement it considering cost effectiveness. .
（２）特許文献２によるシステム、装置では以下の問題点がある。 (2) The system and apparatus according to Patent Document 2 have the following problems.
・住宅やオフィスなど屋内の計測を想定しており、屋外での長期間の計測にはその保守管理に多くの手間がかかる。 ・ Assuming indoor measurements such as in homes and offices, long-term outdoor measurements require a lot of labor for maintenance.
・ＵＳＢインターフェースにより計測データの取り込みを行うため、簡便な反面、計測装置とパソコンを必ずセット（１組）で使用しなければならない。このため、多点同時計測には多数のパソコンを用意する必要があり、システムが大型化・高価になる。 -Since the measurement data is taken in via the USB interface, the measurement device and the personal computer must be used as a set (one set). For this reason, it is necessary to prepare a large number of personal computers for multipoint simultaneous measurement, which increases the size and cost of the system.
・屋内での計測を想定しているにもかかわらず、ＧＰＳにより位置情報を取得している。しかし、基本的に屋内でのＧＰＳ測位は不可能であるため、地図上に測定データを表示することはできない。 -Despite the assumption of indoor measurement, position information is acquired by GPS. However, since indoor GPS positioning is basically impossible, measurement data cannot be displayed on a map.
・ＣＯ2センサをＵＳＢモジュールに組み込もうとしているが、現時点ではそのような超小型のＣＯ2センサは存在せず、実現は困難と思われる。 ・ We are trying to incorporate a CO 2 sensor into a USB module, but at present there is no such ultra-compact CO 2 sensor, and it seems difficult to realize.
（３）その他の問題点
・ＣＯ2センサの校正には標準ガス（０、４００、１６００、３０００ｐｐｍなど）を使用する方法が一般的であるが、手間もコストも掛かる。
(3) Other problems A method of using a standard gas (0, 400, 1600, 3000 ppm, etc.) is generally used for calibration of the CO 2 sensor, but it takes time and cost.
・ＣＯ2測定システムは十万円〜数百万円の範囲で製品化されており、一般的に大型で高価である。 · CO 2 measurement system is commercialized in the range of one hundred thousand yen to several hundred yen is generally expensive large.
・測定したＣＯ2濃度を地図上やグラフで表示するシステムは存在するが、静的な可視化が多く、ＣＯ2濃度の変化を動的に可視化できるようなシステムは存在しない。 Although there are systems that display the measured CO 2 concentration on a map or graph, there are many static visualizations, and there is no system that can dynamically visualize changes in CO 2 concentration.
・測定したＣＯ2濃度を基に、ＣＯ2発生源の推定や、ＣＯ2発生源／消費源の追加によるシミュレーション機能を備えたシステムは存在しない。 - Based on the measured CO 2 concentration, estimated or CO 2 source, a system having a simulation function by the addition of CO 2 source / consumption source does not exist.
本発明の目的は、システムの小型化・低価格化を図りながら的確にＣＯ2環境を計測し、この計測データを基に環境状態判定・環境変化推定などの環境科学研究・開発に容易に有効利用できるＣＯ2環境計測システムを提供することにある。 The purpose of the present invention is to measure the CO 2 environment accurately while reducing the size and cost of the system, and is easily effective for environmental science research and development such as environmental status judgment and environmental change estimation based on this measurement data. It is to provide a CO 2 environmental measurement system that can be used.
本発明は、前記の課題を解決するため、ＣＯ2環境測定装置は、環境計測領域に分散配置したＣＯ2環境測定器で計測データの取得およびＧＰＳによる測定位置情報を取得し、各ＣＯ2環境測定器の計測データをそのままノートパソコンなどの小型のデータ収集用ＰＣに無線でリアルタイムデータとして送信し、さらにはＣＯ2環境測定器側で計測データの補正・校正などの計測データ適正化処理をしてデータ収集用ＰＣに送信しておく構成とし、
ＣＯ2環境測定データ利用装置は、データ収集用ＰＣで適正化した計測データがインターネット経由でサーバに送信されたときに、サーバ側で計測データをデータベース化しておき、データ閲覧用ＰＣからインターネット経由でサーバに計測データの閲覧が要求されたときに、サーバが閲覧要求に応じて計測データを加工処理してデータ閲覧用ＰＣに送信する構成とし、さらにはサーバでは計測データを使ったＣＯ2環境変化などのシミュレーションを行い、データ閲覧用ＰＣではサーバからの計測データを基に環境状態判定・環境変化推定などの環境科学研究・開発に有効利用できる構成とするもので、以下のＣＯ2環境計測システムを特徴とする。
The present invention for solving the above problems, CO 2 measurement system obtains the measurement position information by the acquisition and GPS measurement data in a CO 2 environment measuring instrument which has distributed in the environment measurement area, the CO 2 environment The measurement data of the measuring instrument is sent directly to a small data collection PC such as a laptop computer as real-time data, and the measurement data is corrected and calibrated on the CO 2 environment measuring instrument side. And send it to the data collection PC,
The CO 2 environmental measurement data utilization device is configured such that when measurement data optimized by a data collection PC is transmitted to a server via the Internet, the measurement data is converted into a database on the server side and transmitted from the data browsing PC via the Internet. When the server is requested to browse the measurement data, the server processes the measurement data in response to the browsing request and sends it to the data browsing PC. Further, the server changes the CO 2 environment using the measurement data. to simulate such, as to a structure based on measured data from the server in the data viewing PC can be effectively used in environmental science research and development of environmental status determination and environmental change estimation, the following CO 2 environment measuring system It is characterized by.
（１）大気中のＣＯ2濃度などのＣＯ2環境を計測し、この計測データの収集・表示およびＣＯ2環境科学研究・開発に有効利用するためのＣＯ2環境計測システムであって、
環境計測領域に分散配置したＣＯ2環境測定器で計測データの取得およびＧＰＳによる測定位置情報を取得し、各ＣＯ2環境測定器の計測データをそのままデータ収集用ＰＣに無線でリアルタイムデータとして送信しておくＣＯ2環境測定装置と、
前記データ収集用ＰＣに収集した計測データがインターネット経由でサーバに送信されたときに、該計測データをデータベース化しておき、インターネット経由で前記計測データの閲覧が要求されたときに、この要求に応じて計測データを加工処理して該データ閲覧用ＰＣに送信するＣＯ2環境測定データ利用装置と、
を備えたことを特徴とする。
(1) A CO 2 environment measurement system for measuring the CO 2 environment such as the concentration of CO 2 in the atmosphere, and collecting and displaying this measurement data and effectively utilizing it for research and development of CO 2 environmental science.
Acquisition of measurement data and measurement position information by GPS using a CO 2 environmental measurement device distributed in the environmental measurement area, and the measurement data of each CO 2 environmental measurement device are transmitted as real-time data wirelessly to a data collection PC. A CO 2 environment measurement device,
When the measurement data collected in the data collection PC is transmitted to the server via the Internet, the measurement data is stored in a database, and when the measurement data is requested to be browsed via the Internet, the request is met. A CO 2 environmental measurement data utilization device that processes the measurement data and transmits it to the data browsing PC;
It is provided with.
（２）前記ＣＯ2環境測定器は、二次電池と太陽光で発電して二次電池を充電する太陽電池を電源とし、一定期間の測定時のみ該電源で駆動し、測定していない間は前記ＣＯ2環境測定器内のＣＰＵを停止させて平均消費電流を抑える省電力手段を備えたことを特徴とする。 (2) The CO 2 environment measuring device uses a secondary battery and a solar battery that generates power with sunlight and charges the secondary battery as a power source. Comprises a power saving means for stopping the CPU in the CO 2 environment measuring instrument to suppress the average current consumption.
（３）前記ＣＯ2環境測定器は、温度センサを搭載しておき、測定したＣＯ2環境計測データについて、前記温度センサによる測定温度を基に該計測データの補正演算を行っておく温度補正手段を備えたことを特徴とする。 (3) The CO 2 environment measuring device is equipped with a temperature sensor, and temperature correction means for performing a correction operation of the measured data on the measured CO 2 environment measurement data based on the temperature measured by the temperature sensor. It is provided with.
（４）前記温度補正手段は、冷蔵庫を利用し、低温時と高温時のＣＯ2環境測定器の測定データから温度依存特性を求めておき、この特性を基に前記ＣＯ2環境測定器の測定値を補正する適正化処理手段を備えたことを特徴とする。 (4) the temperature correction means, using the refrigerator, to previously obtain the temperature dependent characteristic from the measured data of the low temperature and high temperature of the CO 2 environment measuring device, the measurement of the CO 2 environment measuring device based on this property It is characterized by having an optimization processing means for correcting the value.
（５）前記温度補正手段は、標準ガスの既知のＣＯ2濃度Ｃ（ｃａｌ）と前記ＣＯ2センサの出力値Ｃｍの関係を３次式程度の多項式で近似しておき、温度による前記ＣＯ2センサの出力値Ｃｍの変化を２次式程度で近似して温度補正を行う適正化演算手段を備えたことを特徴とする。 (5) The temperature correction means approximates the relationship between the known CO 2 concentration C (cal) of the standard gas and the output value Cm of the CO 2 sensor with a polynomial of about a cubic equation, and the CO 2 depending on the temperature. The present invention is characterized in that there is provided an optimization calculating means for performing temperature correction by approximating a change in the output value Cm of the sensor by a quadratic expression.
（６）ＣＯ2発生源がなく比較的濃度が一定となる位置に前記ＣＯ2環境測定器を設置し、ＣＯ2濃度を清浄大気中のＣＯ2濃度に設定して該ＣＯ2環境測定器の計測値を校正する校正手段を備えたことを特徴とする。 (6) CO 2 source is relatively concentration without installing the CO 2 environment measuring device at a position where the constant, of the CO 2 environment instrument to set the CO 2 concentration in the CO 2 concentration of the cleaning atmosphere A calibration means for calibrating the measured value is provided.
（７）前記ＣＯ2環境測定器は、測定した計測データを時系列に保存するフラッシュメモリを備え、無線が使用できない環境でもＣＯ2環境測定器単体でのデータの収集を行うデータ収集手段を備えたことを特徴とする。 (7) The CO 2 environment measuring instrument includes a flash memory for storing measured measurement data in time series, and includes a data collecting means for collecting data in the CO 2 environment measuring instrument alone even in an environment where wireless communication cannot be used. It is characterized by that.
（８）前記サーバまたは前記データ収集用ＰＣは、前記ＣＯ2環境測定装置により測定したＣＯ2環境計測値と計測点のデータを基に、観測地域の地図上にＣＯ2環境計測値を重ね合わせた表示でその確認を可能にするデータ加工処理手段を備えたことを特徴とする。 (8) the server or the PC for data collection, based on the data of the CO 2 environment measuring CO 2 environment measurement value measured by the device and the measurement point, superimposing the CO 2 environment measurements on a map of the observation area It is characterized in that data processing means for enabling confirmation by the display is provided.
（９）前記サーバは、
ＣＯ2環境計測値の違いを色で区別した点画像で表示する手段と、
ＣＯ2環境測定器を移動させた場合は移動経路に直線を引いて表示する手段と、
地図上に指定した位置を解析点とし、画面上の計測値グラフには解析点近隣のＣＯ2環境測定点でのＣＯ2環境計測値を補間算出し、この補間算出したＣＯ2環境計測値の時刻変化を折れ線グラフで表示する手段と、
のうち、少なくとも１つのデータ加工処理手段を備えたことを特徴とする。
(9) The server
Means for displaying the difference in the CO 2 environmental measurement value by a color point image;
Means for drawing and displaying a straight line on the moving path when the CO 2 environment measuring instrument is moved;
The position specified on a map as analysis points, the measured value graph on the screen by interpolating calculates the CO 2 environment measurement values at the analysis points neighboring CO 2 environment measurement points, the interpolation calculated CO 2 environment measurements A means for displaying time changes in a line graph;
Of these, at least one data processing means is provided.
（１０）前記サーバは、地図上で指定された前記解析点に表示するＣＯ2環境計測値は、近隣の測定点で測定したＣＯ2環境計測値により補間算出して表示するデータ加工処理手段を備えたことを特徴とする。 (10) The server, CO 2 environment measurement values to be displayed on the analysis points specified on the map, the data processing means and displaying the interpolated calculated by CO 2 environment measurement value measured in the neighborhood of the measuring points It is characterized by having.
（１１）前記サーバは、地図上で指定された任意の２点Ａ，Ｂを結ぶ直線上の標高断面図を表示し、この標高断面図上の各標高位置にＣＯ2環境計測値を色の違いで表示するデータ加工処理手段を備えたことを特徴とする。 (11) The server displays an elevation cross section on a straight line connecting any two points A and B designated on the map, and the CO 2 environment measurement value is displayed at each altitude position on the elevation cross section. A data processing means for displaying the difference is provided.
（１２）前記サーバは、ＣＯ2環境計測位置・場所や環境、時刻によるＣＯ2環境計測値の変化を、アニメーションで動的に表示するデータ加工処理手段を備えたことを特徴とする。 (12) The server includes data processing processing means for dynamically displaying changes in CO 2 environment measurement values according to the CO 2 environment measurement position / location, environment, and time by animation.
（１３）前記サーバは、環境計測領域に、ＣＯ2環境要因の発生源または消費源を追加設定した場合のＣＯ2環境計測値変化をシミュレーションするシミュレーション処理手段を備えたことを特徴とする。 (13) The server, in environmental measurement region, characterized by comprising a simulation processing means for simulating a CO 2 environment measurement value change of adding configure source or sources consumption CO 2 environmental factors.
（１４）前記シミュレーション処理手段は、
前記ＣＯ2環境要因の発生源または消費源の発生量または消費量情報と、発生源または消費源から離れることによる発生量または消費量の減少割合情報をパラメータとして設定する手段と、
前記ＣＯ2環境要因の発生源または消費源を、地図上の任意の地点に指定したときの位置情報（緯度、経度）を求める手段と、
前記指定されたＣＯ2環境要因の発生源または消費源の近隣のＣＯ2環境計測点について、前記位置情報より計測点と発生源または消費源との距離を求め、計測点のＣＯ2環境要因の実測値、計測点と発生源または消費源との距離による減少率、発生源または消費源のＣＯ2環境要因の発生量または消費量より、計測点におけるＣＯ2環境要因のシミュレーション値を求める手段と、
上記のシミュレーション値を求める処理を、ＣＯ2環境の測定開始時刻から測定終了時刻の間の測定データについて繰り返し実行する手段と、
上記繰り返し処理により、全ての計測点について時系列のＣＯ2環境計測値のシミュレーション値を求めてアニメーション表示する手段と、
を備えたことを特徴とする。
(14) The simulation processing means includes:
Means for setting, as parameters, the generation amount or consumption information of the source or consumption source of the CO 2 environmental factor and the reduction rate information of the generation amount or consumption due to being away from the generation source or consumption source;
Means for obtaining position information (latitude, longitude) when the source or consumption source of the CO 2 environmental factor is designated at an arbitrary point on the map;
For the CO 2 environmental measurement point near the source or consumption source of the designated CO 2 environmental factor, the distance between the measurement point and the source or consumption source is obtained from the position information, and the CO 2 environmental factor of the measurement point is determined. Means for obtaining a simulation value of the CO 2 environmental factor at the measurement point from the actual measurement value, the rate of decrease due to the distance between the measurement point and the source or consumption source, and the generation amount or consumption of the CO 2 environmental factor of the source or consumption source ,
Means for repeatedly executing the process for obtaining the simulation value for measurement data between the measurement start time and the measurement end time of the CO 2 environment;
Means for obtaining a simulation value of time-series CO 2 environmental measurement values for all measurement points by the above-mentioned repeated processing, and displaying the animation;
It is provided with.
図１は、ＣＯ2環境計測システムの全体構成を示す。ＣＯ2環境計測システムは、ＣＯ2環境測定装置とＣＯ2環境測定データ利用装置で構築される。 FIG. 1 shows the overall configuration of the CO 2 environment measurement system. The CO 2 environment measurement system is constructed by a CO 2 environment measurement device and a CO 2 environment measurement data utilization device.
ＣＯ2環境測定装置は、環境計測領域に分散配置したＣＯ2環境測定器と各ＣＯ2環境測定器からの出力データを無線通信回線を介して収集するデータ収集用ＰＣから構成される。
ＣＯ2環境測定データ利用装置は、データ収集用ＰＣで収集した各ＣＯ2環境測定器からの出力データをインターネットを介してデータベースへ保存するサーバとインターネットを介してサーバの諸機能を利用するデータ閲覧用ＰＣから構成される。
ＣＯ2環境測定器１００は、ＣＯ2環境の測定部位として定められた各位置に設置または移動され、その位置におけるＣＯ2濃度、温度、湿度などを自動的に連続的または定期的に計測した後、計測した温度や湿度によりＣＯ2濃度計測値の適正化処理を行う。さらにＣＯ2環境測定器１００は、ＧＰＳを利用し時刻情報（計測日時情報）と計測位置情報を抽出した後、ＣＯ2環境情報（適正化処理後のＣＯ2濃度）と属性情報（ＣＯ2環境測定器番号、計測位置情報、計測日時情報）をＣＯ2環境測定器１００の出力データとして、データ収集用ＰＣ２００へ無線送信する。なお、ＺｉｇＢｅｅなどのマルチホップ／メッシュ型の無線ネットワークを採用した場合、ＣＯ2環境測定器１００の出力データは、複数の他ＣＯ2環境測定器１００を経由してデータ収集用ＰＣ２００へ送信される。
データ収集用ＰＣ２００は、各ＣＯ2濃度測定器１００からの出力データを公衆または専用の無線通信回線を介して受信し、各ＣＯ2濃度測定器１００からの出力データの収集・保存・送信・簡易表示を可能とする。また、データ収集用ＰＣ２００に保存された各ＣＯ2濃度測定器１００からの出力データはインターネットを介してサーバ３００に送信され、サーバ３００のデータベースに蓄積される。
サーバ３００は、データ収集用ＰＣ２００に保存された各ＣＯ2濃度測定器１００からの出力データをインターネットを介してデータベースに蓄積する。また、サーバ３００はデータベースに蓄積した各ＣＯ2濃度測定器１００からの出力データを基に計測点表示・補間処理・標高断面表示などのデータ加工処理を行うデータ加工処理機能とＣＯ2環境変化などのシミュレーションを行うシミュレーション機能を持つ。これらの機能は、データ閲覧用ＰＣからインターネットを介してサーバ３００に計測データ（ＣＯ2濃度測定器１００からの出力データの内、ＣＯ2濃度測定器番号以外のデータ）の閲覧要求に応じて起動し、データ加工処理結果、または、シミュレーション結果をインターネットを介してデータ閲覧用ＰＣ４００へ送信することにより終了する。
CO 2 environment measurement apparatus, and a data collection PC to collect CO 2 environment measuring instrument which has distributed in the environment measuring region and the output data from the CO 2 environment measuring device via a wireless communication line.
The CO 2 environment measurement data utilization device is a server that stores output data from each CO 2 environment measurement device collected by a data collection PC into a database via the Internet, and data browsing that uses various functions of the server via the Internet. It consists of a PC.
The CO 2 environment measuring instrument 100 is installed or moved to each position determined as a measurement site of the CO 2 environment, and after continuously or periodically measuring the CO 2 concentration, temperature, humidity, etc. at that position. Then, the process for optimizing the CO 2 concentration measurement value is performed according to the measured temperature and humidity. Further, the CO 2 environment measuring device 100 uses GPS to extract time information (measurement date information) and measurement position information, and then CO 2 environment information (CO 2 concentration after optimization processing) and attribute information (CO 2 environment). The measuring instrument number, measurement position information, and measurement date / time information) are wirelessly transmitted as output data of the CO 2 environment measuring instrument 100 to the data collection PC 200. In the case of adopting the multi-hop / mesh wireless network, such as ZigBee, output data of the CO 2 environment measuring device 100 is transmitted to the data collection PC200 via a plurality of other CO 2 environment meter 100 .
The data collection PC 200 receives the output data from each CO 2 concentration measuring device 100 via the public or a dedicated wireless communication line, and collects, stores, transmits, and simply outputs the output data from each CO 2 concentration measuring device 100. Enable display. Further, output data from each CO 2 concentration measuring device 100 stored in the data collection PC 200 is transmitted to the server 300 via the Internet and stored in the database of the server 300.
The server 300 accumulates output data from each CO 2 concentration measuring instrument 100 stored in the data collection PC 200 in a database via the Internet. The server 300 also has a data processing function for performing data processing processing such as measurement point display, interpolation processing, and elevation cross-section display based on output data from each CO 2 concentration measuring device 100 accumulated in the database, CO 2 environment change, etc. It has a simulation function to perform simulation. These functions are activated from the data browsing PC to the server 300 via the Internet in response to a browsing request for measurement data (data other than the CO 2 concentration measuring device number among the output data from the CO 2 concentration measuring device 100). Then, the processing ends by transmitting the data processing result or the simulation result to the data browsing PC 400 via the Internet.
データ閲覧用ＰＣ４００は、インターネットを介してサーバ３００に計測データの閲覧要求を行い、サーバ３００からインターネットを介してデータ閲覧用ＰＣ４００へ送信されるデータ加工処理結果、または、シミュレーション結果を受信し、データ閲覧用ＰＣ４００上に表示する。 The data browsing PC 400 sends a measurement data browsing request to the server 300 via the Internet, receives the data processing result or simulation result transmitted from the server 300 to the data browsing PC 400 via the Internet, and receives data Displayed on the viewing PC 400.
このようなＣＯ2環境計測システムは、データ収集用ＰＣ２００やサーバ３００などを構成するコンピュータ資源を利用したソフトウェアの搭載によってその機能を実現し、システムの小型化・低価格化を図りながらＣＯ2環境の計測を的確にし、サーバとインターネット経由で接続できる環境にあるデータ閲覧用ＰＣ４００では、いつでもどこでも計測データを閲覧することができ、ＣＯ2環境状態判定・環境変化推定などの環境科学研究・開発に有効利用できる。具体的には、地球温暖化の原因とされるＣＯ2の削減等に寄与するための以下の分野での利用ができる。 Such a CO 2 environment measurement system realizes its function by installing software using computer resources constituting the data collection PC 200, the server 300, etc., while reducing the size and price of the system while reducing the CO 2 environment. With the data viewing PC400 in an environment that allows accurate measurement of data and can be connected to the server via the Internet, you can view the measurement data anytime, anywhere, for environmental science research and development such as CO 2 environmental status determination and environmental change estimation. Effective use. Specifically, it can be used in the following fields in order to contribute to the reduction of CO 2 that causes global warming.
・低炭素社会実現のための環境教育分野
・ＣＯ2削減対策の基礎データとなる定点測定・移動測定による研究分野
・建設施工分野におけるＣＯ2測定
・省ＣＯ2型都市計画の基礎データ測定
・炭酸ガス施用による栽培・園芸などの農業分野
以下、ＣＯ2環境測定装置とＣＯ2環境測定データ利用装置について詳細に説明する。
And low-carbon society basic data measurement and carbonate of CO 2 measurement and Ministry of CO 2 type urban planning in the field of research and construction construction field by the fixed-point measurement and mobile measurement of the underlying data of environmental education fields and CO 2 reduction measures for the Agriculture Field such as Cultivation and Horticulture by Gas Application Hereinafter, the CO 2 environment measurement device and the CO 2 environment measurement data utilization device will be described in detail.
（１）ＣＯ2環境測定装置
図２は、ＣＯ2環境測定器１００の構成図である。ＣＯ2環境測定器１００は、その設置位置でのＣＯ2濃度と温度および湿度を測定するため、ＣＯ2センサ１１と温度センサ１２と湿度センサ１３を搭載する。さらに、ＧＰＳ電波を受信するためのＧＰＳモジュール（受信機）１４と、計測データ等をデータ収集用ＰＣ２００側に送信するための無線モジュール１５および無線アンテナ１６と、各センサの計測値取得処理とＧＰＳデータの取得処理及びこれらデータによる適正化処理をして無線送信処理をするマイコン１７と、温度補正・校正操作スイッチ１７Ａ、１７Ｂおよび測定データ保存用のフラッシュメモリ１７Ｃを搭載する。さらにまた、各構成要素に必要な電源を無停電供給する二次電池１８と太陽電池１９を搭載する。
(1) CO 2 Environment Measuring Device FIG. 2 is a configuration diagram of the CO 2 environment measuring device 100. The CO 2 environment measuring instrument 100 is equipped with a CO 2 sensor 11, a temperature sensor 12, and a humidity sensor 13 in order to measure the CO 2 concentration, temperature, and humidity at the installation position. Furthermore, a GPS module (receiver) 14 for receiving GPS radio waves, a wireless module 15 and a wireless antenna 16 for transmitting measurement data and the like to the data collection PC 200 side, measurement value acquisition processing of each sensor, and GPS A microcomputer 17 that performs data acquisition processing and optimization processing based on these data to perform wireless transmission processing, temperature correction / calibration operation switches 17A and 17B, and a flash memory 17C for storing measurement data are mounted. Furthermore, a secondary battery 18 and a solar battery 19 that supply power necessary for each component uninterruptibly are mounted.
ＣＯ2環境測定器１００に搭載されるマイコン１７は、ＧＰＳモジュール１４、ＣＯ2センサ１１、温度センサ１２、湿度センサ１３からのデータを取り込みマイコン内部メモリ（図示せず）に保存する。さらにマイコン１７は、マイコン内部メモリに保存されたＣＯ2濃度測定データを同時に測定されマイコン内部メモリに保存された温度データにより後述する適正化処理を行い、適正化処理後のＣＯ2濃度測定データと温度データと湿度データと日付・時刻データと位置情報（緯度、経度、標高）データを、フラッシュメモリ１７Ｃへ保存する。さらにまた、マイコン１７は、フラッシュメモリ１７Ｃに保存された温度データと湿度データと適正化処理後のＣＯ2濃度測定データと日付・時刻データと位置情報（緯度、経度、標高）データと予めマイコン内部フラッシュメモリに記憶された環境測定機器番号を読み出し、ＣＯ2環境測定機器１００の出力データとして無線モジュール１５を介しデータ収集用ＰＣ２００または他ＣＯ2環境測定機器１００に送信する。マイコン１７は、以上の処理を一定周期で実行する。 The microcomputer 17 mounted on the CO 2 environment measuring instrument 100 takes in data from the GPS module 14, the CO 2 sensor 11, the temperature sensor 12, and the humidity sensor 13 and stores them in a microcomputer internal memory (not shown). Further the microcomputer 17 performs the appropriate processing to be described later with the temperature data stored is measured CO 2 concentration measurement data stored in the microcomputer internal memory simultaneously in the microcomputer internal memory, and CO 2 concentration measurement data after optimizing Temperature data, humidity data, date / time data, and position information (latitude, longitude, altitude) data are stored in the flash memory 17C. Furthermore, the microcomputer 17 includes temperature data and humidity data stored in the flash memory 17C, CO 2 concentration measurement data after the optimization process, date / time data, position information (latitude, longitude, altitude) data, and data stored in the microcomputer in advance. The environmental measurement device number stored in the flash memory is read out and transmitted as output data of the CO 2 environmental measurement device 100 to the data collection PC 200 or another CO 2 environmental measurement device 100 via the wireless module 15. The microcomputer 17 executes the above processing at a constant cycle.
また、測定データをフラッシュメモリ１７Ｃへ時系列に保存することで、無線が使用できない環境でもＣＯ2環境測定器単体でのデータの収集を可能とする。また、ＣＯ2環境測定器１００の出力データは無線を利用してデータ収集用ＰＣ２００または他ＣＯ2環境測定機器１００に送信するため、ＣＯ2環境測定器１００の設置場所が制限されることなく、移動測定も可能である。 Further, by storing the measurement data in the flash memory 17C in time series, it is possible to collect data with a CO 2 environment measuring instrument alone even in an environment where wireless communication is not possible. Further, the output data of CO 2 environment meter 100 for transmission using a wireless data collection PC200 or other CO 2 environment measurement instrument 100 without the location of CO 2 environment measuring device 100 is limited, Movement measurement is also possible.
このように、ＣＯ2環境測定器１００とデータ収集用ＰＣ２００により構成するＣＯ2環境測定装置は以下の有効な機能を実現できる。 Thus, CO 2 measurement system constituting a CO 2 environment measuring device 100 and data collection PC200 can realize the following effective function.
（１Ａ）ＣＯ2環境測定装置の小型化・低価格化
近年、センサモジュールやマイコン、無線モジュールの小型化／低価格化が進み、入手も容易になった。これらの部品を上手く組み合わせることにより、図２に示す各回路要素を実現し、小型で安価なＣＯ2環境計測器を製作できる。
(1A) Miniaturization and price reduction of CO 2 environment measurement devices In recent years, sensor modules, microcomputers, and wireless modules have become smaller and less expensive, making it easier to obtain. By combining these components well, each circuit element shown in FIG. 2 can be realized, and a small and inexpensive CO 2 environment measuring instrument can be manufactured.
これにより手のひらサイズ（葉書大：１００×１５０ｍｍ）で、重質量は５００ｇ以下のＣＯ2環境測定装置が実現でき、人が容易に持ち運んで移動測定を行うことが可能となる。これらＣＯ2環境測定器１００に無線回線で結合するデータ収集用ＰＣ（パソコン）２００を組み合わせることで、ＣＯ2環境測定装置の小型化・低価格化を実現できる。 As a result, a CO 2 environment measuring device having a palm size (postcard size: 100 × 150 mm) and a heavy mass of 500 g or less can be realized, and a person can easily carry it to perform movement measurement. By combining the CO 2 environment measuring device 100 with a data collection PC (personal computer) 200 that is coupled by a wireless line, the CO 2 environment measuring device can be reduced in size and price.
なお、計測目的によっては、温度センサや湿度センサを省いた構成、さらには太陽電池を省いた構成とすることで一層の低価格化を図ることができる。 Depending on the measurement purpose, the cost can be further reduced by adopting a configuration in which the temperature sensor and the humidity sensor are omitted, and further, a configuration in which the solar cell is omitted.
（１Ｂ）省電力対応
ＣＯ2環境測定器１００は屋外での一定期間の定点観測を考慮し、二次電池１８での駆動時間は１週間とする。これを実現するため、ＣＯ2環境計測器としての平均消費電流を６０ｍＡ以下とし、測定していない間はマイコン１７をスリープさせて平均消費電流を抑える。なお、マイコン１７のスリープ解除の条件は、一定期間到達後、または、他ＣＯ2環境計測器からの出力データ中継要求（ＺｉｇＢｅｅなどのマルチホップ／メッシュ型の無線ネットワーク採用時）有りの場合である。
(1B) Corresponding to power saving The CO 2 environment measuring instrument 100 considers fixed-point observation for a certain period of time outdoors, and the driving time of the secondary battery 18 is one week. In order to realize this, the average current consumption as a CO 2 environment measuring instrument is set to 60 mA or less, and the microcomputer 17 is put to sleep while not measuring to suppress the average current consumption. Note that the condition for canceling sleep of the microcomputer 17 is when a certain period of time is reached or when there is an output data relay request from another CO 2 environment measuring instrument (when a multi-hop / mesh type wireless network such as ZigBee is employed). .
また、太陽電池１９を併用する場合、昼間に二次電池１８を充電することで駆動時間の延長を図ることができる。さらに、二次電池１８にはニッケル水素やリチウムイオンなどのエネルギー密度の高い電池を使用してその小型化を図ることができる。 Moreover, when using the solar cell 19 together, the drive time can be extended by charging the secondary battery 18 in the daytime. Further, the secondary battery 18 can be miniaturized by using a battery with high energy density such as nickel hydride or lithium ion.
（１Ｃ）長距離伝送対応、多点同時計測対応
比較的広範囲でＣＯ2環境情報の分布を同時計測するため、ＣＯ2環境測定器１００の最大伝送距離と同時計測点数は以下の仕様とし、比較的長い距離間隔で少ない個数を分散配置し、ＣＯ2環境測定装置としての全体構成の小型化、低価格化を図る。
(1C) Long distance transmission support, multi-point simultaneous measurement support The CO 2 environment measuring instrument 100 has the following specifications for the maximum transmission distance and the number of simultaneous measurement points in order to simultaneously measure the distribution of CO 2 environment information over a relatively wide range. A small number of units are dispersedly arranged at long distance intervals to reduce the overall configuration and cost of the CO 2 environment measuring device.
最大伝送距離：１ｋｍ
同時計測点数：２０点
これを実現するため、ＺｉｇＢｅｅなどの低消費電力で、マルチホップ／メッシュ型の無線ネットワークを採用する。
Maximum transmission distance: 1km
Number of simultaneous measurement points: 20 In order to realize this, a multi-hop / mesh wireless network with low power consumption such as ZigBee is adopted.
（１Ｄ）ＣＯ2環境測定器１００の出力データ項目
ＣＯ2環境測定器１００の出力データ項目を表１に示す。
(1D) an output data item of the output data item CO 2 environment measurement instrument 100 of the CO 2 environment measuring device 100 shown in Table 1.
計測間隔は１分〜１２０分の範囲で設定可能である。計測間隔毎に、上記ＣＯ2環境測定器１００の出力データ項目がフラッシュメモリ１７Ｃに保存されると同時に、または一定時間だけデータを集積して、間欠的にデータ収集用ＰＣ２００に無線送信する。 The measurement interval can be set in the range of 1 minute to 120 minutes. At each measurement interval, the output data items of the CO 2 environment measuring instrument 100 are stored in the flash memory 17C, or the data is accumulated for a predetermined time and intermittently transmitted to the data collection PC 200.
したがって、少ない計測点でかつ最小限のＣＯ2環境測定器１００の出力データ項目にしておき、この計測データをフラッシュメモリ１７Ｃに一次保存しておき、これらを集積してデータ収集用ＰＣ２００に間欠的に送信することで、計測データの収集を簡易にかつ効率良く行うことができる。 Therefore, the output data items of the CO 2 environment measuring instrument 100 with a minimum number of measurement points are set, the measurement data is temporarily stored in the flash memory 17C, and these are collected and intermittently collected in the data collection PC 200. By transmitting to, measurement data can be collected easily and efficiently.
（１Ｅ）簡易補正対応
ＣＯ2センサ１１は、その使用環境での温度、気圧、湿度によって出力変動があるため、補正によって適正化した計測データを得る。このうち、測定精度に与える影響が大きい温度変化によるＣＯ2センサ１１の出力変動について、ＣＯ2環境測定器１００に搭載している温度センサ１２の出力値を基に内部のマイコン１７で補正演算を行い、ＣＯ2センサ１１の出力変動を補正する。なお、同じ機種のＣＯ2センサでも、センサ個体ごとに温度特性が異なることがあるため、ＣＯ2センサ個々に特性を簡易に補正可能であり、その保守管理を容易にする。
(1E) Simple correction support Since the CO 2 sensor 11 has output fluctuations depending on the temperature, atmospheric pressure, and humidity in its use environment, it obtains measurement data optimized by correction. Among these, the output fluctuation of the CO 2 sensor 11 due to the temperature change having a great influence on the measurement accuracy is corrected by the internal microcomputer 17 based on the output value of the temperature sensor 12 mounted on the CO 2 environment measuring instrument 100. To correct the output fluctuation of the CO 2 sensor 11. Even in the same type of CO 2 sensor, the temperature characteristics may be different for each individual sensor, so the characteristics can be easily corrected for each CO 2 sensor, and the maintenance management is facilitated.
具体的には、一般利用者が冷蔵庫を利用し、低温時と高温時のＣＯ2環境測定器１００の測定データから温度依存性を求めておく。これら操作は、スイッチ１７Ａの操作を元にマイコン１７に記憶させ、そのデータを基にＣＯ2環境測定器１００の測定値を補正する。 Specifically, a general user uses a refrigerator to obtain temperature dependence from measurement data of the CO 2 environment measuring instrument 100 at low temperatures and high temperatures. These operations are stored in the microcomputer 17 based on the operation of the switch 17A, and the measured value of the CO 2 environment measuring instrument 100 is corrected based on the data.
ところで、赤外線を利用したＮＤＩＲ方式（Ｎｏｎ−ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ ｉｎｆｒａｒｅｄ：非分散型赤外線吸収方式）のＣＯ2センサの場合、ハードウェアが原因で出力に含まれる誤差としては、光源（ＬＥＤ）、光を反射する筐体表面の状態、ＣＯ2吸収光を分光するフィルタ、出力信号処理用アナログ回路が考えられる。また、測定時の環境による誤差の原因としては温度、気圧、湿度が考えられる。 By the way, in the case of an NDIR (non-dispersive infrared) CO 2 sensor using infrared rays, the error included in the output due to hardware reflects the light source (LED) and light. A state of the housing surface, a filter that divides CO 2 absorbed light, and an analog circuit for output signal processing are conceivable. Moreover, temperature, atmospheric pressure, and humidity can be considered as causes of errors due to the environment during measurement.
前者は複合的要因で、センサ個体ごとの出力値の違いになる。この誤差を補正するために、標準ガスの既知のＣＯ2濃度Ｃ（ｃａｌ）とＣＯ2センサの出力値Ｃｍの関係を以下の多項式で近似する。 The former is a complex factor and results in a difference in output value for each individual sensor. In order to correct this error, the relationship between the known CO 2 concentration C (cal) of the standard gas and the output value Cm of the CO 2 sensor is approximated by the following polynomial.
Ｃ（ｃａｌ）＝ａ１＋ａ２＊Ｃｍ＋ａ３＊Ｃｍ2＋ａ４＊Ｃｍ3＋ａ５＊Ｃｍ4＋ａ６＊Ｃｍ5＋…＋ａｎ＊Ｃｍnー1 （１）式
ｎ次式までの多項式を採用するかはセンサの機種によるが、３次式までの演算で済むものが多い。例えば、あらかじめ、２点校正、あるいは３点校正で、定数ａ１、ａ２、ａ３を機種ごとに決めて、マイコンに記憶させることで、Ｃｍから予測値Ｃ（ｃａｌ）を求めることができる。なお、この校正に関しては、一般ユーザでの実施は不可能なので、工場出荷時に実施する。
C (cal) = a1 + a2 * Cm + a3 * Cm 2 + a4 * Cm 3 + a5 * Cm 4 + a6 * Cm 5 + ... + an * Cm n-1 (1) Formula Depending on the sensor model, the polynomial up to the nth order is used However, there are many things that can be calculated up to the cubic equation. For example, the predicted value C (cal) can be obtained from Cm by determining constants a1, a2, and a3 for each model in advance by two-point calibration or three-point calibration and storing them in a microcomputer. Since this calibration cannot be performed by general users, it is performed at the time of factory shipment.
一方、温度による出力変動は、温度によるＣｍの変化を測定して、Ｃｍの温度による以下の近似式を用いる。 On the other hand, for output fluctuation due to temperature, the change in Cm due to temperature is measured, and the following approximate expression according to the temperature of Cm is used.
Ｃｍ＿ｔ＝ｔ１＋ｔ２＊Ｔ＋ｔ３＊Ｔ2＋ｔ４＊Ｔ3＋ｔ５＊Ｔ4＋ｔ６＊Ｔ5＋…＋ｔｎ＊Ｔn-1 （２）式
例えば、簡易に補正を行うため、１次式（直線近似）Ｃｍ＿ｔ＝ｔ１＋ｔ２＊Ｔで表すとして、冷蔵庫低温Ｔｌｏｗのときのセンサ出力値Ｃｍ＿ｔｌｏｗ、冷蔵庫高温Ｔｈｉｇｈのときのセンサ出力値Ｃｍ＿ｔｈｉｇｈとして、ｔ１とｔ２を算出して、センサ出力の温度補正値Ｃｍ＿ｔを求め、上記の（１）式のＣｍに入れることにより、下記の（３）式によって温度補正係数を求める。
Cm_t = t1 + t2 * T + t3 * T 2 + t4 * T 3 + t5 * T 4 + t6 * T 5 +... + Tn * T n-1 (2) For example, for simple correction, linear expression (linear approximation) Cm_t = As expressed by t1 + t2 * T, t1 and t2 are calculated as the sensor output value Cm_tlow at the refrigerator low temperature Tlow and the sensor output value Cm_high at the refrigerator high temperature High, and the temperature correction value Cm_t of the sensor output is obtained. The temperature correction coefficient is obtained by the following equation (3) by putting it in Cm of the equation (1).
ｔ２＝（Ｃｍ＿ｔｈｉｇｈ−Ｃｍ＿ｔｌｏｗ）／（Ｔｈｉｇｈ−Ｔｌｏｗ） （３）式
補正係数を記憶させる際には、測定器の温度補正スイッチ１７Ａを用いる。このスイッチは３接点のスイッチで、ＯＦＦ（通常計測）／低温補正／高温補正の３つのポジションがある。通常はＯＦＦ（通常計測）のポジションで使用する。
t2 = (Cm_high−Cm_tlow) / (High−Tlow) (3) Formula When storing the correction coefficient, the temperature correction switch 17A of the measuring instrument is used. This switch is a three-contact switch and has three positions: OFF (normal measurement) / low temperature correction / high temperature correction. Normally used in the OFF (normal measurement) position.
図４はＣＯ2センサの簡易補正処理フローを示し、補正係数をマイコンに記憶させる際には、スイッチを低温補正ポジションに設定し、低温に設定した冷蔵庫に測定器を入れる。その後一定時間経過すると、低温時の温度とＣＯ2センサ出力値をマイコンが記憶する（Ｓ５４）。次に、冷蔵庫を高温に設定し、測定器のスイッチを高温ポジションに設定する。その後一定時間経過すると、高温時の温度とＣＯ2センサ出力値をマイコンが記憶し（Ｓ５７）、先に記憶した低温時の温度とＣＯ2センサ出力値を使用し、補正係数のｔ１とｔ２を求め、記憶する（Ｓ５８）。その後、スイッチをＯＦＦ（通常計測）に戻すことにより、更新された補正係数を用いた温度補正が実施され、保守管理も容易になる。 FIG. 4 shows a simple correction process flow of the CO 2 sensor. When the correction coefficient is stored in the microcomputer, the switch is set to the low temperature correction position, and the measuring instrument is put in the refrigerator set to the low temperature. After a certain period of time has elapsed, the microcomputer stores the temperature at the low temperature and the CO 2 sensor output value (S54). Next, the refrigerator is set to a high temperature, and the measuring instrument switch is set to the high temperature position. After a certain period of time, the microcomputer stores the temperature at high temperature and the CO 2 sensor output value (S57), and uses the previously stored temperature and CO 2 sensor output value at low temperature to calculate the correction coefficients t1 and t2. Obtain and store (S58). After that, by returning the switch to OFF (normal measurement), temperature correction using the updated correction coefficient is performed, and maintenance management becomes easy.
（１Ｆ）簡易校正対応
厳密な意味での校正を行うためには、標準ガスを用いて前出の多項式近似における定数を再計算し、マイコンに記憶させる必要がある。計測データの適正化処理として、一般ユーザが容易にＣＯ2センサを校正できるよう、標準ガスを使用することなく校正できるようにし、その保守管理を容易にする。
(1F) Simple calibration support In order to perform calibration in a strict sense, it is necessary to recalculate the constants in the above polynomial approximation using a standard gas and store them in the microcomputer. As a process for optimizing the measurement data, it is possible to calibrate without using standard gas so that a general user can easily calibrate the CO 2 sensor, thereby facilitating maintenance and management.
具体的には、清浄大気中のＣＯ2濃度が４００ｐｐｍであることを利用し、近くにＣＯ2発生源がなく比較的濃度が一定となる緑地へＣＯ2環境測定器を持ち込み、校正スイッチ１７Ｂを押すだけでＣＯ2環境測定器のＣＯ2濃度計測値を４００ｐｐｍに設定してＣＯ2環境測定器１００の計測値を校正する。 Specifically, using the fact that the concentration of CO 2 in the clean atmosphere is 400 ppm, bring a CO 2 environment measuring instrument into a green area where there is no CO 2 source nearby and the concentration is relatively constant, and set the calibration switch 17B. just set the CO 2 concentration measured value of the CO 2 environment measuring instrument 400ppm to calibrate the measurement value of CO 2 environment meter 100 press.
図５はＣＯ2センサの簡易校正処理フローを示し、緑地へ計測器を持ち込んで校正スイッチ１７Ｂを押下したときのＣＯ2センサの測定値を求め（Ｓ１，２）、この測定値と４００ｐｐｍの差分を補正値としてフラッシュメモリに保存しておく（Ｓ３）。その後、ＣＯ2センサを測定部位に設置し、その測定値を求め、この測定値に補正値を加算して実際の測定値とする（Ｓ４，Ｓ５）。 Figure 5 shows a simplified calibration process flow of CO 2 sensor, obtains a measured value of the CO 2 sensor when the user presses the calibration switch 17B bring the measuring instrument into green (S1,2), the difference between the measured value and 400ppm Is stored in the flash memory as a correction value (S3). After that, a CO 2 sensor is installed at the measurement site, its measurement value is obtained, and a correction value is added to this measurement value to obtain an actual measurement value (S4, S5).
例えば、校正スイッチ１７Ｂを押したときのＣＯ2センサの測定値（前出の補正後の値）が５００ｐｐｍであった場合、４００ｐｐｍとの差分（つまり、−１００ｐｐｍ）を補正値として記憶する。その後は、ＣＯ2センサの測定値に補正値を加算することにより、実際のＣＯ2濃度を求める。ただし、多項式近似の定数を再計算せずに、単純にＣＯ2センサの測定値（前出の補正後の値）との差分で簡易的に補正を行うため、厳密な意味での校正ではない。そのため、この方法では誤差が２０ｐｐｍ程度発生するが、実用上問題ないレベルである。 For example, when the measured value of the CO 2 sensor when the calibration switch 17B is pressed (the value after the correction described above) is 500 ppm, the difference from 400 ppm (that is, −100 ppm) is stored as the correction value. Thereafter, the actual CO 2 concentration is obtained by adding a correction value to the measured value of the CO 2 sensor. However, it is not a calibration in a strict sense because it simply performs correction based on the difference from the measured value of the CO 2 sensor (the value after the correction described above) without recalculating the constants of polynomial approximation. . For this reason, an error of about 20 ppm occurs in this method, but it is at a level that causes no practical problem.
（２）ＣＯ2環境計測データ利用装置
図１に示す構成のＣＯ2環境計測システムにおけるＣＯ2環境計測データを環境科学研究・開発に有効利用するためのデータ加工処理は、サーバ３００がその機能を負担するが、データ収集用ＰＣ２００にも一部の機能をもたせることも可能である（図１のデータ収集用ＰＣ２００には図示しない）。これらデータ加工処理の詳細を以下に説明する。なお、以下に説明する各データ加工処理を実現するための情報処理は、公知の技術を利用できる場合はそれを利用することができるが、公知でない技術は適宜開発し得るものである。
(2) CO 2 environmental measurement data utilization device The data processing for effectively utilizing the CO 2 environmental measurement data in environmental science research and development in the CO 2 environmental measurement system configured as shown in FIG. However, the data collection PC 200 may have some functions (not shown in the data collection PC 200 in FIG. 1). Details of these data processing processes will be described below. Information processing for realizing each data processing described below can be used when a known technique can be used, but a technique that is not known can be developed as appropriate.
（２Ａ）ＣＯ2濃度計測値と計測点の表示
ＣＯ2環境測定装置により無線通信とＣＯ2センサを利用して大気中のＣＯ2濃度を測定し、データ収集用ＰＣ２００へ保存された計測結果は、データ収集用ＰＣ２００で表示可能である。また、ＣＯ2環境計測器１００にはＧＰＳモジュール１４が搭載してあるため、ＣＯ2濃度測定位置とその位置でのＣＯ2濃度をデータ収集用ＰＣ２００等に表示する地図上に重ね合わせた表示でその確認可能にする。さらにまた、前記計測結果は、データ収集用ＰＣ２００からインターネットを介してサーバ３００のデータベースに保存し、インターネットに接続したデータ閲覧用ＰＣ（パソコン、携帯電話、携帯端末など）４００で測定結果を閲覧可能にする。
(2A) CO 2 concentration measuring values and using wireless communication and CO 2 sensor by displaying CO 2 measurement system for measuring points measured CO 2 concentration in the atmosphere, the measurement result stored into the data collection PC200 is The data can be displayed on the data collection PC 200. Further, since the GPS module 14 is mounted on the CO 2 environment measuring instrument 100, the CO 2 concentration measurement position and the CO 2 concentration at that position are superimposed on a map displayed on the data collection PC 200 or the like. Make that possible. Furthermore, the measurement results are stored in the database of the server 300 from the data collection PC 200 via the Internet, and the measurement results can be viewed on a data browsing PC (PC, mobile phone, portable terminal, etc.) 400 connected to the Internet. To.
図６はデータ閲覧用ＰＣ４００によるＣＯ2濃度測定結果の表示例を、図７はその処理フローを示す。画面左側の地図には測定した位置にＣＯ2濃度の違いを色で区別した点画像（丸印）が表示される。また、ＣＯ2環境測定器１００を移動させた場合は移動経路に直線を引いて示す。測定器の移動がない場合、点画像は移動しない。さらにまた、画面右側にはＣＯ2環境計測値の時刻変化を折れ線グラフで表示する。 FIG. 6 shows a display example of the CO 2 concentration measurement result by the data browsing PC 400, and FIG. 7 shows the processing flow. In the map on the left side of the screen, a point image (circle) in which the difference in CO 2 concentration is distinguished by color is displayed at the measured position. Further, when the CO 2 environment measuring instrument 100 is moved, a straight line is drawn on the movement path. If there is no movement of the measuring instrument, the point image does not move. Furthermore, the time change of the CO 2 environmental measurement value is displayed as a line graph on the right side of the screen.
図７の処理フローを以下の手順で実現する。
（Ｓ６１）データ閲覧用ＰＣ４００のマウスまたはキーボードより、データ閲覧用ＰＣ４００の画面に表示する地図エリアを指定する。
The processing flow of FIG. 7 is realized by the following procedure.
(S61) A map area to be displayed on the screen of the data browsing PC 400 is designated from the mouse or keyboard of the data browsing PC 400.
（Ｓ６２）サーバ３００は、指定地図エリアに対応する４角の位置情報（緯度、経度）を取り込み、指定エリア内に存在するＣＯ2環境測定器１００の機器番号をサーバ３００のデータベースから抽出する。 (S62) The server 300 takes in the position information (latitude and longitude) of the four corners corresponding to the designated map area, and extracts the device number of the CO 2 environment measuring instrument 100 existing in the designated area from the database of the server 300.
（Ｓ６３）サーバ３００は、取り込んだＣＯ2環境測定器番号のＣＯ2環境測定器についてその位置情報と時刻情報、及び、ＣＯ2濃度データをサーバ３００のデータベースから抽出する。 (S63) The server 300 extracts the position information, the time information, and the CO 2 concentration data from the database of the server 300 for the CO 2 environment measuring device of the fetched CO 2 environment measuring device number.
（Ｓ６４）サーバ３００は、取り込んだＣＯ2環境測定器番号のＣＯ2環境測定器における位置情報と時刻情報とから一定時間ごとにおける位置情報変化の有無を判断し、位置情報が変化している区間（移動している区間）に対し移動フラグをセットする。 (S64) The server 300 determines whether or not there is a change in the position information at regular intervals from the position information and time information in the CO 2 environment measuring instrument of the captured CO 2 environment measuring instrument number, and the section in which the position information is changing A movement flag is set for (moving section).
（Ｓ６５）サーバ３００は、ＣＯ2濃度データと予め設定されたＣＯ2濃度範囲と色指定の対応表（図示しない）を参照し、ＣＯ2濃度の表示色を選択する。 (S65) The server 300 refers to the CO 2 concentration data, a preset CO 2 concentration range, and a color designation correspondence table (not shown), and selects a CO 2 concentration display color.
（Ｓ６６）サーバ３００は、指定エリア内に存在する全てのＣＯ2環境測定器番号のＣＯ2環境測定器に対し（Ｓ６３）〜（Ｓ６５）を繰り返す。
（Ｓ６７）サーバ３００は、指定エリア内に存在する全てのＣＯ2環境測定器の機器番号、位置情報、時刻情報、移動フラグ、及び、表示色をデータ閲覧用ＰＣ４００へ送信する。
（Ｓ６８）データ閲覧用ＰＣ４００は、受信したＣＯ2環境測定器の位置情報、時刻情報を基に表示色を画面に表示させ、移動フラグがセットされている区間に対してはその区間の両端を直線で描画する。
(S66) server 300, repeated for CO 2 environment measuring device for all CO 2 environments meter number present in the designated area a (S63) ~ (S65).
(S67) The server 300 transmits the device numbers, position information, time information, movement flags, and display colors of all CO 2 environment measuring instruments existing in the designated area to the data browsing PC 400.
(S68) The data viewing PC 400 displays the display color on the screen based on the received position information and time information of the CO 2 environment measuring instrument, and for the section where the movement flag is set, both ends of the section are displayed. Draw as a straight line.
この例のように、測定結果を地図上に表示するには、Ｇｏｏｇｌｅ ＭａｐｓやＹａｈｏｏ！ Ｍａｐｓなどの地図サービスを利用する。これらの地図サービスで提供されているＡＰＩ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を利用すれば、ＧＰＳで得られた位置情報を元に、地図上に測定値を表示したり、移動の経路を表示することができる。さらに、地図上に任意の図形を描画することもできる。なお、ＣＯ2濃度を色で表した点を表示する代わりに、点の大きさでＣＯ２濃度を表示しても良い。 To display the measurement results on the map as in this example, Google Maps or Yahoo! Use a map service such as Maps. By using API (Application Program Interface) provided by these map services, it is possible to display measured values on the map and display the route of movement based on the position information obtained by GPS. . Furthermore, an arbitrary figure can be drawn on the map. Instead of displaying the point representing the CO 2 concentration by color, the CO 2 concentration may be displayed by the size of the point.
（２Ｂ）ＣＯ2環境計測値の補間処理
地図上で指定された任意の解析点におけるＣＯ2濃度などのＣＯ2環境計測値の表示は、近隣の測定点で測定したＣＯ2環境計測値により補間算出するデータ加工処理をする。図８はＣＯ2濃度計測値の補間処理フローを示し、以下の手順で実現する。
(2B) CO 2 Display of CO 2 environment measurements such as the CO 2 concentration at an arbitrary analysis points specified on the interpolation process map of environmental measurements, interpolated by CO 2 environment measurement value measured in the neighborhood of the measuring points Data processing to be calculated is performed. FIG. 8 shows an interpolation processing flow of the CO 2 concentration measurement value, which is realized by the following procedure.
（Ｓ１１）データ閲覧用ＰＣ４００のマウスでクリックされた地図上の地点の位置情報（緯度、経度）をサーバ３００が取得する（クリックされた地点の位置情報の取得には、地図サービスで提供されているＡＰＩを使用する）。 (S11) The server 300 acquires the position information (latitude, longitude) of the point on the map clicked with the mouse of the data viewing PC 400 (the position information of the clicked point is acquired by the map service). Use API).
（Ｓ１２）取得した位置情報より、近隣の測定点を数点抽出する。マウスでクリックした位置（緯度、経度）と、サーバ３００のデータベースに保存されている計測点の位置情報（ＧＰＳにより取得した緯度、経度）と時間情報から、地図サービスで提供されているＡＰＩを使用して２点間の距離を求める。この距離が短い計測点を数点抽出する。なお、前記時間情報を基に、時系列で各々の同一時刻に距離計算を行うことにより測定点が移動しているか否かの区別をする必要が無くなる。 (S12) Several neighboring measurement points are extracted from the acquired position information. The API provided by the map service is used from the position (latitude and longitude) clicked with the mouse, and the position information (latitude and longitude acquired by GPS) and time information stored in the server 300 database. To obtain the distance between the two points. Several measurement points with a short distance are extracted. Note that it is not necessary to distinguish whether or not the measurement point is moving by performing distance calculation at the same time in time series based on the time information.
（Ｓ１３）抽出した近隣の計測点より、要素内補間により同一時刻における補間値を算出する。例えば、近隣の計測点が３点の場合の補間値の算出は図９を参照して説明する。 (S13) An interpolation value at the same time is calculated from the extracted neighboring measurement points by intra-element interpolation. For example, calculation of an interpolation value when there are three neighboring measurement points will be described with reference to FIG.
図９において、抽出した同一時刻における近隣の計測点をＡ点、Ｂ点、Ｃ点とし、各計測点のＣＯ2濃度計測値をそれぞれＣａ、Ｃｂ、Ｃｃとする。また、Ａ点、Ｂ点、Ｃ点と補間対象のＸ点の距離をそれぞれＬａ、Ｌｂ、Ｌｃとする。このとき、Ｘ点のＣＯ2濃度の補間値Ｃｘは、以下の式で求めることができる。 In FIG. 9, the adjacent measurement points at the same time extracted are A point, B point, and C point, and the CO 2 concentration measurement values at each measurement point are Ca, Cb, and Cc, respectively. In addition, the distances between the points A, B, and C and the point X to be interpolated are La, Lb, and Lc, respectively. At this time, the interpolation value Cx of the CO 2 concentration at the point X can be obtained by the following equation.
したがって、測定をしていない地点でも、近隣の測定点よりＣＯ2濃度を補間算出して表示することができる。 Therefore, even at a point where no measurement is performed, the CO 2 concentration can be calculated by interpolation from the neighboring measurement points and displayed.
（２Ｃ）ＣＯ2環境計測値の標高断面表示
図１０はＣＯ2濃度の標高断面の表示例を示す。地図上で指定された任意の２点Ａ，Ｂをマウスでクリックすることにより、その２点を結ぶ直線上の標高断面図を表示し、この標高断面図上の各標高位置にＣＯ2濃度を色の違いで表示する。このＣＯ2濃度の標高断面図の表示は、図１１に示すＣＯ2濃度の標高断面図の表示処理フローに従って処理する。
(2C) Elevation section display of CO 2 environmental measurement value FIG. 10 shows an example of display of an elevation section of the CO 2 concentration. By clicking on any two points A and B specified on the map with a mouse, an elevation cross section on a straight line connecting the two points is displayed, and the CO 2 concentration at each elevation position on this elevation cross section is displayed. Display with different colors. The CO 2 concentration display elevation cross-sectional view of the processes according to the display processing flow of elevation cross-sectional view of the CO 2 concentration shown in FIG. 11.
（Ｓ２１）データ閲覧用ＰＣ４００のマウスでクリックされた地図上の２点Ａ，Ｂの位置情報（緯度、経度）をサーバ３００が取得する（クリックされた地点の位置情報の取得には、地図サービスで提供されているＡＰＩを使用する）。 (S21) The server 300 acquires the position information (latitude and longitude) of the two points A and B on the map clicked with the mouse of the data viewing PC 400 (the map service is used to acquire the position information of the clicked point). Use the API provided in
（Ｓ２２）サーバ３００は上記２点間を結ぶ直線上の複数点について、その位置情報を求める（地図サービスのＡＰＩを使用する）。なお、複数点の個数や間隔（例えば１０ｍ間隔など）については、ユーザで設定可能とする。 (S22) The server 300 obtains position information of a plurality of points on the straight line connecting the two points (using the API of the map service). The number of multiple points and the interval (for example, an interval of 10 m) can be set by the user.
（Ｓ２３）サーバ３００は上記で求めた複数点の位置情報より、それぞれの点の標高を求める（地図サービスのＡＰＩを使用する）。 (S23) The server 300 obtains the elevation of each point from the position information of the plurality of points obtained above (uses the API of the map service).
（Ｓ２４）サーバ３００は得られた複数点の標高値を直線で結び、標高断面図としてデータ閲覧用ＰＣ４００上の画面に表示をする。 (S24) The server 300 connects the obtained elevation values at a plurality of points with straight lines, and displays them on the screen on the data browsing PC 400 as an elevation sectional view.
（Ｓ２５）さらに、サーバ３００は、複数点の位置情報と、サーバ３００のデータベースに保存されている計測点の位置情報（ＧＰＳにより取得した緯度、経度）と、時間情報から地図サービスで提供されているＡＰＩを使用して２点間の距離を求め、この距離が短い計測点を複数点抽出する。なお、前記時間情報を基に、時系列で各々の同一時刻に距離計算を行うことにより測定点が移動しているか否かの区別をする必要は無い。さらにまた、同一時刻における近隣の計測点からＣＯ2濃度を図８および図９で示すような補間方法で算出し、標高断面図上に色または濃淡表示する。 (S25) Furthermore, the server 300 is provided by the map service from the position information of a plurality of points, the position information of the measurement points stored in the database of the server 300 (latitude and longitude acquired by GPS), and time information. The distance between two points is obtained using the existing API, and a plurality of measurement points with a short distance are extracted. Note that it is not necessary to distinguish whether or not the measurement point is moving by performing distance calculation at the same time in time series based on the time information. Furthermore, the CO 2 concentration is calculated from neighboring measurement points at the same time by an interpolation method as shown in FIGS. 8 and 9, and is displayed in color or shade on the elevation cross-sectional view.
したがって、計測地点の標高の違いによるＣＯ2環境の違いを認識したＣＯ2環境状態判定ができる。 Therefore, it is possible to determine the CO 2 environmental state by recognizing the difference in the CO 2 environment due to the difference in elevation at the measurement point.
（２Ｄ）ＣＯ2環境計測値変化のアニメーション表示
例えば、計測位置・場所や環境、時刻によるＣＯ2濃度の変化を、アニメーションで動的に表示する。
(2D) Animation display of CO 2 environmental measurement value change For example, a change in CO 2 concentration due to measurement position / location, environment, and time is dynamically displayed by animation.
例えば図１２のように、複数個所で計測したＣＯ2濃度を地図上にグラディエーション表示する。同図の表示例では、神社の森と商店街および道路が記された地図Ｇ１について、朝方の図Ｇ２では、朝の通勤ラッシュにより道路周辺のＣＯ2濃度が高くなるが、森のＣＯ2濃度は低いままであることを色の違い（赤色は高濃度、青色は低濃度）で表示する。さらに、昼の図Ｇ３では、道路の交通量が減り、若干ＣＯ2濃度が下がり、商店街では人が出てＣＯ2濃度が上がり、森のＣＯ2濃度も若干上昇する。さらにまた、夜の図Ｇ４では、道路の交通量がほとんどなくなってＣＯ2濃度が下がり、商店街や森のＣＯ2濃度も下がる。なお、測定していない箇所の濃度は近隣の測定点より算出して補完する。 For example, as shown in FIG. 12, the CO 2 concentration measured at a plurality of locations is displayed on a map as a gradient. In the example shown in the figure, the map G1 showing the shrine forest, the shopping street, and the road is shown. In the morning figure G2, the CO 2 concentration around the road increases due to the morning commuting rush, but the CO 2 concentration in the forest Is displayed as a difference in color (red is high density, blue is low density). In addition, in the day of Figure G3, reduces the traffic volume of the road, down a slight CO 2 concentration, CO 2 concentration rises out people at the mall, the CO 2 concentration of the forest also increased slightly. Furthermore, in FIG. 4 at night, the traffic volume on the road almost disappears, the CO 2 concentration decreases, and the CO 2 concentration in the shopping street and forest also decreases. In addition, the density | concentration of the location which is not measured is calculated from a nearby measurement point, and is supplemented.
このように、時刻の経過に合わせてグラディエーションを移動することにより、ＣＯ2濃度の変化を動的に表示する。これにより、ＣＯ2環境を変化させるＣＯ2濃度などのＣＯ2環境要因の発生源や消費源が目で見て直感的に推定できるようになる。 In this way, the change in CO 2 concentration is dynamically displayed by moving the gradient with the passage of time. Thus, sources and consumption source of CO 2 environmental factors such as the CO 2 concentration varying the CO 2 environment can intuitively estimated visually.
図１３は、ＣＯ2濃度の時刻変化のアニメーション表示処理フローを示し、以下の手順とする。 FIG. 13 shows an animation display processing flow of CO 2 concentration change over time, and the procedure is as follows.
（Ｓ３１）サーバ３００は、ＡＰＩを用いてデータ閲覧用ＰＣ４００上の地図画面上の４角の位置情報（緯度、経度）を取得し、測定点を含む領域をメッシュに分割する。メッシュの間隔（例えば５ｍ間隔など）はユーザで設定可能とする。図１３は測定領域のメッシュ分割の例を測定点Ａ，Ｂ，Ｃと共に示す。 (S31) The server 300 acquires position information (latitude and longitude) on four corners on the map screen on the data browsing PC 400 using the API, and divides the region including the measurement points into meshes. The mesh interval (for example, 5 m interval) can be set by the user. FIG. 13 shows an example of mesh division of the measurement region together with measurement points A, B, and C.
（Ｓ３２）分割した個々のメッシュについて、以下の方法でＣＯ2濃度を求める。
サーバ３００は、分割したメッシュの位置情報と、サーバ３００のデータベースに保存されている測定点Ａ、Ｂ、Ｃの各々の位置情報（ＧＰＳにより取得した緯度、経度）を取得し、メッシュ内に測定点Ａ、Ｂ、Ｃが存在するか否かを計算する。
(S32) For each divided mesh, the CO 2 concentration is determined by the following method.
The server 300 acquires the position information of the divided mesh and the position information (latitude and longitude acquired by GPS) of each of the measurement points A, B, and C stored in the database of the server 300, and measures in the mesh Calculate whether points A, B, and C exist.
・図１４の「測定点Ａ」、「測定点Ｂ」、「測定点Ｃ」のように、メッシュ内に測定点が存在する場合、サーバ３００は、測定点のＣＯ2濃度をそのメッシュのＣＯ2濃度とする。 When there are measurement points in the mesh, such as “measurement point A”, “measurement point B”, and “measurement point C” in FIG. 14, the server 300 determines the CO 2 concentration of the measurement point as the CO 2 concentration of the mesh. 2 concentration.
・図１４の「メッシュＸ」のように、メッシュ内に測定点が存在しない場合は、サーバ３００は近隣の計測点（例えば、図１４の「測定点Ａ」、「測定点Ｂ」、「測定点Ｃ」）より補間算出して、そのメッシュのＣＯ2濃度とする。なお、補間値の算出には、前記の図８および図９で説明した方式とする。 When there is no measurement point in the mesh as in “mesh X” in FIG. 14, the server 300 determines the neighboring measurement points (for example, “measurement point A”, “measurement point B”, “measurement” in FIG. 14). Interpolation is calculated from the point “C”) to obtain the CO 2 concentration of the mesh. The interpolation value is calculated using the method described with reference to FIGS.
（Ｓ３３）サーバ３００は、上記（Ｓ３２）の処理を、測定開始時刻から測定終了時刻の間の測定データについて繰り返し実行する。 (S33) The server 300 repeatedly executes the process of (S32) for the measurement data between the measurement start time and the measurement end time.
（Ｓ３４）上記（Ｓ３２，Ｓ３３）により、サーバ３００は、全てのメッシュに対して、時系列のＣＯ2濃度を求める。 (S34) By the above (S32, S33), the server 300 obtains time-series CO 2 concentrations for all meshes.
（Ｓ３５）サーバ３００は、各メッシュをＣＯ2濃度に対応する色で塗りつぶし、データ閲覧用ＰＣ４００上で時系列に表示変化させることでアニメーション表示を行う。 (S35) The server 300 performs animation display by painting each mesh with a color corresponding to the CO 2 concentration and changing the display in time series on the data browsing PC 400.
なお、メッシュの間隔が大きいとモザイク表示のようになるが、メッシュの間隔を小さくすることにより、グラディエーションに近い表示が可能となる。 Note that when the mesh interval is large, mosaic display is obtained, but by reducing the mesh interval, display close to gradation is possible.
（３）シミュレーション
図１に示す構成のＣＯ2環境計測システムにおけるＣＯ2環境要因の発生源／消費源を追加設定した場合のＣＯ2環境計測値変化のシミュレーションをＣＯ2濃度の場合で以下に説明する。
(3) Simulation In the CO 2 environment measurement system configured as shown in FIG. 1, a simulation of changes in measured CO 2 environment values when CO 2 environmental factor generation / consumption sources are additionally set will be described below in the case of CO 2 concentration. To do.
測定したＣＯ2濃度データを基に、ＣＯ2発生源／消費源を追加することにより、場所や時刻によるＣＯ2濃度の変化をシミュレーションすることで、都市の緑化計画の成果シミュレーションなどに有効となる。 By adding CO 2 source / consumption source based on the measured CO 2 concentration data, simulating changes in CO 2 concentration according to location and time, it is effective for simulation of urban greening plans. .
図１５はＣＯ2濃度変化のシミュレーション処理フローを示し、以下の手順で実現する。 FIG. 15 shows a simulation processing flow of CO 2 concentration change, which is realized by the following procedure.
（Ｓ４１）データ閲覧用ＰＣ４００からＣＯ2発生源（または消費源）の情報をパラメータとして設定する。設定されたパラメータはサーバ３００に送信される。設定する項目を以下に示す。 (S41) Information on the CO 2 generation source (or consumption source) is set as a parameter from the data browsing PC 400. The set parameters are transmitted to the server 300. Items to be set are shown below.
・時刻毎のＣＯ2発生量（または消費量）：発生量は＋ｐｐｍ、消費量は−ｐｐｍで設定する。 -CO 2 generation amount (or consumption) at each time: Set the generation amount to + ppm and the consumption amount to -ppm.
・距離による減少率：発生源もしくは消費源から離れることにより、発生量もしくは消費量が減少する割合を指定する。例えば、５％／ｍと指定すると、１ｍ離れると５％減少することを示す。 -Decrease rate by distance: Specify the rate at which the amount of generation or consumption decreases by moving away from the source or consumption source. For example, if 5% / m is specified, it indicates a 5% decrease when the distance is 1 m.
（Ｓ４２）データ閲覧用ＰＣ４００から地図上の任意の地点をマウスでクリックすることにより、発生源（または消費源）を指定する。また、クリックされた点の位置情報（緯度、経度）をサーバ３００が取得する（クリックされた地点の位置情報の取得には、地図サービスで提供されているＡＰＩを使用する）。 (S42) A generation source (or consumption source) is specified by clicking an arbitrary point on the map from the data browsing PC 400 with a mouse. Further, the server 300 acquires the position information (latitude and longitude) of the clicked point (the API provided by the map service is used to acquire the position information of the clicked point).
（Ｓ４３）指定されたＣＯ2発生源（または消費源）の近隣の計測点について、以下の処理を行う。 (S43) The following processing is performed for the measurement points in the vicinity of the designated CO 2 generation source (or consumption source).
・サーバ３００は、データベースに保存されている計測点の位置情報（ＧＰＳにより取得した緯度、経度）と時間情報から、地図サービスで提供されているＡＰＩを使用して、計測点と発生源（または消費源）との距離を求める。なお、前記時間情報を基に、時系列で各々の同一時刻に距離計算を行うことにより測定点が移動しているか否かの区別をする必要が無くなる。 The server 300 uses the API provided by the map service from the position information (latitude and longitude acquired by GPS) and time information stored in the database, and uses the measurement point and source (or Find the distance to the consumption source. Note that it is not necessary to distinguish whether or not the measurement point is moving by performing distance calculation at the same time in time series based on the time information.
・サーバ３００は、計測点のＣＯ２濃度の実測値、計測点と発生源（または消費源）との距離による減少率、パラメータで設定された当該時刻における発生源（または消費源）のＣＯ２発生量（または消費量）より、計測点におけるＣＯ２濃度のシミュレーション値を求める。このときの計算式を以下に示す。 The server 300 measures the measured value of the CO2 concentration at the measurement point, the rate of decrease due to the distance between the measurement point and the generation source (or consumption source), and the CO2 generation amount of the generation source (or consumption source) at the time set by the parameters. From (or consumption), the simulation value of the CO2 concentration at the measurement point is obtained. The calculation formula at this time is shown below.
Ｃｓ＝Ｃｍ＋（１−（Ｒ＊Ｌ／１００））＊Ｃｏ
ただし、Ｒ＊Ｌの値が１００以上の場合は、Ｃｓ＝Ｃｍとする。
Cs = Cm + (1- (R * L / 100)) * Co
However, when the value of R * L is 100 or more, Cs = Cm.
Ｃｓ：計測点におけるＣＯ2濃度のシミュレーション値（ｐｐｍ）
Ｃｍ：計測点のＣＯ2濃度の実測値（ｐｐｍ）
Ｌ：計測点と発生源（または消費源）との距離（ｍ）
Ｒ：距離による減少率（％／ｍ）
Ｃｏ：発生源（または消費源）のＣＯ2発生量（または消費量）（ｐｐｍ）
（Ｓ４４）サーバ３００は、上記（Ｓ４３）の処理を、ＣＯ2環境の測定開始時刻から測定終了時刻の間の測定データについて繰り返し実行する。
Cs: Simulation value of the CO 2 concentration at the measurement point (ppm)
Cm: Measured value (ppm) of CO 2 concentration at the measurement point
L: Distance (m) between the measurement point and the source (or consumption source)
R: Rate of decrease with distance (% / m)
Co: CO 2 generation amount (or consumption) of the source (or consumption source) (ppm)
(S44) The server 300 repeatedly executes the process of (S43) on the measurement data between the measurement start time and the measurement end time of the CO 2 environment.
（Ｓ４５）上記（Ｓ４３，Ｓ４４）の繰り返し処理により、サーバ３００は、全ての計測点について時系列のＣＯ2濃度シミュレーション値を求める。 (S45) By repeating the processing of (S43, S44), the server 300 obtains time-series CO 2 concentration simulation values for all measurement points.
（Ｓ４６）サーバ３００は、上記（Ｓ４５）で求めた時系列のＣＯ2濃度シミュレーション値を使用し、データ閲覧用ＰＣ４００上で時系列に表示変化させることでアニメーション表示を行う。 (S46) The server 300 performs animation display by using the time-series CO 2 concentration simulation value obtained in (S45) and changing the display in time series on the data browsing PC 400.
図１６はＣＯ2消費源の追加によるシミュレーション結果の画像例を示す。同図において、神社の森と商店街および道路が記された地図Ｇ１において、空き地を緑地化（ＣＯ２消費源の追加）した場合のＣＯ2濃度シミュレーション値は、空き地の緑地化前の画像Ｇ２では道路のＣＯ2濃度は消費源の追加前と同じであるが、空き地の緑地化後の画像Ｇ３では空き地近辺の道路のＣＯ2濃度が低下したアニメーション表示となる。 FIG. 16 shows an example of a simulation result image obtained by adding a CO 2 consumption source. In the same figure, in the map G1 where the shrine forest, the shopping street and the road are recorded, the CO 2 concentration simulation value when the vacant land is greened (addition of CO2 consumption source) is shown in the image G2 before the vacant land is greened. Although the CO 2 concentration of the road is the same as before the additional consumption source, the animation display in which the CO 2 concentration of the road in the vicinity of glade in the image G3 after greening of the glade was reduced.
なお、各データ表示およびシミュレーションは、サーバ３００にその機能を持たせる他に、データ収集用ＰＣ２００にも一部のデータ加工処理機能およびシミュレーション機能を持たせることもできる。また、データ収集用ＰＣ２００をデータ閲覧用ＰＣ４００と同様の機能、すなわちサーバ３００で加工処理したデータ表示を可能とすることもできる。 Each data display and simulation can be provided with a part of the data processing function and the simulation function in the data collection PC 200 in addition to the server 300 having the function. Further, the data collection PC 200 can have the same function as the data browsing PC 400, that is, data display processed by the server 300 can be displayed.
１００ ＣＯ2環境測定器
２００ データ収集用ＰＣ（パソコン）
３００ サーバ
４００ データ閲覧用ＰＣ（パソコン、携帯電話、携帯端末など）
１１ ＣＯ2センサ
１２ 温度センサ
１３ 湿度センサ
１４ ＧＰＳモジュール（受信機）
１５ 無線モジュール（送受信機）
１６ 無線アンテナ
１７ マイコン
１８ 二次電池
１９ 太陽電池
100 CO 2 environment measuring instrument 200 PC for data collection (PC)
300 Server 400 Data viewing PC (PC, mobile phone, mobile terminal, etc.)
11 CO 2 sensor 12 Temperature sensor 13 Humidity sensor 14 GPS module (receiver)
15 Wireless module (transceiver)
16 Wireless antenna 17 Microcomputer 18 Secondary battery 19 Solar battery
Claims (14)
環境計測領域に分散配置したＣＯ2環境測定器で計測データの取得およびＧＰＳによる測定位置情報を取得し、各ＣＯ2環境測定器の計測データをそのままデータ収集用ＰＣに無線でリアルタイムデータとして送信しておくＣＯ2環境測定装置と、
前記データ収集用ＰＣに収集した計測データがインターネット経由でサーバに送信されたときに、該計測データをデータベース化しておき、インターネット経由で前記計測データの閲覧が要求されたときに、この要求に応じて計測データを加工処理して該データ閲覧用ＰＣに送信するＣＯ2環境測定データ利用装置と、
を備えたことを特徴とするＣＯ2環境計測システム。 A CO 2 environment measurement system for measuring CO 2 environment such as CO 2 concentration in the atmosphere, and collecting and displaying this measurement data, and effectively utilizing it for CO 2 environmental science research and development,
Acquisition of measurement data and measurement position information by GPS using a CO 2 environmental measurement device distributed in the environmental measurement area, and the measurement data of each CO 2 environmental measurement device are transmitted as real-time data wirelessly to a data collection PC. A CO 2 environment measurement device,
When the measurement data collected in the data collection PC is transmitted to the server via the Internet, the measurement data is stored in a database, and when the measurement data is requested to be browsed via the Internet, the request is met. A CO 2 environmental measurement data utilization device that processes the measurement data and transmits it to the data browsing PC;
CO 2 environmental measurement system characterized by comprising
ＣＯ2環境計測値の違いを色で区別した点画像で表示する手段と、
ＣＯ2環境測定器を移動させた場合は移動経路に直線を引いて表示する手段と、
地図上に指定した位置を解析点とし、画面上の計測値グラフには解析点近隣のＣＯ2環境測定点でのＣＯ2環境計測値を補間算出し、この補間算出したＣＯ2環境計測値の時刻変化を折れ線グラフで表示する手段と、
のうち、少なくとも１つのデータ加工処理手段を備えたことを特徴とする請求項８に記載のＣＯ2環境計測システム。 The server
Means for displaying the difference in the CO 2 environmental measurement value by a color point image;
Means for drawing and displaying a straight line on the moving path when the CO 2 environment measuring instrument is moved;
The position specified on a map as analysis points, the measured value graph on the screen by interpolating calculates the CO 2 environment measurement values at the analysis points neighboring CO 2 environment measurement points, the interpolation calculated CO 2 environment measurements A means for displaying time changes in a line graph;
The CO 2 environment measurement system according to claim 8, further comprising at least one data processing unit.
前記ＣＯ2環境要因の発生源または消費源の発生量または消費量情報と、発生源または消費源から離れることによる発生量または消費量の減少割合情報をパラメータとして設定する手段と、
前記ＣＯ2環境要因の発生源または消費源を、地図上の任意の地点に指定したときの位置情報（緯度、経度）を求める手段と、
前記指定されたＣＯ2環境要因の発生源または消費源の近隣のＣＯ2環境計測点について、前記位置情報より計測点と発生源または消費源との距離を求め、計測点のＣＯ2環境要因の実測値、計測点と発生源または消費源との距離による減少率、発生源または消費源のＣＯ2環境要因の発生量または消費量より、計測点におけるＣＯ2環境要因のシミュレーション値を求める手段と、
上記のシミュレーション値を求める処理を、ＣＯ2環境の測定開始時刻から測定終了時刻の間の測定データについて繰り返し実行する手段と、
上記繰り返し処理により、全ての計測点について時系列のＣＯ2環境計測値のシミュレーション値を求めてアニメーション表示する手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１３に記載のＣＯ2環境計測システム。 The simulation processing means includes
Means for setting, as parameters, the generation amount or consumption information of the source or consumption source of the CO 2 environmental factor and the reduction rate information of the generation amount or consumption due to being away from the generation source or consumption source;
Means for obtaining position information (latitude, longitude) when the source or consumption source of the CO 2 environmental factor is designated at an arbitrary point on the map;
For the CO 2 environmental measurement point near the source or consumption source of the designated CO 2 environmental factor, the distance between the measurement point and the source or consumption source is obtained from the position information, and the CO 2 environmental factor of the measurement point is determined. Means for obtaining a simulation value of the CO 2 environmental factor at the measurement point from the actual measurement value, the rate of decrease due to the distance between the measurement point and the source or consumption source, the amount of generation or consumption of the CO 2 environmental factor of the source or consumption source; ,
Means for repeatedly executing the process for obtaining the simulation value for measurement data between the measurement start time and the measurement end time of the CO 2 environment;
Means for obtaining a simulation value of time-series CO 2 environmental measurement values for all measurement points by the above-mentioned repeated processing, and displaying the animation;
The CO 2 environment measurement system according to claim 13, comprising:
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