JP2012221438A - 水防情報配信システム及びその配信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】観測対象河川の雨量情報や水位情報を的確に把握し、なお且つ、ランニングコストを低減させることができる水防情報配信システムを提供することを目的としている。
【解決手段】雨量及び／又は水位データを計測する計測センサ３と、前記計測センサ３にて計測したデータを取得する雨量データ取得部５１及び／又は水位データ取得部５３と、前記雨量データ取得部５１及び／又は水位データ取得部５３にて取得したデータをサンプリングする雨量データサンプリング部５２及び／又は第１水位データサンプリング部５４・第２水位データサンプリング部５５と、前記雨量データサンプリング部５２及び／又は第１水位データサンプリング部５４・第２水位データサンプリング部５５にてサンプリングしたデータを所定時間毎に上位サーバ２に配信する通信部５７とからなることを特徴としている。
【選択図】図１

Description

本発明は、雨量情報や河川の水位情報を収集し河川管理を行う水防情報配信システム及びその配信方法に関する。

従来の水防情報配信システムとしては、図４に示すようなシステムが知られている。この従来の水防情報配信システムは、図４に示すように、雨量情報や河川の水位情報、すなわち水防情報を収集するべく観測対象河川毎に設置される観測装置１００（図示では５基）と、これら観測装置１００により収集された水防情報を一括管理する上位サーバ２００とで構成され、これら観測装置１００と上位サーバ２００はネットワークＮを介して接続されている。なお、上位サーバ２００は、気象庁及び／又は都道府県庁に設置されるものである。

このように構成される水防情報配信システムの水防情報収集方法は、図４に示すように、まず、上位サーバ２００より通信ネットワークＮを介して上記各観測装置１００にデータ配信要求情報ｔを夫々送信する。そして、そのデータ配信要求情報ｔに応じて、各観測装置１００は、通信ネットワークＮを介して観測した夫々の水防情報ｔ１を上位サーバ２００に送信する。これにより、上位サーバ２００に各観測装置１００にて観測した夫々の水防情報ｔ１が一括して管理されることとなる。

ところで、上記のような水防情報配信システムには、次のような問題があった。すなわち、上記のような水防情報配信システムは、上位サーバ２００のデータ配信要求情報ｔに応じて、各観測装置１００は、観測した夫々の水防情報ｔ１を上位サーバ２００に送信するというものであるため、上位サーバ２００の処理は、観測装置１００毎に夫々配信要求情報ｔを送信し、なお且つ、その配信要求情報ｔの送信先の観測装置１００毎の水防情報ｔ１を受信することで終了するというものである。そのため、観測対象河川が増大すればするほど配信完了までの時間がかかり、それがためにリアルタイム性に欠け、近年増加傾向にある局地的集中豪雨に対して、観測対象河川の雨量情報や水位情報を的確に把握することができないという問題があった。

さらには、上位サーバ２００に、観測装置１００に故障等で応答が無い場合に備えて、応答待ち時間を観測装置１００毎に設定するような仕組みを設ける必要があり、その仕組みを設けることで観測対象河川が増大すればするほどサーバ負荷が大きくなり、さらに配信完了までの時間がかかり、より観測対象河川の雨量情報や水位情報を的確に把握することができないという問題があった。

また、上位サーバ２００から、通信ネットワークＮを介して観測装置１００毎に夫々配信要求情報ｔを送信しているため、観測装置１００毎に装置毎のアドレス（ＩＰアドレス）を付与する必要があり、ランニングコストが増大するという問題もあった。

そこで本発明は、上記問題点に鑑み、観測対象河川の雨量情報や水位情報を的確に把握し、なお且つ、ランニングコストを低減させることができる水防情報配信システム及びその配信方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するための手段を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項１の発明にかかる水防情報配信システムは、通信ネットワークＮを介して観測対象河川で収集された雨量及び／又は水位データを上位サーバ２に配信する水防情報配信システムであって、前記雨量及び／又は水位データを計測する計測センサ３と、前記計測センサ３にて計測したデータを取得するデータ取得手段（雨量データ取得部５１、水位データ取得部５３）と、前記データ取得手段（雨量データ取得部５１、水位データ取得部５３）にて取得したデータをサンプリングするサンプリング手段（雨量データサンプリング部５２、第１水位データサンプリング部５４、第２水位データサンプリング部５５）と、前記サンプリング手段（雨量データサンプリング部５２、第１水位データサンプリング部５４、第２水位データサンプリング部５５）にてサンプリングしたデータを所定時間毎に前記上位サーバ２に配信する配信手段（通信部５７）とを有してなることを特徴としている。

請求項２の発明は、上記請求項１に記載の水防情報配信システムにおいて、前記サンプリング手段（雨量データサンプリング部５２、第１水位データサンプリング部５４、第２水位データサンプリング部５５）は、所定時間毎に前記データ取得手段（雨量データ取得部５１、水位データ取得部５３）にて取得したデータをサンプリングしてなることを特徴としている。

請求項３の発明は、上記請求項１又は２に記載の水防情報配信システムにおいて、前記配信手段（通信部５７）にて前記上位サーバ２にデータを配信する際の配信状況を監視する配信監視手段（通信監視部５８）と、前記上位サーバ２へのデータ配信が失敗し前記配信監視手段（通信監視部５８）にてデータ配信未完了の配信状況を監視した際、当該未配信データを記憶する未配信データ記憶手段（未配信データ記憶部５９）とをさらに有し、前記配信手段（通信部５７）は、前記上位サーバ２に再度データ配信を行う際、前記未配信データ記憶手段（未配信データ記憶部５９）にて記憶されている未配信データも前記上位サーバ２に配信してなることを特徴としいている。

請求項４の発明かかる水防情報配信方法は、通信ネットワークＮを介して観測対象河川で収集された雨量及び／又は水位データを上位サーバ２に配信する水防情報配信方法であって、前記雨量及び／又は水位データを観測対象河川に設置された計測センサ３で計測するステップと、前記計測した雨量及び／又は水位データを取得するステップと、前記取得されたデータをサンプリングするステップと、前記サンプリングされたデータを所定時間毎に前記上位サーバ２に配信するステップとを有してなることを特徴としている。

次に、本発明の効果について、図面の参照符号を付して説明する。まず、請求項１の発明にかかる水防情報配信システムによれば、計測センサ３にて観測対象河川の雨量及び／又は水位データを計測し、その計測したデータをデータ取得手段（雨量データ取得部５１、水位データ取得部５３）にて取得し、その取得したデータをサンプリング手段（雨量データサンプリング部５２、第１水位データサンプリング部５４、第２水位データサンプリング部５５）にてサンプリングし、そのサンプリングしたデータを配信手段（通信部５７）にて所定時間毎に上位サーバ２に配信するというものであるため、上位サーバ２からの配信要求無しに上記データを上位サーバ２に所定時間毎に配信することが可能となる。それゆえ、本発明によれば、観測対象河川の状況をリアルタイムに配信することが可能となるため、観測対象河川の雨量情報や水位情報を的確に把握することができる。また、上位サーバ２は、配信手段（通信部５７）からの配信を受信するだけでよくなるため、サーバ負荷が低減され、通信速度が向上することとなる。それゆえ、本発明によれば、よりリアルタイムに観測対象河川の雨量情報や水位情報を把握することができる。さらに、本発明によれば、上位サーバ２からの配信要求無しに上記データを上位サーバ２に所定時間毎に配信しているため、従来のシステムのように観測装置毎のアドレス（ＩＰアドレス）を付与する必要がなくなり、ランニングコストを低減させることができる。

また、請求項２の発明によれば、所定時間毎にデータ取得手段（雨量データ取得部５１、水位データ取得部５３）にて取得したデータをサンプリング手段（雨量データサンプリング部５２、第１水位データサンプリング部５４、第２水位データサンプリング部５５）にてサンプリングしてなるから、観測者が最も知りたい最適な時間毎のデータを取得することでき、さらには、観測対象河川の水位・雨量の状況に応じてサンプリング内容を自由に変更することができる。

さらに、請求項３の発明によれば、配信監視手段（通信監視部５８）にて上位サーバ２にデータを配信する際の配信状況を監視し、上位サーバ２へのデータ配信が失敗すれば、未配信データ記憶手段（未配信データ記憶部５９）にてその配信に失敗した未配信データを記憶する。そして、配信手段（通信部５７）は、上位サーバ２に再度データ配信を行う際、上記未配信データ記憶手段（未配信データ記憶部５９）にて記憶されている未配信データも上記上位サーバ２に配信する。それゆえ、本発明によれば、何らかの配信トラブルで上位サーバ２にデータを配信できなくなったとしても、配信トラブルが解消した後、配信トラブルの際、上位サーバ２に配信できなかったデータを再度上位サーバ２に配信することとなるため、上位サーバ２に記憶されているデータに欠落が生じるという事態を防止することができる。

一方、請求項４の発明によれば、雨量及び／又は水位データを観測対象河川に設置された計測センサ３で計測し、その計測した雨量及び／又は水位データを取得し、そしてその取得されたデータをサンプリングし、そのサンプリングされたデータを所定時間毎に前記上位サーバ２に配信しているため、上記請求項１の発明と同一の作用効果を奏する。

本発明に係る水防情報配信システムの概略構成図である。 同水防情報配信システムのブロック図である。 同水防情報配信システムの一使用例を示すフローチャート図である。 従来の水防情報配信システムの概略構成図である。

以下、本発明に係る水防情報配信システムの一実施形態について、図１〜図３を参照して具体的に説明する。まず、図１及び図２を参照して本実施形態に係る水防情報配信システムの構成について説明する。

本実施形態に係る水防情報配信システムは、図１に示すように、雨量情報や河川の水位情報、すなわち水防情報を収集するべく観測対象河川毎に設置される観測装置１（図示では５基）と、これら観測装置１により収集された水防情報を一括して管理する上位サーバ２とで構成されている。そして、これら観測装置１は、上位サーバ２と通信ネットワークＮを介して接続され、その各観測装置１は、通信ネットワークＮを介して、上記収集された水防情報ｐを所定時間毎に夫々上位サーバ２に配信する。なお、上位サーバ２は、例えば、気象庁及び／又は都道府県庁に設置されるものである。

このように構成される水防情報配信システムを、図２を用いてより詳しく説明する。まず、上記観測装置１をより詳しく説明すると、観測装置１は、計測センサ３とＡ／Ｄ変換器４と信号処理装置５とで構成されている。計測センサ３は、観測対象河川の降雨量を計測する雨量計３０と、観測対象河川の水位を計測する水位計３１とで構成されている。この雨量計３０は、計測した雨量に対応するアナログ信号をＡ／Ｄ変換器４に出力し、水位計３１は、計測した水位に対応するアナログ信号をＡ／Ｄ変換器４に出力する。Ａ／Ｄ変換器４は、上記雨量計３０より出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、且つ上記信号処理装置５に出力するＡ／Ｄ変換部４０と、上記水位計３１より出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、且つ上記信号処理装置５に出力するＡ／Ｄ変換部４１とで構成されている。

一方、信号処理装置５は、図２に示すように、ＣＰＵ等からなる中央制御部５０と、雨量データ取得部５１と、雨量データサンプリング部５２と、水位データ取得部５３と、第１水位サンプリング部５４と、第２水位サンプリング部５５と、記憶部５６と、通信部５７と、通信監視部５８と、未配信データ記憶部５９とで構成されている。雨量データ取得部５１は、上記Ａ／Ｄ変換部４０にてアナログ信号からデジタル信号に変換された計測した雨量に対応するデジタル信号を取得し、雨量データサンプリング部５２は、上記雨量データ取得部５１にて取得したデジタル信号を所定時間毎（例えば１分毎）に積算（サンプリング）する処理を行う。

また、水位データ取得部５３は、上記Ａ／Ｄ変換部４１にてアナログ信号からデジタル信号に変換された計測した水位に対応するデジタル信号を取得し、第１水位サンプリング部５４は、上記水位データ取得部５３にて取得したデジタル信号に基づいて所定時間毎（例えば６秒毎）の平均値を算出（サンプリング）する処理を行う。そして、第２水位サンプリング部５５は、上記第１水位サンプリング部５４にて算出した平均値に基づいてさらに所定時間毎（例えば１分毎）の平均値を算出（サンプリング）する処理を行う。なお、本実施形態においては、第１水位サンプリング部、第２水位サンプリング部と２段階のサンプリングを行う例を示したが、勿論一つでも良い。しかしながら、波風等によって水面が一定しない河川の水位を計測するにあたっては、上記のように２段階のサンプリングを行えば水位データの精度が向上するため、２段階のサンプリングを行った方が好ましい。また、上記雨量データサンプリング部５２又は第１水位サンプリング部５４あるいは第２水位サンプリング部５５のように、所定時間毎にサンプリングできるようにしておくことにより、観測者が最も知りたい最適な時間毎のデータを取得することができ、さらには、観測対象河川の水位・雨量の状況に応じてサンプリング内容を自由に変更することができる。

一方、記憶部５６は、上記雨量データサンプリング部５２にて積算した信号を記憶し、上記第１水位サンプリング部５４にて算出した平均値を記憶し、さらに、上記第２水位サンプリング部５５にて算出した平均値を記憶するデータベースからなるものである。なお、記憶部５６に記憶されるデータの形式はテキスト形式等からなるものである。

また、通信部５７は、無線ＬＡＮ、有線ＬＡＮ、ダイヤルアップ等の通信手段で通信ネットワークＮに接続が可能なものであり、所定時間毎（例えば１分毎）に上記上位サーバ２にデータを配信するものである。

一方、通信監視部５８は、通信部５７から上位サーバ２へ配信されるデータの配信状況を監視するもので、未配信データ記憶部５９は、通信部５７と上位サーバ２との通信ネットワークＮを介した通信が不通となり、通信部５７から上位サーバ２へのデータ配信が未完了との配信状況を上記通信監視部５８にて監視した際、当該未配信データを記憶するものである。

他方、上位サーバ２は、通信部２０と記憶部２１とで構成され、通信部２０は、無線ＬＡＮ、有線ＬＡＮ、ダイヤルアップ等の通信手段で通信ネットワークＮに接続が可能なものである。また、記憶部２１は、観測装置１の記憶部５７より配信されるデータを記憶するデータベースからなるものである。

次に、上記のように構成される水防情報配信システムの一使用例を、図３を用いて説明する。まず、計測センサ３を用いて、観測対象河川の雨量・水位を計測する。すなわち、雨量計３０にて観測対象河川の降雨量を計測し（ステップＳ１Ａ）、一方で、水位計３１にて観測対象河川の水位を計測する（ステップＳ１Ｂ）。

そしてこのように雨量計３０にて計測された降雨量は、Ａ／Ｄ変換器４のＡ／Ｄ変換部４０にてデジタル信号に変換され信号処理装置５に出力される。そして、この信号処理装置５に出力されたデジタル信号は、雨量データ取得部５１にて取得され、中央制御部５０を介して雨量データサンプリング部５２に出力される。雨量データサンプリング部５２は、上記雨量データ取得部５１にて取得したデジタル信号を１分毎に積算する（ステップＳ２Ａ）。

一方、水位計３１にて計測された水位は、Ａ／Ｄ変換器４のＡ／Ｄ変換部４１にてデジタル信号に変換され信号処理装置５に出力される。そして、この信号処理装置５に出力されたデジタル信号は、１秒毎に水位データ取得部５３にて取得される（ステップＳ２Ｂ）。

そしてこのように水位データ取得部５３にて取得された信号は、中央制御部５０を介して第１水位サンプリング部５４に出力され、第１水位サンプリング部５４は、その水位データ取得部５３より出力された信号に基づいて６秒毎の平均値を算出する（ステップＳ３Ｂ）。

一方、第１水位サンプリング部５４は、上記６秒平均値の算出毎に、中央制御部５０を介して記憶部５６に出力し、記憶部５６は、その６秒平均値の算出毎のデータを記憶する（ステップＳ４Ｂ）。さらに、第１水位サンプリング部５４は、６秒平均値の算出毎に、中央制御部５０を介して第２水位サンプリング部５５に出力し、第２水位サンプリング部５５は、上記第１水位サンプリング部５４にて算出した６秒毎の平均値に基づいて１分毎の平均値を算出する（ステップＳ５Ｂ）。

このように、雨量データサンプリング部５２にてサンプリングされた１分毎の積算値及び第２水位サンプリング部５５にてサンプリングされた１分毎の平均値は、夫々、中央制御部５０を介して記憶部５６に出力され、記憶部５６にて記憶される（ステップＳ１０）。その後、中央制御部５０は、その記憶部５６にて記憶されたデータ（雨量データサンプリング部５２にて積算した１分毎の積算値及び第２水位サンプリング部５５にて算出した１分毎の平均値）を配信するよう通信部５７に指令し、通信部５７は、その指令に従い上記記憶部５６に記憶されたデータを読み出し当該データ（すなわち、水防情報ｐ）を、１分間隔で通信ネットワークＮを介して上位サーバ２に配信する（ステップＳ１１）。なお、本実施形態においては、第１水位サンプリング部５４にて算出した６秒毎の平均値を上位サーバ２に配信していないが、勿論配信するようにしても良い。

ところで、その配信は、通信監視部５８にて監視されており、上位サーバ２へのデータ配信が成功したか否かの配信状況を監視している（ステップＳ１２）。上位サーバ２へのデータ配信が成功すれば、上位サーバ２の記憶部２１に当該データが記憶される（ステップＳ１３）が、失敗すれば、通信監視部５８にてその状況が中央制御部５０に出力される。そして、中央制御部５０は、配信に失敗したデータを未配信データ記憶部５９に出力する。これにより、未配信データ記憶部５９は、当該配信に失敗したデータを記憶する。そして、その記憶されたデータは、次の１分後に、上記記憶部５６に記憶されたデータを読み出し上位サーバ２に配信する際、共に、通信部５７より上位サーバ２に配信される（ステップＳ１４）。これにより、通信部５７と上位サーバ２との通信が何らかの影響により遮断されたとしても、その遮断時のデータを通信回復後、配信することとなるため、上位サーバ２に記憶されているデータに欠落が生じるという事態を防止することができる。

しかして、本実施形態によれば、計測センサ３にて観測対象河川の雨量及び／又は水位データを計測し、その計測したデータを雨量データ取得部５１及び／又は水位データ取得部５３にて取得し、その取得したデータを雨量データサンプリング部５２及び／又は第１水位データサンプリング部５４・第２水位データサンプリング部５５にてサンプリングし、そのサンプリングしたデータを通信部５７にて所定時間毎に上位サーバ２に配信するというものであるため、上位サーバ２からの配信要求無しに上記データを上位サーバ２に所定時間毎に配信することが可能となる。それゆえ、本実施形態によれば、観測対象河川の状況をリアルタイムに配信することが可能となるため、観測対象河川の雨量情報や水位情報を的確に把握することができる。また、上位サーバ２は、通信部５７からの配信を受信しているだけであるから、サーバ負荷が低減され、通信速度が向上することとなる。それゆえ、本実施形態によれば、よりリアルタイムに観測対象河川の雨量情報や水位情報を把握することができる。さらに、本実施形態によれば、上位サーバ２からの配信要求無しに上記データを上位サーバ２に所定時間毎に配信しているため、従来のシステムのように観測装置毎のアドレス（ＩＰアドレス）を付与する必要がなくなり、ランニングコストを低減させることができる。

１ 観測装置
２ 上位サーバ
３ 計測センサ
５ 信号処理装置
５１ 雨量データ取得部（データ取得手段）
５２ 雨量データサンプリング部（サンプリング手段）
５３ 水位データ取得部（データ取得手段）
５４ 第１水位データサンプリング部（サンプリング手段）
５５ 第２水位データサンプリング部（サンプリング手段）
５７ 通信部（配信手段）
５８ 通信監視部（配信監視手段）
５９ 未配信データ記憶部（未配信データ記憶手段）

Claims (4)

1. 通信ネットワークを介して観測対象河川で収集された雨量及び／又は水位データを上位サーバに配信する水防情報配信システムであって、
   前記雨量及び／又は水位データを計測する計測センサと、
   前記計測センサにて計測したデータを取得するデータ取得手段と、
   前記データ取得手段にて取得したデータをサンプリングするサンプリング手段と、
   前記サンプリング手段にてサンプリングしたデータを所定時間毎に前記上位サーバに配信する配信手段とを有してなることを特徴とする水防情報配信システム。
2. 請求項１に記載の水防情報配信システムにおいて、
   前記サンプリング手段は、所定時間毎に前記データ取得手段にて取得したデータをサンプリングしてなることを特徴とする水防情報配信システム。
3. 請求項１又は２に記載の水防情報配信システムにおいて、
   前記配信手段にて前記上位サーバにデータを配信する際の配信状況を監視する配信監視手段と、
   前記上位サーバへのデータ配信が失敗し前記配信監視手段にてデータ配信未完了の配信状況を監視した際、当該未配信データを記憶する未配信データ記憶手段とをさらに有し、
   前記配信手段は、前記上位サーバに再度データ配信を行う際、前記未配信データ記憶手段にて記憶されている未配信データも前記上位サーバに配信してなることを特徴とする水防情報配信システム。
4. 通信ネットワークを介して観測対象河川で収集された雨量及び／又は水位データを上位サーバに配信する水防情報配信方法であって、
   前記雨量及び／又は水位データを観測対象河川に設置された計測センサで計測するステップと、
   前記計測した雨量及び／又は水位データを取得するステップと、
   前記取得されたデータをサンプリングするステップと、
   前記サンプリングされたデータを所定時間毎に前記上位サーバに配信するステップとを有してなることを特徴とする水防情報配信方法。

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