JP2020003241A

JP2020003241A - 監視端末

Info

Publication number: JP2020003241A
Application number: JP2018120372A
Authority: JP
Inventors: 俊幸興津; Toshiyuki Okitsu
Original assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2018-06-26
Filing date: 2018-06-26
Publication date: 2020-01-09
Anticipated expiration: 2038-06-26
Also published as: JP7043991B2

Abstract

【課題】環境情報の監視にあたりメンテナンスコストの低減及びメンテナンス性の向上を図る。【解決手段】監視端末１において、環境情報の監視場所に立設される端末本体部２と、この端末本体部２に取り付け可能な前記環境情報を検出する計測部３と、端末本体部２に取り付け可能である一方で前記検出された環境情報を外部に送信する通信部４と、計測部３及び通信部４に電力を供給する電源部１１とを備える。電源部１１は、前記電力を生産する二次電池２０と、この二次電池２０の充電を行う太陽光パネル２１と、この太陽光パネル２１による充電が不十分である場合に二次電池の充電に供される一次電池２３とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、環境情報の監視技術に関する。

市街地などでのゲリラ豪雨による浸水状況や、熱中症の予防対策として特定地域における気温分布など、住民の生活環境に係る環境情報を監視して提供することは防災や市民サービスの観点から重要視されるようになっている。

そこで、環境情報の監視装置及び監視システムとして、例えば水害による浸水の液面レベルを検出する液面センサ装置とこの液面センサ装置で取得された液面レベルの情報が送信されるホストコンピュータとを有する検知システムが提案されている（特許文献１）。

上記の監視装置は、低消費電力のためバッテリ動作が可能であるので電池の交換の頻度を減らすことができ、また、太陽電池を利用した場合には長期間での使用が可能となり維持管理のコストを低減できる。

特開２００７−２１８７４０号公報特開２０１６−１１５５７号公報特開２０１２−２９０２０号公報

環境情報のリアルタイム監視のためには、計測監視装置を設置する必要があるが、上述の従来の監視装置及び監視システムは、電源引き込み工事等の電気工事や土木工事が必要となり、また、バッテリの交換頻度の低減を図る必要もある。

計測・通信装置の利用目的が、防災や市民サービスであり、より住民生活に密接しており、維持管理コストの観点以外に、計測装置に要求されるのは、信頼性が高く、維持管理が容易な装置が求められている。監視装置や監視システムを常に正常動作させるためには、電池交換やセンサの点検や修理などのメンテナンスの容易さが重要となっている。

本発明は、以上の事情に鑑み、環境情報の監視にあたりメンテナンスコストの低減を図りながらもメンテナンス性を向上させることを課題とする。

本発明の一態様は、監視端末であって、環境情報の監視場所に立設される端末本体部と、この端末本体部に取り付け可能な前記環境情報を検出する計測部と、前記端末本体部に取り付け可能である一方で前記検出された環境情報を外部に送信する通信部と、前記計測部及び前記通信部に電力を供給する電源部とを備え、前記電源部は、前記電力を供給する二次電池と、この二次電池の充電を行う太陽光パネルと、この太陽光パネルによる充電が不十分である場合に前記二次電池の充電に供される一次電池とを備える。

本発明の一態様は、携帯電話網若しくは低電力広域通信網を介した上位のサーバからの指令により、前記環境情報の計測処理、または計測周期若しくは送信周期の変更を行う制御部をさらに備える。

本発明の一態様は、前記計測部により検出された環境情報に基づき当該環境情報の計測周期若しくは送信周期の変更を行う制御部をさらに備える。

本発明の一態様は、前記計測部は前記環境情報としての水位を静電容量方式により計測する。

本発明の一態様は、前記計測部の外筒は前記計測に供される電極の一つとして利用される。

以上の本発明によれば、環境情報の監視にあたりメンテナンスコストの低減及びメンテナンス性の向上を図ることができる。

本発明の一態様である監視端末の概略構成図。前記監視端末のブロック構成図。前記監視端末の計測部のブロック構成図。（ａ）は静電容量と計測電流値との関係を示す特性図、（ｂ）は静電容量と浸水深さとの関係を示す特性図。サーバからの指令による前記監視端末の計測周期変更のフローチャート。前記監視端末の自動計測のフローチャート。

以下に図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１に例示された監視端末１は、監視端末１が設置された所定の場所の環境情報を取得して外部に送信する。監視端末１は計測部３にて検出された監視場所１０の環境情報を定期的に上位のサーバ６に送信する。また、サーバ６からの要求に基づき前記環境情報をサーバ６に送信する。さらに、前記環境情報（例えば、降雨強度）が所定の環境情報（例えば、警報閾値）を示すものであると当該環境情報をサーバ６に送信する。

監視端末１にて取得された環境情報のデータはクラウド上で管理され、遠隔監視可能となる。また、前記環境情報のデータはその位置情報に基づく地図情報にマッピングされ、視覚的に降雨強度状況等の環境状況の把握が可能となる。例えば、降雨強度データはクラウド上にデータ収集され、ユビキタスにデータの閲覧が可能となる。したがって、グラフィックユーザインターフェースで監視端末１の動作・故障情報や環境情報を表示できる。また、ユーザの端末にて計測地点の降雨強度を色分けしてシンボル表示、メッシュ表示させることができる。

サーバ６は、監視端末１から前記環境情報を受信すると、例えば、当該環境情報を付加した地図情報を出力する。このサーバ６は、例えば、自治体や民間会社が運用する情報提供サービスの拠点に配置される。そして、この情報提供サービスを利用するユーザはスマートフォン、タブレット、パーソナルコンピュータ等の表示端末７から前記情報提供サービスのホームページにアクセスすれば前記地図情報をリアルタイムに閲覧できる。

（監視端末１の態様例）
監視端末１は、図１に示された端末本体部２、計測部３及び通信部４、さらには図２に示された電源部１１及びＣＰＵ部１２を備える。

端末本体部２は環境情報が監視される監視場所１０に立設される。端末本体部２は監視場所１０に応じた適宜な筒体に形成される。端末本体部２の構成材料としては、耐錆性に優れるステンレス鋼が好ましいが、表面に防錆処理を施した鋼材が適用される。さらに、端末本体部２に要求される強度に応じて、コンクート、セラミック等の鋼材以外の材料が適用される。また、端末本体部２の外面には、情報表示部５が備えられる。情報表示部５は、例えば、環境情報またはこの環境情報に基づく警報を表示可能である。

計測部３は、監視場所１０の環境情報を検出する。前記環境情報としては、例えば、気温、湿度、気圧、降雨強度、日射量等の気象情報または放射線量、放射能等の特殊環境情報、監視場所１０が冠水時の浸水深さ（水位）等のいずれか若しくはその組み合わせが挙げられる。前記環境情報の検出手段としては周知の計測器を適用すればよい。例えば、計測部３に降雨強度センサが適用された場合、監視端末１の上端側において配置される。降雨強度センサは、計測部３のセンサ本体の上端部における受水口から捕捉した降雨を水滴一つずつ滴下させて計数する水滴計数型のセンサであり、転倒枡雨量計に比べて降雨の細かい変化や、瞬間的な強度の計測が可能である。

また、計測部３は、定期的に起動して前記環境情報を検出し、その後、スリープ状態となり最小電力での待機モードへの移行が可能となっている。前記環境情報は、計測部３の記憶部に保存され、移動体通信網を介してサーバ６に送信されるようになっている。

通信部４は、端末本体部２に取り付け可能である一方で、計測部３によって検出された環境情報をサーバ６に送信する。通信部４としては例えば特許文献２，３に開示された通信部インターフェースが適用される。

電源部１１は、計測部３、通信部４及びＣＰＵ部１２に電力を供給する。

ＣＰＵ部１２は、図５，６のフローチャートに基づき計測部３を動作制御する制御部として機能する。

（電源部１１の態様例）
監視端末１は、太陽光パネル２１によるエネルギーハーベスト方式を採用し、そのバックアップとして一次電池２３を備える。特に、低消費電力で二次電池２０により間欠動作してエネルギー消費の低減できる動作方式（例えば、特許文献２，３）を採用している。

すなわち、電源部１１は、図２に示されたように、二次電池２０、太陽光パネル２１、光発電回路２２、一次電池２３、電圧監視回路２４、バッテリチャージャ２５及び電源回路２６を備えることにより、二つの電源系統を成す。

第一の電源系統は、太陽光パネル２１により得られた電気エネルギーを電力としてバッテリチャージャ２５に供給して二次電池２０の充電を行う。

第二の電源系統は、雨天時等により太陽光パネル２１による充電がまかなえず、さらに、監視端末１の使用の頻度により、二次電池２０の電気エネルギーの容量が低下してきた際に、電気エネルギーを補填するために、大容量の一次電池２３を利用する。通常は、光発電回路２２を介して太陽光パネル２１により二次電池２０のトリクル充電を行い、常に満充電状態で使用可能状態にする。

そして、監視端末１が起動時して計測動作する際、一次電池２３の出力電圧が電圧監視回路２４により検出されてＣＰＵ部１２に供された後に通信部４により外部（例えばサーバ６）に電池電圧の残量情報として伝達される。

二次電池２０は、バッテリチャージャ２５により、充電される。二次電池２０は、入力電圧がフロート電圧より低下した場合、自動的に負荷に電力を供給する。

具体的には、電源回路２６の昇降圧コンバータを介して計測部３、通信部４及びＣＰＵ部１２等の負荷に電力が供給される。より具体的には、雨天時、浸水モニタリング機能により消費電流を消費したとしても、雨天なので、太陽光発電による充電は期待できないが、必要最低限の電力エネルギーが二次電池２０に供給される。例えば、二次電池２０のフロート電圧が４．２Ｖから２．８Ｖに低下した場合であっても電源回路２６の昇降圧コンバータにより例えば１．８Ｖ〜６Ｖまでの入力動作範囲に対して３．３Ｖの出力電圧の生成が可能となる。

二次電池２０としてはリチウム電池が例示される。二次電池２０の容量は、太陽光パネル２１による充電と、雨天稼働時の浸水状況や浸水稼働時の放電との関係が考慮されて、余裕のあるエネルギー容量が確保される。

また、二次電池２０は、バックアップとして、バッテリの容量が低下して、一次電池２３のエネルギー容量との関係で、バッテリチャージャ２５を介して大容量の一次電池２３により充電が可能であるとなおよい。そのために、バッテリチャージャ２５が接続される光発電回路２２及び一次電池２３の出力側にはドロップ電圧の低いダイオード（例えば、ショットキバリアダイード）が実装される。

バッテリチャージャ２５は、二次電池２０がフロート電圧に達して満充電を維持できるように充電動作を行う。二次電池２０の充電方式としては、フロート充電方式またはトリクル充電方式が例示される。フロート充電方式は、満充電になると電流が充電器内のバイパス回路を通ってバッテリへの負担をゼロにする。トリクル充電方式は、放電による容量損失を補うため常時微小な電流を流すことにより常に完全充電状態に維持する。

（ＣＰＵ部１２の態様例）
ＣＰＵ部１２は、低消費電力動作をするために、予め設定された周期に基づき間欠動作（スリープ状態と、起動状態）を行い、低消費電力的に動作する。特に、ＣＰＵ部１２は、スリープ時に消費電流の消費を抑え、起動時に、計測部３から供された電圧の値から浸水量（浸水の深さ）を算出して、必要な処理を行った後、通信部４を介して外部（例えばサーバ６）に情報を送信する。さらには、電源部１１の電圧監視回路２４から供された一次電池２３の出力電圧を電池電圧の残量情報として前記外部に送信する。

（計測部３の態様例）
計測部３は浸水の計測法として静電容量方式を採用する。静電容量方式は、一対の絶縁された電極を水に浸し、電極間の静電容量から水位を検出する。この計測方式は、電極の腐食が発生しないことから、電極の腐食が生じ易い電気抵抗方式と比べて、メンテナンスコストの低減及びメンテナンス性の観点から有効である。

静電容量方式に基づく水位計測の原理について以下に説明する。

静電容量Ｃ［Ｆ］のコンデンサに周波数ｆ［Ｈｚ］の交流信号源が接続されると、コンデンサのリアクタンスＸｃ「Ω」はＸｃ＝１／（２πｆＣ）（以下、式（１））により示される。

静電容量Ｃ［Ｆ］のコンデンサに流れる電流ｉ［Ａ］は、交流信号源の電圧がｖ［Ｖ］である場合、ｉ＝ｖ／Ｘｃ＝ｖ２πｆＣ（以下、式（２））により示される。

交流信号源である発信器から未知の静電容量Ｃのコンデンサを介して電流が発生する。前記発信器から出力された交流信号の周波数ｆ［Ｈｚ］と電圧ｖ［Ｖ］が一定であれば、式（２）により静電容量Ｃに比例した電流が流れる。この電流値を電圧値に変換し、さらに、Ａ／Ｄ変換（アナログ−デジタル変換）すると、デジタル値は、静電容量Ｃに関係した数値を得ることができる。このデジタル値と静電容量Ｃと水位との関係をテーブル化しておけば、デジタル値から、水位の計測が可能となる。例えば、１ＫＨｚ、１ＭＨｚの交流信号源の場合、計測部３の検出部３０に流れる電流ｉを計測し、ＣＰＵ部１２にて電流の関数、静電容量Ｃを算出すれば、水深との関係を導き出すことが可能である。

図３を参照して計測部３の具体的な態様例とその動作例について説明する。

計測部３は、検出部３０、発振回路３１、駆動回路３２、変換回路３３及びフィルタ増幅回路３４を備える。

検出部３０は静電容量の計測に供される導体として一対の絶縁電極を備える。一対の絶縁電極の一つには、計測部３の外筒が適用される。

駆動回路３２はＣＰＵ部１２から制御信号を受けて発振回路３１から出力された信号により起動した検出部３０を駆動させる。

変換回路３３は、検出部３０の絶縁電極間での静電容量結合により検出された電流の値を、電圧の値に変換された後、所定の信号源を得るために、フィルタ増幅回路３４を介して、ＣＰＵ部１２に出力する。ＣＰＵ部１２においてはＡ／Ｄ変換部により信号レベルの変換が行われる。電流ｉと静電容量Ｃとの関係は上述の式（２）により示される静電容量の関数として表われる。

図４（ａ）は静電容量と計測電流値との関係、同図（ｂ）は静電容量と浸水深さとの関係を示す。このような両者の線形的な関係により、静電容量と浸水長さの関係を予め計測して、テーブル化しておけば、静電容量と浸水深さとの関係を直接把握できる。

以下に監視端末１の動作例について説明する。

（動作例１）
図５のフローチャートはサーバ６からの指令による監視端末１の計測周期変更処理（動作例１）、または、監視端末１自身が設定した定周期起動のための内部タイマによる起動により動作する処理を説明したものである。監視端末１は、低消費の電力動作をするために、定周期起動とスリープを繰り返す間欠動作、および、スリープ時に通信の下り回線を利用し、サーバ６からの計測周期変更の指令に基づき、起動させるような低消費電力動作を実行する。例えば、通常、監視端末１の健全性チェックのため、１日１回の通信周期が予め設定されているが、雨天時、浸水の可能性の際に、浸水程度に応じて、計測周期が、例えば、１時間周期計測または１０分周期計測に変更される。動作例１の定周期動作と周期変更処理は以下のＳ１０１〜Ｓ１１２の過程で実行される。

Ｓ１０１：監視端末１のＣＰＵ部１２は通信部４を介したサーバ６からの指令が計測周期変更の指令であるか否かの判断を行う。

Ｓ１０２：ＣＰＵ部１２は、サーバ６からの指令が「計測周期の変更」である場合、計測周期の変更を行い、監視端末１の健全性チェックの周期から、浸水深さを知るためのタイミングで、監視端末１の内部タイマにおける次の起動時間を変更する。

Ｓ１０３：前記起動の周期変更が完了すると、ＣＰＵ部１２は、スリープ処理によりスリープ状態となる。

Ｓ１０４：ＣＰＵ部１２は、起動条件が内部タイマによって起動された「定周期計測処理」である場合にはＳ１０５の「計測処理」の過程に移行する。

Ｓ１０５：ＣＰＵ部１２は計測部３の駆動回路３２を駆動して、電圧を発生させて、検出部３０から静電容量に対応した所定信号をフィルタ増幅回路３４経路で得て、変換処理により、前記静電容量に基づく浸水深さの計測を実行する。

Ｓ１０６：計測周期と送信周期が同じ設定となっている場合、前記計測された浸水深さの値は通信部４を介してサーバ６に送信される。例えば、計測周期１０分、送信周期１時間の場合、送信処理は、１時間単位で１０分毎の記録値をまとめて送信処理を行う。記録周期であって、送信周期でない場合、Ｓ１０５の計測処理後、ＣＰＵ部１２の内部メモリに記録されるが、Ｓ１０６内の送信処理は実行されない。Ｓ１０７のスリープに移行する。

Ｓ１０７：送信周期で無い場合、計測処理による記録後、または、送信周期であった場合、前記浸水深さの値と、記録した未送信の浸水深さの値の送信が完了するとＣＰＵ部１２はスリープ状態となる。

Ｓ１０８：サーバ６からの指令が「現在値要求」である場合にはＳ１０９の「計測処理」に移行する。

Ｓ１０９：計測部３は、ＣＰＵ部１２から「現在値要求」を受けると、Ｓ１０５の計測処理と同様に、現在値要求時点の浸水深さ求めるために、前記静電容量に基づく浸水深さの計測を実行する。

Ｓ１１０：前記計測された浸水深さの現在値は通信部４を介してサーバ６に送信される。

Ｓ１１１：前記現在値の送信が完了すると、ＣＰＵ部１２はスリープ状態となる。

Ｓ１１２：サーバ６からの指令が「周期変更」「定周期計測処理」「現在値」のいずれかの要求ではない場合、他の処理を行なう。

（動作例２）
図６のフローチャートはサーバとの通信回線が上り回線しか用意されない場合の動作方式を説明する。例えば、携帯電話網は、上り回線，下り回線が用意されているが、ＬＰＷＡ（Low Power Wide Area 低電力広域通信網）などで、上り回線しか用意されていない場合、下り回線が無いため、動作例１のような下り回線による計測周期、送信周期などのパラメータ変更ができない。そこで、動作例２では、監視端末１が自立的に前記計測周期及び送信周期のパラメータの変更を行う。

動作例２では、定周期起動として、監視端末１の内部タイマによる起動（以下、タイマ起動）によって起動され、健全性チェックだけを行う。この健全性チェックは、例えば、監視端末１の校正チェック、送受信チェック、内部タイマ動作チェック等が挙げられる。

計測の起動は、監視対象（検出部３０により検出されたアナログ電流値（ＡＩ値））の閾値に基づく起動（以下、ＡＩ起動）が実行される。このＡＩ起動により定周期の計測処理を実行する。ＡＩ値の閾値が複数セットされ、段階的に計測周期及び送信周期の周期変更が可能である。例えば、環境に応じて計測周期若しくは送信周期が変更される。具体的な動作例を説明すると、監視端末１は、１ｃｍの浸水を検出すると、計測周期１０分、送信周期１時間のスケジュールで水位の計測と送信を実行する。そして、降雨が激しくなり、３ｃｍの浸水を検出すると、計測周期１分、送信周期１０分のスケジュールに変更する。その後、浸水が３ｃｍを下回る降雨となると、計測周期１分から計測周期１０分に変更し、さらに、浸水が１ｃｍ未満となると、通常の健全性チェック周期、例えば２４時間周期に変更する。

前記内部タイマによる起動方式は、起動時に次回の起動時間をセットすることにより、起動周期が決定される。例えば、前記内部タイマにおいて、健全性チェック周期を設定する場合、所定の日付の時刻から翌日の同時刻がセットされると、「監視端末１の健全性チェック」の起動周期が２４時間周期に設定される。

動作例２として、監視端末１自身の処理系だけで、定周期の周期変更を行えるようにした送信処理例は、以下のＳ２０１〜Ｓ２１１の過程で実行される。

Ｓ２０１：監視端末１のＣＰＵ部１２は、起動要因が「タイマ起動」「ＡＩ起動」のいずれかであるかの判断を行う。前記起動要因が「ＡＩ起動」である場合、予め設定したＡＩ値である浸水値の閾値越えの割込であることから、定周期計測を開始させる処理、Ｓ２１０の「定周期計測開始処理」に移行する。前記起動要因が「ＡＩ起動」割り込みでない場合、「タイマ起動」割込により、Ｓ２０３〜Ｓ２０７の「計測処理」またはＳ２０８，Ｓ２０９の「健全性チェック」の過程に移行する。

Ｓ２０２：監視端末１のモードが、先のタイミングで、Ｓ２１０で、定周期計測のための計測フラグがセットされた「タイマ起動」であれば、「計測処理」であるので、Ｓ２０３の「計測処理」の過程に移行する。一方、当該モード計測フラグがセットされていない「タイマ起動」であれば、「健全性チェック」であるので、Ｓ２０８の「健全性チェック」の過程に移行する。

Ｓ２０３：定周期計測が開始され、計測フラグがセットされた「タイマ起動」であれば、計測処理を実行する。すなわち、計測部３は定周期のタイマ起動によって起動した時刻の静電容量に基づく浸水深さの計測を実行する。

Ｓ２０４：前記計測された浸水深さの現在値と前回値との比較を行う。この浸水深さの現在値と前回値との間に所定の変化（例えば一定以上の浸水深さの増加）が認められない場合、監視端末１はスリープ状態となる。

Ｓ２０５：前記変化が認められた場合、一定以上の浸水深さの変化が観測されたことをサーバ６に送信する。例えば、０．５ｃｍ以上の変化量を確認した時、増加傾向を送信し、０．５ｃｍ未満の場合は、変化量が維持されていると見て送信を割愛しても良い方式とする。割愛することにより、通信トラフィックは削減され、低消費電力化にも貢献し、電池寿命の延命化にも効果が期待される。

Ｓ２０６：Ｓ２０４の比較が実行され、冠水レベルが緩和したと認められ、その送信処理が完了した後、緩和量から、予め設定した緩和値以下となることで、計測を終了させる場合、Ｓ２０７に移行する。緩和値以下を認められない場合は、計測を継続する。

Ｓ２０７：前記計測を停止するために、計測フラグをリセットし、定周期計測のタイマも初期化すること（健全性チェックの周期に戻すこと）により、計測を終了させる。その後、Ｓ２１１のスリープ処理に移行する。

Ｓ２０８：ＣＰＵ部１２は計測部３の健全性チェックを前記内部タイマに基づき周期的に実行する。

Ｓ２０９：前記健全性チェックの結果は通信部４を介してサーバ６に送信される。

Ｓ２１０：「ＡＩ起動」により、予め設定した閾値を超えたので、これより計測を行うこととして、計測フラグのセット、定周期計測のためのタイマ値にセットされる。前記内部タイマにおいては、健全性チェック周期、または定周期計測ための周期が設定される。例えば、前記内部タイマにおいて健全性チェック周期が２４時間周期であった時、雨天時の冠水により予め設定したＡＩ値越えによる「ＡＩ起動」により「計測モード」となった時点から、例えば、１０分毎に浸水深さを計測する。この計測された浸水深さの値は予め設定された計測周期とサーバへの送信周期との関係において、同一周期での計測と送信処理の場合、纏め送信の場合などで、計測毎に通信部４を介してサーバ６に送信される。

Ｓ２１１：健全性チェック、または、計測が終了すると、監視端末１はスリープ状態となる。

以後は、監視端末１の内部タイマにより設定された時刻になると、Ｓ２０１の起動割込が発生する。そして、Ｓ２０２にて計測モードで有ることが確認されると、Ｓ２０３の計測処理に移行する。一方、起動要因が計測モードでないと判断されると、Ｓ２０８の健全性チェックの過程に移行し、上述の周期な健全性チェックが実行され、その後、Ｓ２１１のスリープ状態となる。

（本実施形態の効果）
以上の監視端末１によれば、電力供給が太陽光パネル２１のよるエネルギーハーベストにより実現するので、電池交換などの保守性が簡便化される。また、太陽光パネル２１による二次電池２０の充電が不十分な場合には、一次電池２３によるバックアップ充電が行われるので監視端末１の保守性が向上する。特に、健全性チェックの過程において、バックアップの一次電池の監視されることにより、保守性がさらに向上する。

さらに、監視端末１は携帯電話網若しくは低電力広域通信網を介したサーバ６と通信により、監視端末１は自発的な計測周期変更を低廉に行うことができる。

そして、監視端末１は、下り回線を介したサーバ６からの指令により計測周期変更が可能であるので、任意の周期で浸水モニタリングが可能となる。

また、計測部３は前記環境情報としての水位を静電容量計測方式に基づく計測により、浸水深さを求めることができるので、電気抵抗計測方式よりも堅牢及び低コストに浸水計測が可能となる。特に、計測部３の外筒が静電容量の計測に供される電極の一つとして利用されることにより、より低コストに計測が行える。

さらに、浸水深さと静電容量との線形的な関係により、オフセットとゲインの２点による近似が可能であり、監視端末１の健全性チェックの過程の後に、調整・再設定工程で、テーブルを更新することで、精度を向上させることができる。

尚、動作例１，２は、監視場所１０が冠水時の浸水深さを監視対象としているが、浸水深さ以外の環境情報（例えば、気温、湿度、気圧、降雨強度、日射量等の気象情報または放射線量、放射能等の特殊環境情報）を監視対象としても適用が可能である。その際、計測部３の計測方式は監視される環境情報に応じて適用される。

１…監視端末
２…端末本体部
３…計測部、３０…検出部、３１…発振回路、３２…駆動回路、３３…変換回路、３４…フィルタ増幅回路
４…通信部
５…情報表示部
６…サーバ
７…表示端末
１１…電源部、２０…二次電池、２１…太陽光パネル、２２…光発電回路、２３…一次電池、２４…電圧監視回路、２５…バッテリチャージャ、２６…電源回路
１２…ＣＰＵ部（制御部）

Claims

環境情報の監視場所に立設される端末本体部と、
この端末本体部に取り付け可能な前記環境情報を検出する計測部と、
前記端末本体部に取り付け可能である一方で前記検出された環境情報を外部に送信する通信部と、
前記計測部及び前記通信部に電力を供給する電源部と
を備え、
前記電源部は、
前記電力を供給する二次電池と、
この二次電池の充電を行う太陽光パネルと、
この太陽光パネルによる充電が不十分である場合に前記二次電池の充電に供される一次電池と
を備えたことを特徴とする監視端末。
携帯電話網若しくは低電力広域通信網を介した上位のサーバからの指令により、前記環境情報の計測処理、または計測周期若しくは送信周期の変更を行う制御部をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の監視端末。
前記計測部により検出された環境情報に基づき当該環境情報の計測周期若しくは送信周期の変更を行う制御部をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の監視端末。
前記計測部は前記環境情報としての水位を静電容量方式により計測すること
を特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の監視端末。
前記計測部の外筒は前記計測に供される電極の一つとして利用されること
を特徴とする請求項４に記載の監視端末。