JP3037559U - 降雪センサ出力信号処理回路 - Google Patents
降雪センサ出力信号処理回路Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 降雪センサの出力を外気温度センサと地温セ
ンサからの温度データ入力により被制御機器の駆動タイ
ミングを確実に制御し、雪害を未然に回避する。 【構成】 降雪センサ1の近傍に外気温度センサ4を設
置し、被制御融雪装置6の近傍の地表に地温センサ5を
埋設する。降雪センサ1の電極2間のインピーダンス出
力と外気温度センサ4からのアナログ値をA/D変換回
路7によってデジタル値に変換して水分判定回路8及び
外気温度判定回路9を介して降雪判定回路10に入力す
る。地温センサ5からの検知温度を地表温度判定回路1
4に入力し、降雪判定回路10の後段に直接または遅延
タイマー回路13を介して降雪/地表温度ミックス回路
12を組み込み、降雪信号と地表温度信号の二つの信号
を「AND」/「OR」の論理結果を後段の接点制御回
路15に出力し、融雪器等の被制御融雪装置6の電源回
路を「ON」/「OFF」制御することを特徴とする。
ンサからの温度データ入力により被制御機器の駆動タイ
ミングを確実に制御し、雪害を未然に回避する。 【構成】 降雪センサ1の近傍に外気温度センサ4を設
置し、被制御融雪装置6の近傍の地表に地温センサ5を
埋設する。降雪センサ1の電極2間のインピーダンス出
力と外気温度センサ4からのアナログ値をA/D変換回
路7によってデジタル値に変換して水分判定回路8及び
外気温度判定回路9を介して降雪判定回路10に入力す
る。地温センサ5からの検知温度を地表温度判定回路1
4に入力し、降雪判定回路10の後段に直接または遅延
タイマー回路13を介して降雪/地表温度ミックス回路
12を組み込み、降雪信号と地表温度信号の二つの信号
を「AND」/「OR」の論理結果を後段の接点制御回
路15に出力し、融雪器等の被制御融雪装置6の電源回
路を「ON」/「OFF」制御することを特徴とする。
Description
【0001】
本考案は、降雪を検知して融雪装置等を作動し、雪害を未然に回避する技術に 用いる降雪センサ出力信号処理回路に関するものである。
【0002】
寒冷地では積雪による雪害が問題になり、近年、降雪を検出して建造物の出入 口通路等に積雪しないように順次融解する加熱融雪装置等が使用されるようにな っている。
【0003】 即ち、各種融雪装置は降雪センサによって降雪を検知し、制御したタイミング で駆動される。該降雪センサとしては、受雪面に一対の電極を対置し、受雪面に 受けた雪または雪が融解した水によって電気的または光学的に変化する該電極間 のインピーダンスの変化を検出してこの検出値から降雪の有無を判断するように なったインピーダンス検知型の構造のものが一般に使用されている。
【0004】
然るにこの種の上記受雪面に直接雪を受け留め、対置した両電極間のインピー ダンスを検出値として利用する降雪センサでは、該降雪センサへの降雪が一定の 条件で受雪面を湿潤し、また降雪が終わったとき該受雪面から消失することが必 要であるが、降雪センサの雰囲気温度や地表温度、更には風の有無等の種々外乱 によっても降雪「あり」/「なし」のタイミングがずれてしまう。
【0005】 このように降雪時の気象現象は一定ではなく、降雪センサの受雪面に降った雪 の有無だけのタイミングで融雪装置等を「ON」/「OFF」制御すると、駆動 タイミングにずれを生じて装置が必要なとき駆動されなかったり、逆に不必要な ときに駆動してしまう問題を有していた。
【0006】 本考案は上記問題に鑑みてなされたものであり、降雪センサの出力を外気温度 センサ及び地温センサからの温度データ入力により被制御機器の駆動タイミング を制御すると共に、受雪センサの受雪面の水分を強制的に乾燥して、降雪「あり 」/「なし」に対応して融雪装置等を適正なタイミングで確実に作動せしめ、雪 害を未然に回避する環境を構築することができる降雪センサ出力信号処理回路を 提供することを目的とするものである。
【0007】
本考案に係る降雪センサ出力信号処理回路は、受雪面17に一対の電極2を配 置すると共に該受雪面17を加熱融雪する受雪面ヒータ3を具備してなり、降雪 によって湿潤した電極2間のインピーダンスを検出して降雪の有無を検知するイ ンピーダンス型降雪センサ1の出力回路であり、前記降雪センサ1の近傍に設置 して雰囲気温度を検出する外気温度センサ4と、融雪器等の被制御融雪装置6の 近傍の地表に埋設して被制御融雪装置6の設置部位の地表温度を検出する地温セ ンサ5を具備し、前記降雪センサ1の電極2間のインピーダンスと外気温度セン サ4からのアナログ値をそれぞれデジタル値に変換するA/D変換回路7と、前 記A/D変換回路7からの出力値をそれぞれ水分判定回路8及び外気温度判定回 路9を介して入力し、降雪「あり」/「なし」の降雪信号を出力する降雪判定回 路10と、前記外気温度判定回路9からの信号を受け、外気温度が予め設定した 雰囲気温度より低下した場合に降雪センサ1の受雪面ヒータ3を「ON」し、受 雪面2を融雪温度に保持するように作動する受雪面ヒータ制御回路11と、前記 地温センサ5からの地表温度情報を入力して予め設定した温度値との比較により 地表温度判定信号を出力する地表温度判定回路14と、前記降雪判定回路10の 後段に、該降雪判定回路10の信号が直接に入力する回路と遅延時間可変設定自 在になる遅延タイマー回路13を介して入力する回路を介して接続されると共に 、前記地表温度判定回路14からの信号を入力し、該降雪信号と地表温度信号を 切り替え可能になる「AND」/「OR」の論理結果を後段の接点制御回路15 に出力する降雪/地表温度ミックス回路12と、前記接点制御回路15により融 雪器等の被制御融雪装置6の電源回路を「ON」/「OFF」制御する構造にし たことを要旨とするものである。
【0008】
以下、本考案に係る降雪センサ出力信号処理回路の好ましい実施の形態につい て、図面に従って説明する。 図1は降雪センサ出力信号処理回路のブロック図であり、符号1は後述するよ うに受雪面17に一対の電極2と受雪面ヒータ3を具備したインピーダンス型降 雪センサである。
【0009】 また符号4は上記降雪センサ1のセンサ部或は近傍に設置した外気温度センサ 、符号5は融雪器等の被制御融雪装置6の近傍の地表に埋設する地温センサであ る。 符号7は上記降雪センサ1の電極2間のインピーダンスと外気温度センサ4か らの温度情報からなる両アナログ値をデジタル値に変換するA/D変換回路であ る。該A/D変換回路7からのデジタル値はそれぞれ水分判定回路8及び外気温 度判定回路9を介して降雪判定回路10に入力されるようになり、該降雪判定回 路10において降雪「あり」/「なし」の判断を出力する。
【0010】 符号11は、上記外気温度判定回路9からの信号を受けて駆動する受雪面ヒー タ制御回路であり、外気温度が予め設定した温度値より低下した場合に降雪セン サの受雪面ヒータ3を「ON」し、受雪面2を融雪温度(2〜6゜C)に保持す るように作動する構成になる。
【0011】 上記降雪判定回路10の後段には、降雪「あり」/「なし」の信号が直接に入 力する回路と遅延タイマー回路13を介して入力する降雪/地表温度ミックス回 路12が組み込まれている。該遅延タイマー回路13は、遅延時間を手動で切り 替えることができるように、降雪センサ出力信号処理回路装置の操作面に「タイ マー切り替え摘み」を設けてなり、「5分」「30分」「1時間」「2時間」「 3時間」…の遅延時間を選択してセットすることができる。
【0012】 また上記降雪/地表温度ミックス回路12には地表温度判定回路14からの地 表温度判定信号を入力しており、降雪信号と地表温度信号の二つの信号を「AN D」/「OR」の切り替え可能になる論理回路をもってその結果により後段の接 点制御回路15に出力する構造になる。
【0013】 上記地表温度判定回路14は、前記地温センサ5からの地表温度情報を入力し て予め設定した温度値との比較により地表温度判定信号を出力する。 接点制御回路15は、融雪器等の被制御融雪装置6の電源回路を「ON」/「 OFF」制御する電源スイッチの構造になる。
【0014】 図2は前述した降雪センサ出力信号処理回路に使用するインピーダンス型降雪 センサ1の外観を示す斜視図(a)と同A−A線截断部の断面図(b)である。 符号16は所定面積を有する平面状の受雪面17を有する器筐であり、該受雪 面17には一対の電極2を配置してなり、極間の湿潤によって変化するインピー ダンスを検出することができる。
【0015】 上記受雪面17の裏面側には、器筐16の内腔に固設した受雪面ヒータ3と密接 し、熱を伝播拡散するための良導体からなる放熱板(図示せず)を密接固着して なる。符号4は、器筐16の一端から突設した信号線挿通兼用の支持パイプ18 に固設した雰囲気温度を検出する外気温度センサである。
【0016】 符号19は上記受雪面17を囲繞するように、該受雪面2より1〜10mm突 出し、有風下の降雪を受雪面17に捕捉するための風防であり、該風防19の一 部には該受雪面17より後退するような切欠部20が設けられ、雪による受雪面 17上のブリッジ現象を防止すると共に、該受雪面17からの排水を容易にして いる。
【0017】 次に降雪センサ出力信号処理回路の作動を図3のタイミングチャートに従って 説明する。 降雪センサ1は、受雪面17に捕捉した雪を受雪面ヒータ3の発熱によって融 解し、電極2間のインピーダンス出力から該電極2間の水分を検出する。該降雪 センサ1からのインピーダンス出力は、外気温度センサ4によって計測される降 雪センサ1の雰囲気温度と共に、A/D変換回路7を介してそれぞれ水分判定回 路8または外気温度判定回路9を経て降雪判定回路10に入力される。
【0018】 上記降雪判定回路10は、図3の(a)によって示すように、降雪センサ1の 受雪面17が降雪によって湿潤すると、外気温度センサ4からの入力値が予め設 定した設定温度より低い場合は、同時タイミングで「降雪あり」を出力するが、 外気温度センサ4からの入力値が予め設定した設定温度より高い場合は、「降雪 なし」を出力維持する。
【0019】 即ち、該降雪判定回路10では、降雪環境温度(外気温度が2〜5゜C以下) より低く、且つ降雪センサ1の電極2間に水分が確認されたときに降雪開始と判 断して「降雪あり」を出力し、また電極2間から水分がなくなると降雪終了と判 断して「降雪なし」を出力する。降雪環境温度が設定温度より高い場合は、降雪 センサ1が「降雪あり」を出力していても「雨」による湿潤と判定して接点制御 回路15の出力は「OFF」を維持する。
【0020】 上記降雪判定回路10の出力と平行に遅延タイマー回路13が構成してあるか ら、上記「降雪なし」の出力後、図3の(b)に示すように遅延タイマー回路1 3の「タイマー切り替え摘み」で設定した遅延時間を降雪/地表温度ミックス回 路12に出力する。 この遅延タイマー回路13は、使用する被制御融雪装置6によって設定時間を 可変調整するものであり、例えば熱量の少ない融雪器等の場合は立ち上がりに時 間が掛かるから該遅延タイマー回路13は長めに設定しなければ融け残りが生じ る。
【0021】 上記降雪/地表温度ミックス回路12は、地温センサ5からの情報をAND/ OR接続の論理回路に切り替えて使用することができる。 図3の(c)はOR接続の場合の処理について示すものである。降雪/地表温 度ミックス回路12がOR接続に切り替えられていると、「降雪なし」で地表温 度が設定温度(設定「ON」温度)以下に下がった場合は、接点制御回路15の 出力が「ON」し、設定「ON」温度より3〜5゜C上昇すると接点制御回路1 5の出力が「OFF」する断続運転となる。
【0022】 「降雪あり」の場合は、地表温度の設定値に関係なく接点制御回路15の出力 が「ON」状態を維持し、降雪が停止すると遅延タイマー回路13が働く。タイ マー終了後は、地温センサ5からの地表温度情報を得て断続運転に戻るため、低 温時の余熱運転によって熱源の立ち上がりが早くなり、遅延タイマー回路13の 設定時間を短縮することができる。地表温度の設定温度を比較的高く設定してお くことにより、凍結防止を可能とすることもできる。
【0023】 一方、降雪/地表温度ミックス回路12がAND接続の場合には、図3の(d )のように処理される。降雪/地表温度ミックス回路12は、「降雪あり」で地 表温度が設定温度(設定「ON」温度)以下に下がった場合にのみ接点制御回路 15の出力が「ON」する。「降雪あり」の場合でも地表温度が設定「OFF」 温度以上に上昇した場合は接点制御回路15の出力が「OFF」する。
【0024】 降雪終了(「降雪なし」状態に変わった)後も継続して地表温度が設定「OF F」温度まで上がらない場合は接点制御回路15が「ON」し続け、地表温度が 設定「OFF」温度になったとき接点制御回路15が「OFF」する。 従って、熱量の大きな熱源システムからなる被制御融雪装置6に適した省エネ ルギー型のシステムを構築することができる。
【0025】
以上述べたように本考案に係る降雪センサ出力信号処理回路によれば、降雪セ ンサの近傍に外気温度センサ、被制御融雪装置の近傍地表に地温センサを設け、 これらの各センサからの情報を入力処理する情報処理回路を構成したことにより 、融雪システム等の被制御融雪装置を降雪センサからの降雪「あり」/「なし」 の出力だけでなく、降雪時の外気温度条件及び地表温度条件を情報として加えた 、より肌理の細かい環境条件によって「ON」/「OFF」制御駆動することが できるため、雪害を未然に回避する環境を構築することができる。
【0026】 また気象条件によって被制御融雪装置を最適に制御することができるため、最 小のエネルギー供給によって融雪保持することができ、省エネルギーを達成する ことができる等の特徴を有するものであり、本考案実施後の社会に及ぼす経済的 効果及び至便性は極めて大きい。
【図1】本考案に係る降雪センサ出力信号処理回路の好
ましい実施の形態を示す信号処理回路のブロック図であ
る。
ましい実施の形態を示す信号処理回路のブロック図であ
る。
【図2】同降雪センサ出力信号処理回路に使用する降雪
センサ全体の斜視図(a)と、同図のA−A線截断部の
断面図(b)である。
センサ全体の斜視図(a)と、同図のA−A線截断部の
断面図(b)である。
【図3】同降雪センサ出力信号処理回路の作動を示すタ
イミングチャートであり、(a)は降雪センサと外気温
度判定回路による環境条件のチャート、(b)は遅延タ
イマー回路をセットした状態の接点制御回路のチャー
ト、(c)は地温センサからの環境条件をOR制御動作
したときの接点制御回路のチャート、(d)は地温セン
サからの環境条件をAND制御動作したときの接点制御
回路のチャートである。
イミングチャートであり、(a)は降雪センサと外気温
度判定回路による環境条件のチャート、(b)は遅延タ
イマー回路をセットした状態の接点制御回路のチャー
ト、(c)は地温センサからの環境条件をOR制御動作
したときの接点制御回路のチャート、(d)は地温セン
サからの環境条件をAND制御動作したときの接点制御
回路のチャートである。
1 降雪センサ 2 電極 3 受雪面ヒータ 4 外気温度センサ 5 地温センサ 6 被制御融雪装置 7 A/D変換回路 8 水分判定回路 9 外気温度判定回路 10 降雪判定回路 11 受雪面ヒータ制御回路 12 降雪/地表温度ミックス回路 13 遅延タイマー回路 14 地表温度判定回路 15 接点制御回路 16 器筐 17 受雪面 18 支持パイプ 19 風防
Claims (1)
- 【請求項1】 受雪面17に一対の電極2を配置すると
共に該受雪面17を加熱融雪する受雪面ヒータ3を具備
してなり、降雪によって湿潤した電極2間のインピーダ
ンスを検出して降雪の有無を検知するインピーダンス型
降雪センサ1の出力回路であり、 前記降雪センサ1の近傍に設置して雰囲気温度を検出す
る外気温度センサ4と、融雪器等の被制御融雪装置6の
近傍の地表に埋設して被制御融雪装置6の設置部位の地
表温度を検出する地温センサ5を具備し、 前記降雪センサ1の電極2間のインピーダンスと外気温
度センサ4からのアナログ値をそれぞれデジタル値に変
換するA/D変換回路7と、 前記A/D変換回路7からの出力値をそれぞれ水分判定
回路8及び外気温度判定回路9を介して入力し、降雪
「あり」/「なし」の降雪信号を出力する降雪判定回路
10と、 前記外気温度判定回路9からの信号を受け、外気温度が
予め設定した雰囲気温度より低下した場合に降雪センサ
1の受雪面ヒータ3を「ON」し、受雪面2を融雪温度
に保持するように作動する受雪面ヒータ制御回路11
と、 前記地温センサ5からの地表温度情報を入力して予め設
定した温度値との比較により地表温度判定信号を出力す
る地表温度判定回路14と、 前記降雪判定回路10の後段に、該降雪判定回路10の
信号が直接に入力する回路と遅延時間可変設定自在にな
る遅延タイマー回路13を介して入力する回路を介して
接続されると共に、前記地表温度判定回路14からの信
号を入力し、該降雪信号と地表温度信号を切り替え可能
になる「AND」/「OR」の論理結果を後段の接点制
御回路15に出力する降雪/地表温度ミックス回路12
と、 前記接点制御回路15により融雪器等の被制御融雪装置
6の電源回路を「ON」/「OFF」制御する構造にな
ることを特徴とする降雪センサ出力信号処理回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1996011999U JP3037559U (ja) | 1996-11-08 | 1996-11-08 | 降雪センサ出力信号処理回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1996011999U JP3037559U (ja) | 1996-11-08 | 1996-11-08 | 降雪センサ出力信号処理回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP3037559U true JP3037559U (ja) | 1997-05-20 |
Family
ID=43172275
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1996011999U Expired - Lifetime JP3037559U (ja) | 1996-11-08 | 1996-11-08 | 降雪センサ出力信号処理回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3037559U (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106979962A (zh) * | 2017-05-04 | 2017-07-25 | 深圳科安达电子科技股份有限公司 | 一种道岔融雪用轨道式雨雪探测装置 |
CN109683210A (zh) * | 2017-10-19 | 2019-04-26 | 西安铁路信号有限责任公司 | 一种用于道岔融雪系统的智能型气象站 |
-
1996
- 1996-11-08 JP JP1996011999U patent/JP3037559U/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106979962A (zh) * | 2017-05-04 | 2017-07-25 | 深圳科安达电子科技股份有限公司 | 一种道岔融雪用轨道式雨雪探测装置 |
CN106979962B (zh) * | 2017-05-04 | 2023-11-14 | 深圳科安达电子科技股份有限公司 | 一种道岔融雪用轨道式雨雪探测装置 |
CN109683210A (zh) * | 2017-10-19 | 2019-04-26 | 西安铁路信号有限责任公司 | 一种用于道岔融雪系统的智能型气象站 |
CN109683210B (zh) * | 2017-10-19 | 2024-06-11 | 西安铁路信号有限责任公司 | 一种用于道岔融雪系统的智能型气象站 |
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