JP3455430B2 - 自然災害発生検知装置及び自然災害発生検知方法 - Google Patents
自然災害発生検知装置及び自然災害発生検知方法Info
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Description
害の発生を自動的に検知し、自然災害発生時に迅速に警
告等を行う技術に関する。
を目的とした雪崩警報装置が提案されている。図6は従
来の雪崩警報装置を説明する図である。架台又は柵31
の上部には、銅線32の巻かれた木の板33が取り付け
られている。
より切断されると、銅線32に接続された不図示の雪崩
検知回路が遮断され、警報が発せられる。図6の装置
は、センサの全長にわたって雪崩を検知できるため、検
知範囲が広いという特徴を有する。
装置の場合、銅線32が切断されない限り、雪崩が発生
したと判断しないため、小規模の雪崩を検知することが
できない。また、銅線が積雪中に埋没すると雪崩の検知
自体が不可能になる。さらに、埋没した場合積雪の沈降
力で銅線が切断され誤検知することがある。本発明は、
このような点に鑑みてなされたものであり、その目的
は、簡易な構成で正確かつ迅速に雪崩等の自然災害の発
生の有無とその規模を判断できる自然災害発生検知装置
および自然災害発生検知方法を提供することにある。
旨は、雪崩、土石流、地滑り、落石等の自然災害を検知
する自然災害発生検知装置であって、振動を検出する検
出手段を有する被衝撃体と、前記検出された振動に基づ
いて、前記自然災害をもたらす現象の発生の有無の判断
を行う解析手段と、前記解析手段による判断結果に関す
る情報を出力する情報出力手段と、を備え、前記検出手
段は、振動検知時にパルスを出力する感度の異なる複数
の振動センサを有し、前記解析手段は、所定時間内に前
記振動センサから出力されたパルスの数が所定のしきい
値を越えると、前記自然災害をもたらす現象が起こった
と判断し、さらに、前記しきい値を越えた前記振動セン
サの種類と継続してしきい値を越えた時間とに基づい
て、前記自然災害をもたらす現象の規模をも判断するこ
とを特徴とする自然災害発生検知装置に存する。請求項
2記載の発明の要旨は、前記解析手段は、前記複数の振
動センサのそれぞれにしきい値を設定して、少なくとも
一つの振動センサがしきい値を越えると、前記自然災害
をもたらす現象が起こったと判断することを特徴とする
請求項1に記載の自然災害発生検知装置に存する。請求
項3記載の発明の要旨は、前記被衝撃体は、一端を固定
したポール状部材であり、前記被衝撃体の内部に取り付
けられることを特徴とする請求項1又は2に記載の自然
災害発生検知装置に存する。請求項4記載の発明の要旨
は、前記解析手段からの指示により、しきい値のレベル
を任意に変更可能にすることを特徴とする請求項1〜3
のいずれかに記載の自然災害発生検知装置に存する。請
求項5記載の発明の要旨は、雪崩、土石流、地滑り、落
石等の自然災害を検知する自然災害発生検知方法であっ
て、振動を検出する検出工程と、前記検出された振動に
基づいて、前記自然災害をもたらす現象発生の有無の判
断を行う解析工程と、該判断の結果に関する情報を出力
する出力工程とを備え、前記検出工程では、振動検知時
に振動センサからパルスを出力し、前記解析工程では、
所定時間内に前記振動センサから出力されたパルスの数
が所定のしきい値を越えると、前記自然災害をもたらす
現象が起こったと判断し、さらに、前記しきい値を越え
た前記振動センサの種類と継続してしきい値を越えた時
間とに基づいて、前記自然災害をもたらす現象の規模を
も判断することを特徴とする自然災害発生検知方法に存
する。請求項6記載の発明の要旨は、前記検出工程は、
感度の異なる複数の振動センサを用い、前記解析工程
は、前記複数の振動センサのそれぞれにしきい値を設定
して、少なくとも一つの振動センサがしきい値を越える
と、前記自然災害をもたらす現象が起こったと判断する
ことを特徴とする請求項5に記載の自然災害発生検知方
法に存する。請求項7記載の発明の要旨は、前記しきい
値のレベルを任意に変更可能にすることを特徴とする請
求項5又は6に記載の自然災害発生検知方法に存する。
検知装置および雪崩発生検知装置について、図面を参照
しながら具体的に説明する。以下では主に雪崩発生検知
装置について説明する。
略構成を示すブロック図である。図1の装置は、振動セ
ンサを内蔵した被衝撃体1と、振動センサから出力され
た検知信号に対して信号処理を行う信号変換器2と、信
号変換器2の出力に基づいて雪崩が発生したか否かの判
断と雪崩の規模の判断を行う演算処理部3と、演算処理
部3による解析結果を無線や有線により送信する通信処
理部4と、通信処理部4から送信されたデータを受信し
て雪崩に関する情報の表示や警報等を行う情報出力部5
とを備える。
図示のように、被衝撃体1は軽量ポールからなり、振動
センサ6が内蔵されている。振動センサ6は、後述する
ように、小型かつ軽量(1.6g程度)のON・OFFセンサで
あり、振動を検知したときにパルスを出力する。
を防ぐために、雪崩防護柵などの既存の構造物や樹木等
に固定するか、あるいは、斜面雪圧に十分耐えうる杭を
斜面に設置し、その杭に固定するのが望ましい。
ある。図3の振動センサ6は、導電材料からなるコの字
形状の上側部材11と、導電材料からなる下側部材12
とを、絶縁部材13で固定した構造になっており、下側
部材12の上面には、導電材料からなる球状部材14が
移動可能に載置されている。なお、この振動センサ6は
既存の物である。
は、図3(a)に示すように上側部材11と下側部材1
2は電気的に絶縁されており、振動センサ6はオフ状態
である。被衝撃体1が振動して振動センサ6が所定角度
(動作角度D)以上傾くと、図3(b)に示すように、
球状部材14が上側部材11と下側部材12の双方に接
触して、上側部材11と下側部材12が導通して振動セ
ンサ6はオン状態になり、振動検知パルスが出力され
る。
くても、振動センサが一定以上の周波数と振幅の振動を
受けた場合にも振動検知パルスが出力される。いずれの
場合にも、被衝撃体が強い衝撃を長時間受けるほど、多
くの振動検知パルスが出力される。さらに、いずれの場
合にも、動作角度が小さい振動センサほど、より小さな
衝撃で振動検知パルスが出力されることになる。
振動センサ6から出力されるパルスの数を計測し、パル
ス数が所定のしきい値を越えた場合に雪崩が発生したと
判断する。しきい値を設けたのは、被衝撃体1に鳥など
の動物が留まったり、樹木からの落雪があると、一時的
に振動検知パルスが出力されるため、このような場合に
雪崩が発生したと誤って判断しないようにするためであ
る。
なわち動作角度の異なる複数の振動センサ6を内蔵す
る。図4は感度の異なる5種類の振動センサ6を設けて
雪崩検知を行う例を示しており、各振動センサ6ごと
に、所定時間△t内に出力される振動検知パルスと、パ
ルスの積算値を表している。図中の点線は、予め定めた
しきい値である。
ど、感度が優れるため、わずかな振動でもパルスが出力
される。このため、小規模な雪崩でも検知が可能であ
る。一方、動作開始角度Dが大きいセンサほど、感度が
鈍くなるため、かなりの振動を受けないと振動検知パル
スは出力されないので、比較的大規模な雪崩のみ検知可
能である。
ス積算値がしきい値を越えた振動センサ6の種類と、パ
ルス積算値が継続してしきい値を越えた時間とにより、
雪崩発生の有無と雪崩の規模を判断する。例えば、図4
は、動作角度Dが40度の振動センサ6までしきい値を
越えている例を示しており、この場合には、例えば中規
模の雪崩が起こったと判断する。
鉄道沿線に設置した例を示している。図5では、雪崩防
護擁壁21と雪崩防護柵22のそれぞれに、所定間隔お
きに被衝撃体1を設置し、信号変換器2と演算処理部3
を被衝撃体の近傍に設置されたポール23上の筐体24
内に収納した例を示している。
る振動検知結果は、有線により筐体24内の演算処理部
3に送られる。演算処理部3による解析結果を示す信号
は、有線または無線(本実施の形態においては有線のア
ンテナ25)により、無線中継器26に送られ、この無
線中継器26から有線回路を介して監視局27に送ら
れ、監視局27内にある情報出力部5から警報等が行わ
れる。
からなる被衝撃体1が内蔵する振動センサ6により雪崩
発生の有無を判断するため、装置全体を小型化でき、ま
た、構造が複雑でなく、安価な材料で構成できるため、
従来の装置よりも確実かつ有役な情報を得ることができ
る。
検知パルス数がしきい値を越えたか否かを判断するとと
もに、継続してしきい値を越えた時間を計測するため、
雪崩発生の有無を判断できるだけでなく、雪崩の規模を
正確かつ迅速に判断することも可能になる。このため、
本実施形態を用いれば、積雪地域において、鉄道の運転
規制や道路の交通規制等を行うか否かの判断を的確かつ
迅速に行うことができる。
無線で鉄道や道路の管理箇所に送ることにより、的確な
規制を行うことができ、点検・除雪作業を迅速に行うこ
とができる。
器、道路情報板、路側放送器等との間でデータを送受す
ることにより、列車や車両の安全走行に資することがで
きる。この他にも、本装置は、近年、雪崩災害が頻発し
ているスキー場や雪崩危険地域での土木作業現場等の安
全管理にも有用である。
るためでなく、土石流、地滑り、および落石などの各種
の自然災害の監視用にも適用できる。
6のそれぞれにしきい値を設定する例を説明したが、演
算処理部3からの指示により、しきい値のレベルを任意
に変更可能にしてもよい。これにより、時と場合によっ
て、しきい値を変更でき、より木目の細かい制御が行え
る。
報装置とを組み合わせてもよい。
れば、被衝撃体が有する検出手段で検出された振動に基
づいて、雪崩等の自然災害の発生の有無の判断と自然災
害の規模の判断を行うため、装置全体の構成を小型・軽
量化でき、安価に防災システムを構築できる。また、検
出手段として複数の振動センサを用い、複数の振動セン
サが出力する振動検知パルス数がしきい値を越えたか否
かを判断するとともに、継続してしきい値を越えた時間
を計測することにより、雪崩発生の有無を正確に判断で
きるだけでなく、雪崩の規模も正確に判断することがで
きる。
すブロック図。
検知を行う例を示す図。
Claims (7)
- 【請求項1】 雪崩、土石流、地滑り、落石等の自然災
害を検知する自然災害発生検知装置であって、 振動を検出する検出手段を有する被衝撃体と、 前記検出された振動に基づいて、前記自然災害をもたら
す現象の発生の有無の判断を行う解析手段と、 前記解析手段による判断結果に関する情報を出力する情
報出力手段と、を備え、 前記検出手段は、振動検知時にパルスを出力する感度の
異なる複数の振動センサを有し、 前記解析手段は、所定時間内に前記振動センサから出力
されたパルスの数が所定のしきい値を越えると、前記自
然災害をもたらす現象が起こったと判断し、さらに、前
記しきい値を越えた前記振動センサの種類と継続してし
きい値を越えた時間とに基づいて、前記自然災害をもた
らす現象の規模をも判断することを特徴とする自然災害
発生検知装置。 - 【請求項2】 前記解析手段は、前記複数の振動センサ
のそれぞれにしきい値を設定して、少なくとも一つの振
動センサがしきい値を越えると、前記自然災害をもたら
す現象が起こったと判断することを特徴とする請求項1
に記載の自然災害発生検知装置。 - 【請求項3】 前記被衝撃体は、一端を固定したポール
状部材であり、 前記被衝撃体の内部に取り付けられることを特徴とする
請求項1又は2に記載の自然災害発生検知装置。 - 【請求項4】 前記解析手段からの指示により、しきい
値のレベルを任意に変更可能にすることを特徴とする請
求項1〜3のいずれかに記載の自然災害発生検知装置。 - 【請求項5】 雪崩、土石流、地滑り、落石等の自然災
害を検知する自然災害発生検知方法であって、 振動を検出する検出工程と、 前記検出された振動に基づいて、前記自然災害をもたら
す現象発生の有無の判断を行う解析工程と、 該判断の結果に関する情報を出力する出力工程とを備
え、 前記検出工程では、振動検知時に振動センサからパルス
を出力し、 前記解析工程では、所定時間内に前記振動センサから出
力されたパルスの数が所定のしきい値を越えると、前記
自然災害をもたらす現象が起こったと判断し、さらに、
前記しきい値を越えた前記振動センサの種類と継続して
しきい値を越えた時間とに基づいて、前記自然災害をも
たらす現象の規模をも判断することを特徴とする自然災
害発生検知方法。 - 【請求項6】 前記検出工程は、感度の異なる複数の振
動センサを用い、前記解析工程は、前記複数の振動セン
サのそれぞれにしきい値を設定して、少なくとも一つの
振動センサがしきい値を越えると、前記自然災害をもた
らす現象が起こったと判断することを特徴とする請求項
5に記載の自然災害発生検知方法。 - 【請求項7】 前記しきい値のレベルを任意に変更可能
にすることを特徴とする請求項5又は6に記載の自然災
害発生検知方法。
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