JP3766199B2 - 地殻変動検知装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は地すべり等の地殻変動を検知する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
崖崩れ等の地殻変動による被害を防止するために、危険個所を常時監視することが望まれる。
監視手段としては、例えば、危険個所の周囲に微弱電流を流すワイヤを張りめぐらしておき、地殻変動によりワイヤが切断されたことを電気的に検知する等の手段が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したワイヤを張りめぐらす手段は、実際に地殻が変動する部分にワイヤを張るポール等を打設する必要があり、作業にも危険が伴う。
本発明は、地殻変動に伴う地殻振動を検知することで、地殻変動の予知と地殻変動の発生を検知し、通報する装置に関する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の地殻変動検知装置は、基本的な手段として、地面に打ち込まれる杭状の支持部材と、支持部材の上部に取り付けられるハウジングと、ハウジング内に収容される地殻変動検知ユニットと、ハウジングに取り付けられるカバーと、カバーの表面に貼着される太陽電池を備える。そして、地殻変動検知ユニットは、３軸方向の加速度を検知するセンサと、センサの信号が入力される処理手段と、処理手段の出力を電波信号に変換して発信する発信機を備えるものである。
【０００５】
また、太陽電池が発電する電力を蓄電する蓄電池を備えるものである。
さらに、地殻変動検知ユニットは、３軸センサの初期値を設定する手段を備える。
そして、付属手段として、支持部材を地面に打ち込む際に支持部材の頂部に嵌装される治具を備えるものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の地殻変動検知装置の外観を示す説明図である。
全体を符号１で示す地殻変動検知装置は、杭状の支持部材１０と、支持部材１０の上部に取り付けられるハウジング２０を有する。
支持部材１０の先端は、地殻に打ち込みやすいようにテーパ面１２に形成されており、打ち込み位置の目安となるマーク１４等が設けられている。
【０００７】
ハウジング２０内には、特開平９−４３２７２号公報に詳述された３軸加速度センサを搭載するマイコンや電波の発信機等が収容される。
ハウジング２０の上部には、カバー３０が装着される。カバー３０の頂部には、太陽電池のセル４０が貼着される。また、ハウジング２０の側部には、ＦＭ電波の発信用アンテナ５０が立設される。
【０００８】
図２は、本発明の地殻変動検知装置１の部品構成図である。
支持部材１０は、上端部に外ねじ部１６を有し、ねじ部１６の下部に突起１５が設けられる。そして、支持部材１０の上部には、必要な大きさの中空部１７が形成される。この中空部１７には蓄電池８０等が収容される。
ハウジング２０は、上部に内ねじ部２４が形成された円筒状の部材であって、中央に貫通穴２２を有する。この貫通穴２２は、支持部材１０のねじ部１６が通過する内径寸法を有し、ハウジング２０の支持部材１０の底板２６は、突起１５によって支持される。
【０００９】
ナット６０は、支持部材１０の外ねじ部１６に螺合する内ねじ部６２を有し、ハウジング２０を支持部材１０に固着する。
必要に応じて、シール材７０をハウジング２０の底板に敷設し、地殻変動検知ユニット１００を嵌装する。
カバー３０は、外ねじ部３２を有し、ハウジング２０の内ねじ部２４に螺合される。カバー３０の頂部には太陽電池セル４０が貼着される。
【００１０】
図３は、本発明の地殻変動検知装置のブロック図である。
ユニット１００は、ＣＰＵ１１０を有し、蓄電池８０からの電力の供給を受ける。ユニット１００は、スイッチ１５０で操作される初期値入力回路１６０を有し、３軸加速度センサ１２０の初期値を設定する。ユニット１００の稼動状況等はＬＥＤ１７０に表示される。３軸加速度センサ１２０の信号は、アンプ１３０で増幅されてＣＰＵ１１０に送られる。
ＣＰＵ１１０は３軸加速度センサ１２０から送られてくるデータと、メモリ１４０内に予め記憶されている基準値と比較して、基準値を超えているときには、地震や地殻振動が発生した旨の信号をＦＭ発信機１８０に送り、ＦＭ発信機はアンテナ５０を介して信号電波を発信して、監視センター等の受信機へ送る。
【００１１】
図４は、支持部材を地殻Ｇに打ち込む工程を示す説明図である。
支持部材１０の上端部に形成された外ねじ部１６に対して、内ねじ部９２を有する治具９０を螺合する。
治具９０は、キャップ状のもので、上面９４を含めて充分な剛性を有する。
作業者は、ハンマー等の工具Ｈを用いて治具９０の上面を打ちつけて、支持部材１０を地殻Ｇに打ち込む。支持部材１０の先端はテーパ部１２としてあるので、打ち込みも容易にできる。
打ち込み量を一定にするために、支持部材１０の外周部にマーク１４が設けてあり、作業者はこのマークを目安として打込み作業を行なう。
【００１２】
図５，図６は、本発明の地殻変動検知装置を用いた土砂崩れ等の監視、警報システムの構成を示す説明図である。
例えば、山地Ｍ1，Ｍ2等で囲まれる作業現場Ｆで建設機械ＥＭ等を使用して整地作業等を行なう際に、地殻変動検知装置１を作業現場Ｆの周囲の崖等に設置する。設置する地殻変動検知装置の数は、検知精度を考慮して複数設置することが望ましく、また、設置個所も地形等に応じて適宜に選定する。
【００１３】
土砂崩れ等による地殻の振動を検知した地殻変動検知装置１は、ＦＭ電波による信号を発信する。この信号は、現地の近傍に設置された地域センター２００のアンテナ２１０により受信される。地域センター２００は、受信した信号により地殻変動が広域な地震によるものか、又は監視対象の崖の土砂崩れか等を判別する。
【００１４】
すなわち、個別の地殻変動検知装置１からは、野生動物が近くを通過する際の振動等を検知して、センター２００に報告する事態も考えられる。そこで、センター２００では、これらのノイズを除去して検知精度を向上し、対策を講ずる。また、必要に応じて地域センター２００は、送信アンテナ２２０を備え、通信衛星３００のアンテナ３１０へ電波を送り、通信衛星３００はアンテナ３２０で総合センター４００のアンテナ４１０に電波を中継するシステムを構築することにより、広い地域の監視を行なうことができる。
【００１５】
作業者は、携帯用受信機、建設機械ＥＭ等に備えられた受信機により、地域センター２００から送られる電波を受信できるようにすることにより、危険を知ることができ、早期に安全個所への避難ができる。
【００１６】
また、地域センター２００等に受信側から、各地殻変動検知装置１に信号を送り、自己診断を行なうこともできる。すなわち、特開平９−４３２７２号公報に詳述されるように、本発明に使用する３軸加速度センサは半導体基板によって構成された作用機構に、加速度が加えられることにより生じる機械的変形を、該作用機構に形成された抵抗素子による電気抵抗の変化として検出するセンシング部を備えている。
この作用機構に対し、加熱により変形力を与え、その出力信号によって自己診断を行う。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は以上のように、地震や土砂崩れのような地殻変動を３軸加速度センサを利用して検知し、ＦＭ信号を発信するコンパクトな装置を提供するものである。そこで、予め土砂崩れ等の危険性を有する個所にこの装置を設置することによって、遠隔地で危険性等を検知することができる。
装置は、地面に打ち込む支持部材と、太陽電池を備えるので、長時間にわたって、監視を行なうことができる。
【００１８】
３軸加速度センサは、マイクロマシニングによる小型化されたものが実用化されているので、ＦＭ電波の発信装置を含めた小型のユニットを構成することができる。
また、通信衛星等を利用するシステムを構成することによって、広い領域をカバーすることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の地殻変動検知装置の外観図。
【図２】本発明の地殻変動検知装置の部品構成図。
【図３】地殻変動検知ユニットのブロック図。
【図４】地殻変動検知装置の支持装置の打ち込み工程を示す説明図。
【図５】本発明の地殻変動検知装置を用いた監視システムの説明図。
【図６】本発明の地殻変動検知装置を用いた監視システムの説明図。
【符号の説明】
１ 地殻変動検知装置
１０ 支持部材
２０ ハウジング
３０ カバー
４０ 太陽電池
５０ アンテナ
８０ 蓄電池
１００ 地殻変動検知ユニット
１１０ 処理装置（ＣＰＵ）
１２０ ３軸加速度センサ
１８０ ＦＭ発信機
２００ 地域センター
３００ 通信衛星
４００ 総合センター

Claims (1)

  1. 地面に打ち込まれる杭状の支持部材と、支持部材の上部に取り付けられるハウジングと、ハウジング内に収容される地殻変動検知ユニットと、ハウジングに取り付けられるカバーと、カバーの表面に貼着される太陽電池を備え、
    支持部材は上端部に設けられる外ねじ部と、外ねじ部の下部に設けられてハウジングを支持する突起と、蓄電池を収容する中空部とを備え、
    ハウジングは上部に内ねじ部が形成された円筒状の部材であって、中央に支持部材の外ねじ部が通過する内径寸法を有する貫通穴を備え、ハウジングは支持部材の外ねじ部に螺合するナットにより支持部材に固定され、
    地殻変動検知ユニットは、３軸方向の加速度を検知するセンサと、３軸センサの初期値を設定する手段と、センサの信号が入力される処理手段と、処理手段の出力を電波信号に変換して発信する発信機を備え、
    カバーはハウジングの内ねじ部に螺合される外ねじ部を備える地殻変動検知装置。
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