JP5062489B2 - Sensor element and landslide detection device - Google Patents
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Description
本発明は、地滑りの検知に用いられるセンサ素子及び該センサ素子を用いた地滑り検知装置に関する。 The present invention relates to a sensor element used for detection of landslide and a landslide detection apparatus using the sensor element.
山岳部や急傾斜地などの場所では土砂災害の発生が懸念される。従来、地滑りの発生を検知する装置として、特許文献1には地滑り土砂崩壊監視警報装置が開示されている。この公報に開示された地滑り土砂崩壊監視警報装置は、斜面等の土砂が通過すると思われる場所に止めピンまたは杭を打ち込み、止めピンまたは杭の端と組み合わせた位置にリミットまたは近接スイッチを接続して止めピンまたは杭の動きをリミットまたは近接スイッチにより検知するようにしたものである。 There are concerns about the occurrence of landslide disasters in places such as mountains and steep slopes. Conventionally, as a device for detecting the occurrence of a landslide, Patent Document 1 discloses a landslide sediment collapse monitoring alarm device. The landslide earth and sand collapse monitoring and alarm device disclosed in this gazette drives a stop pin or pile into a place where earth and sand such as a slope are supposed to pass, and connects a limit or proximity switch to the position combined with the end of the stop pin or pile. The movement of the stop pin or pile is detected by a limit or proximity switch.
その他の従来技術として、土砂が通過すると思われる場所にワイヤを張り、そのワイヤが切れたことで地滑りを検知するものや、地形をカメラで撮影し、得られた画像変化を解析して地滑りを検知するものもある。 As other conventional technologies, a wire is attached to a place where earth and sand are supposed to pass, and a landslide is detected when the wire is cut, or the terrain is photographed with a camera, and the obtained image is analyzed to analyze the landslide. Some are detected.
しかしながら、上述した公報で開示された地滑り土砂崩壊監視警報装置においては、耐候性に優れたリミットスイッチや近接スイッチは高価であり、装置全体が高価になるという問題がある。特に土砂崩れの範囲を検知したい場合には多個数のリミットスイッチまたは近接スイッチを必要とするので相当な金額になってしまう。
また、ワイヤを用いたものにおいては、ワイヤの風による動揺や動物による切損などよって誤検知の要因が多い。
また、カメラで画像解析を行うものにおいては、監視領域を広範囲に撮影できることからカメラの台数は少なくて済むものの、1台あたりの単価がリミットスイッチや近接スイッチよりも遙かに高価格になり、また霧や豪雨などの悪天候時には充分な性能を発揮することができない。
However, in the landslide earth and sand collapse monitoring alarm device disclosed in the above-mentioned publication, limit switches and proximity switches excellent in weather resistance are expensive, and there is a problem that the entire device becomes expensive. In particular, when it is desired to detect the range of landslides, a large number of limit switches or proximity switches are required, resulting in a considerable amount of money.
In addition, in the case of using a wire, there are many false detection factors due to fluctuations of the wire caused by wind or cuts by animals.
In addition, in the case of image analysis with a camera, the number of cameras can be reduced because the surveillance area can be taken in a wide range, but the unit price per unit is much higher than the limit switch and proximity switch, Also, sufficient performance cannot be achieved in bad weather such as fog and heavy rain.
この発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、地滑り検知において誤検知要因が少なく、また悪天候時でも問題なく使用することができ、更に安価に実現できるセンサ素子及び該センサ素子を用いた地滑り検知装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and has a sensor element that can be used without any problem even in bad weather, can be used without any problem even in bad weather, and can be realized at low cost, and a landslide using the sensor element. An object is to provide a detection device.
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
(1) 電気エネルギを機械エネルギに変換するセンサ素子であって、圧電素子と、一方の面に前記圧電素子を備え他方の面が検知面となる振動板と、前記振動板の前記圧電素子の周囲に空間を形成すると共に、前記振動板の検知面が外面となるように該振動板を支持するケースと、前記振動板の検知面側に位置し該検知面を押圧可能に突出した突起を有して前記ケースに弾性支持される可撓部材と、を具備することを特徴とする。
The above object of the present invention is achieved by the following configuration.
(1) A sensor element for converting electrical energy into mechanical energy, a piezoelectric element, a diaphragm having the piezoelectric element on one surface and the other surface serving as a detection surface, and the piezoelectric element of the diaphragm A case that supports the diaphragm so as to form a space around the diaphragm and that the detection surface of the diaphragm is an outer surface, and a protrusion that is positioned on the detection surface side of the diaphragm and protrudes so as to press the detection surface And a flexible member elastically supported by the case.
(2) 前記可撓部材は、一端が前記ケースに固定され、他端が前記突起を突設させ前記検知面の略中央部分まで延伸した片持ち梁であることを特徴とする(1)に記載のセンサ素子。 (2) The flexible member is a cantilever having one end fixed to the case and the other end extending to a substantially central portion of the detection surface by projecting the protrusion. The sensor element described.
(3) 前記可撓部材は、略中央に前記突起を突設させて両端が前記ケースに固定された両持ち梁であることを特徴とする(1)に記載のセンサ素子。 (3) The sensor element according to (1), wherein the flexible member is a doubly-supported beam in which the protrusion is protruded substantially in the center and both ends are fixed to the case.
(4) 前記可撓部材は、略中央に前記突起を突設させて周縁部が前記ケースに固定されたダイヤフラムであることを特徴とする(1)に記載のセンサ素子。 (4) The sensor element according to (1), wherein the flexible member is a diaphragm in which the protrusion is protruded substantially at the center and a peripheral edge portion is fixed to the case.
(5) 地滑りを検知する地滑り検知装置であって、
上記(1)〜(4)のいずれか1つに記載のセンサ素子を複数個備えると共に、所定の範囲で周波数が経時的に変化する正弦波信号を発生する信号発生手段と、複数個の前記センサ素子を1つずつ切替えて前記信号発生手段で発生した正弦波信号を印加する切替手段と、前記切替手段による切替えが行われる毎に正弦波信号が印加された前記センサ素子に流れる電流の変化を電圧の変化として捉え、捉えた電圧波形の周波数特性の変化を検出して土砂を検知する検知手段とを備えたことを特徴とする。
(5) A landslide detection device for detecting landslide,
A plurality of the sensor elements according to any one of (1) to (4) above, a signal generating means for generating a sine wave signal whose frequency changes with time in a predetermined range, and a plurality of the above-mentioned sensor elements Switching means for switching one sensor element at a time and applying a sine wave signal generated by the signal generating means, and change in current flowing in the sensor element to which a sine wave signal is applied every time switching is performed by the switching means And detecting means for detecting earth and sand by detecting a change in frequency characteristics of the captured voltage waveform.
(6) 電気通信回線に接続可能であって、前記電気通信回線を利用して前記検知手段から得られる土砂検知情報を送信する通信手段を備えたことを特徴とする(5)に記載の地滑り検知装置。 (6) A landslide according to (5), characterized in that the landslide includes communication means that can be connected to an electric communication line and that transmits earth and sand detection information obtained from the detection means using the electric communication line. Detection device.
上記各構成によれば、振動板の検知面側に可撓部材が設けられることによって振動板だけでは検知し難い密度の低い砂や土であっても、可撓部材が容易に変形し、よって、該可撓部材に突出させた突起が振動板に触れて、これを検知することが可能となる。しかも圧電素子は検知精度が高いので、高精度の検出ができる。また圧電素子を用いたことでセンサ素子を安価に製造することができる。さらに圧電素子を用いたセンサ素子では誤検知要因が殆ど無く、また霧や豪雨などの悪天候時でも問題なく使用することができる。 According to each of the above configurations, since the flexible member is provided on the detection surface side of the diaphragm, the flexible member is easily deformed even with low-density sand or earth that is difficult to detect with the diaphragm alone. Then, the protrusion projected on the flexible member touches the diaphragm and can be detected. Moreover, since the piezoelectric element has high detection accuracy, it can be detected with high accuracy. In addition, the sensor element can be manufactured at low cost by using the piezoelectric element. Furthermore, the sensor element using a piezoelectric element has almost no false detection factor, and can be used without problems even in bad weather such as fog or heavy rain.
地滑り検知装置としては、複数個のセンサ素子を土砂災害の発生が懸念される山岳部や急傾斜地などの場所に設置することによって、地滑りの検知と土砂崩れの範囲を検出することができる。 As a landslide detection device, a plurality of sensor elements are installed in a place such as a mountainous area or a steep slope where the occurrence of a landslide disaster is a concern, thereby detecting a landslide and a range of landslides.
また、電気通信回線を利用して検知手段により得られる地滑り検知情報を通信手段を介して、遠隔地で監視することができる。 Moreover, the landslide detection information obtained by the detection means using the telecommunication line can be monitored remotely via the communication means.
地滑り検知において誤検知要因が少なく、また悪天候時でも問題なく使用することができ、更に安価に実現できるセンサ素子及び該センサ素子を用いた地滑り検知装置を提供できる。 It is possible to provide a sensor element that can be used without any problem in landslide detection, can be used without problems even in bad weather, and can be realized at a lower cost, and a landslide detection apparatus using the sensor element.
以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施の形態に係る地滑り検知装置の概略構成を示すブロック図である。
本実施の形態の地滑り検知装置1は、山岳部や急傾斜地などに設置されて地滑りの発生を検出するものであるが、地滑り以外に雪崩などの検出も可能である。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a landslide detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
The landslide detection device 1 according to the present embodiment is installed in a mountainous area, a steep slope, or the like and detects the occurrence of a landslide, but it can also detect an avalanche in addition to a landslide.
図1において、本実施の形態の地滑り検知装置1は、複数個のセンサ素子10と、切替器19と、電圧制御発振器20と、増幅器21〜23と、抵抗24と、差動増幅器25と、4象限アナログ掛け算器26と、ローパスフィルタ27と、制御部28と、通信部29と、アンテナ30とを備えて構成される。センサ素子10は電気信号を機械信号に変換して出力するものである。
In FIG. 1, the landslide detection device 1 of the present embodiment includes a plurality of
図2はセンサ素子10を示す平面図、図3は図2のA−A線矢視断面図である。
これらの図において、センサ素子10は、圧電セラミックス(圧電素子)11と、一方の面に圧電セラミックス11を備え他方の面が検知面となる振動板12と、振動板12を支持する台座13と、振動板12の圧電セラミックス11の周囲に空間を形成すると共に、振動板12の検知面が外面となるように台座13を介して振動板12を支持するケース14と、振動板12の検知面側に位置し、一端が台座13に固定され、他端が振動板12の検知面の中央部分に至って弾性支持される可撓部材としての片持ち梁(以下”カンチレバー”と呼ぶ)15とを備えて構成される。圧電セラミックス11はケーブル16を介して切替部15に接続されている。
2 is a plan view showing the
In these drawings, the
カンチレバー15は、振動板12が密度の低い砂や土を感知できない点を補うために設けられたものであり、断面L字状に形成されて、一端が台座13を介してケース14に固定され、他端(先端)が振動板12の中央部分に至って延伸される。カンチレバー15の他端部分の振動板12と対向する面には山形状突出した突起15aが設けられている。
図4は土砂を検知したときの状態を示す図であり、カンチレバー15は土砂35の重みで振動板12の検知面側に変位し、突起15aが振動板12の検知面の中央を押す。振動板12と圧電セラミックス11からなる振動デバイスはその検知面の中心が最も感度が高いため、直ちに反応して土砂を検知する。カンチレバー15に使用する材料としては、カーボンスチールやカーボン繊維強化プラスチックが耐蝕性や強度の点で好適である。
The
FIG. 4 is a diagram illustrating a state when earth and sand are detected. The
可撓部材は、図2及び図3に示したカンチレバー15以外に様々な構造を採ることができる。図5に示すカンチレバー40は、カンチレバー15の先端部分を略円形にして土砂を受ける面積を大きくしたものである。また、図6及び図7に示すものは両持ち梁構造としたものであり、両持ち梁50は略中央に突起50aを突出させた杆状体の両端が台座13を介してケース14に固定されている。この場合、図6は平面図、図7は図6のB−B線矢視断面図である。
両持ち梁50は、その中央部分が略円形となっており、また中央部分の振動板12の検知面側に山形状の突起50aを有している。
また、図8及び図9に示すものはダイヤフラム構造としたものである。ダイヤフラム60は略中央に突起60aを突設させて周縁部が台座13を介してケース14に固定されている。この場合、図8は平面図、図9は図8のC−C線矢視断面図である。梁やダイヤフラムの形状や材質を様々に変えることで、検知できる土砂の種類等に対応させることも可能である。
The flexible member can take various structures other than the
The doubly supported
8 and 9 have a diaphragm structure. The
図10はセンサ素子10の設置例を示す図である。
この図に示す例では、センサ素子10は、山岳部や急傾斜地など地滑りの発生の虞がある場所の裾野部分に一定間隔で縦横に設置されている。複数個のセンサ素子10を広範囲に亘って配置することで土砂崩れの範囲を検出することができる。なお、図中の符号70は、通常地下水位を示す。
図11は地滑りが発生したときの一例を示す図である。土砂で覆われた全てのセンサ素子10は土砂を検知するので、流出した土砂の先端部分にあるセンサ素子10を調べることで土砂崩れの範囲を検出することができる。この場合、予め各センサ素子10の位置情報を把握しておく必要がある。
FIG. 10 is a diagram illustrating an installation example of the
In the example shown in this figure, the
FIG. 11 is a diagram illustrating an example when a landslide occurs. Since all the
なお、本実施の形態の地滑り検知装置1は土砂や雪崩以外に冠水も検知することができる。
図12は冠水が発生したときの一例を示す図である。なお、図中の符号71は地下水位の変化を示している。水に接した全てのセンサ素子10が水を検知することから、冠水部分の先端部分にあるセンサ素子10を調べることで冠水の範囲を検知することができる。
In addition, the landslide detection apparatus 1 of this Embodiment can also detect flooding other than earth and sand and an avalanche.
FIG. 12 is a diagram illustrating an example when flooding occurs. In addition, the code |
複数個のセンサ素子10の夫々に接続されたケーブル16は、遠隔地点にある小屋80内に設置した地滑り検知装置1の切替器19に接続されている。
図1に戻り、切替器19は、多数の半導体アナログスイッチ(又は機械的リレー接点)を有し、制御部28からの切替信号に従って複数個のセンサ素子10の切替えを行う。切替器19には複数個のセンサ素子10が接続されており、半導体アナログスイッチが順次オン/オフすることで複数個のセンサ素子10が順次切り替わる。
電圧制御発振器20は、周波数が所定の周波数範囲(例えば1kHzから20kHz)で連続的に変化する正弦波の電気信号を発生する。増幅器21は、電圧制御発振器20が発生した正弦波信号をセンサ素子10の駆動できるレベルまで増幅し、加振用信号Vrとして出力する。
抵抗24は、増幅器21とセンサ素子10との間に直列に介挿され、その両端にはセンサ素子10に流れる電流に対応する電圧が発生する。
センサ素子10に流れる電流は周波数の変化によって変化するので、抵抗24の両端に現れる電圧はセンサ素子10の周波数特性を反映したものになる。
The
Returning to FIG. 1, the
The voltage controlled
The
Since the current flowing through the
差動増幅器25は、抵抗24の両端に発生する電圧を増幅して出力する。増幅器22は、差動増幅器25から出力される電圧を所定レベルまで増幅し、電圧Viとして出力する。4象限アナログ掛け算器26は、増幅器21からの加振用信号Vrと増幅器22からの出力電圧Viを乗算してこれらの電圧に対するノイズの影響を除去する。
ローパスフィルタ27は、4象限アナログ掛け算器26の出力信号から後述するcos(2ωt+α+β)分を除去した信号を出力する。増幅器23は、ローパスフィルタ27を通過した信号を所定レベルまで増幅し、出力信号Voとして出力する。この出力電圧Voは加振用信号Vrの周波数変化に対するセンサ素子10の周波数特性を反映した信号になる。このとき、センサ素子10の表面に何も接していないと即ち周囲が空気であると、図13の出力電圧波形図(a)に示すようにセンサ素子10の持つ固有振動数付近の周波数にピークを持った電圧が現れる。そして、この状態からセンサ素子10の表面に水が接触すると、センサ素子10の振動特性が変化して、図13の出力電圧波形図(b)に示すようなピーク電圧の位置が周波数の低い方に変化する。土砂が接触すると、図13の出力電圧波形図(c)に示すような明瞭なピーク電圧が見られなくなる。このようなピーク電圧の変化から水及び土砂の接触・非接触を判定できる。
The
The low-
ここで、上記作動原理を、数式を用いて説明すると、以下のようになる。なお、Vr=Asin(ωt+α)、Vi=Bsin(ωt+β)とする。但し、A,Bは振幅、ωtは周波数、αとβは位相のずれとする。 Here, the operation principle will be described using mathematical expressions as follows. Note that Vr = Asin (ωt + α) and Vi = Bsin (ωt + β). However, A and B are amplitudes, ωt is a frequency, and α and β are phase shifts.
Vr×Vi=Asin(ωt+α)×Bsin(ωt+β)
=AB[cos(β−α)−cos(2ωt+α+β)]/2 …(1)
Vr × Vi = Asin (ωt + α) × Bsin (ωt + β)
= AB [cos (β-α) -cos (2ωt + α + β)] / 2 (1)
式(1)のcos(β−α)の部分は位相差に合わせて変化する直流成分であり、ここに信号Viの振幅成分も含まれる。また、cos(2ωt+α+β)の部分は元の加振用信号Vrと信号Viの2倍の周波数の信号である。必要とする周波数特性の情報は信号Viの振幅(大きさ)であるので、式(1)のcos(β−α)のみで良い。したがって、ローパスフィルタ27を通過させてcos(2ωt+α+β)の成分を除去すればよい。このようにして出力Voには周波数特性が電圧の形で現れる。センサ素子10が土砂と接すると、ピークの周波数とレベルが変化することで、その状況を検知することができる。
The part of cos (β−α) in the equation (1) is a direct current component that changes in accordance with the phase difference, and includes the amplitude component of the signal Vi. The cos (2ωt + α + β) portion is a signal having a frequency twice that of the original excitation signal Vr and the signal Vi. Since the required frequency characteristic information is the amplitude (magnitude) of the signal Vi, only cos (β−α) in equation (1) is sufficient. Therefore, the component of cos (2ωt + α + β) may be removed by passing through the low-
図1に戻り、制御部28は、図示せぬCPU(Central Processing Unit)、該CPUを制御するためのプログラムを記憶したフラッシュメモリ、CPUの動作において使用されるRAM(Random Access Memory)、信号の入出力を行うインタフェース等を備えている。フラッシュメモリは制御プログラムの他に各センサ素子10の位置情報も記憶している。制御部28は、制御プログラムに従って動作し、切替器19を制御して複数個のセンサ素子10の夫々にて土砂検知を行って、土砂を検知したセンサ素子10とそのセンサ素子10の位置情報を含む土砂検知情報を通信部29から送信する。すなわち、制御部28は、切替器19を制御して複数個のセンサ素子10を順次切替えて、各センサ素子10に対する増幅器23の出力信号Voから土砂の接触・非接触を判定し、その結果と位置情報を土砂検知情報として通信部29に入力する。土砂の接触・非接触の判定はセンサ素子10に土砂が接触しないとき(即ち、周囲が空気のとき)の固有の振動周波数特性を基準とする。なお、センサ素子10の固有の振動周波数特性を一度設定しておくことで以後メンテナンス時以外、再設定する必要はなくなる。
通信部29は、公衆回線網を利用して通信を行うものであり、制御部28から入力される土砂検知情報を公衆回線網のデータ通信に使用される周波数帯及び電波形式の無線信号に変換して送信する。
Returning to FIG. 1, the
The
図14は、地滑り検知装置1とユーザ端末(所謂パソコン)100との間の通信経路を示す図である。地滑り検知装置1とユーザ端末100は公衆回線網110を介して接続される。公衆回線網110には通信事業者が所有するデータ通信部120、データ管理部130及びインターネット情報提供部140が含まれる。データ通信部120とデータ管理部130は専用回線150で接続される。データ通信部120とデータ管理部130を接続する専用回線150の両端にはルータ120a,130aが配置される。
データ通信部120地滑り検知装置1から送信された無線信号を受信して土砂検知情報を復調してデータ管理部130に送信する。データ管理部130はルータ130aとセンタ監視装置130bを有し、センタ監視装置130bはデータ通信部120から送られてきた土砂検知情報をHTML(HyperText Markup Language))形式にしてインターネット情報提供部140に送信する。
FIG. 14 is a diagram illustrating a communication path between the landslide detection device 1 and a user terminal (so-called personal computer) 100. The landslide detection device 1 and the
The
インターネット情報提供部140は、ルータ140aとWebサーバ140bを有し、Webサーバ140bはセンタ監視装置130bから送信されたHTML形式の土砂検知情報を蓄積し、ユーザ端末100に搭載されたWebブラウザからのリクエスト応じてHTTP(Hypertext Transfer Protocol)等のコンテンツ送受信用のプロトコルを使用してユーザ端末100に提供する。ユーザ端末100では、搭載したアプリケーションが土砂検知情報を元に監視場所の地滑りの有無と、地滑りが発生した場合の土砂崩れ範囲を2次元的に視覚表示する。なお、上記インターネット以外にイントラネットを利用することも勿論可能である。
The Internet
電圧制御発振器20及び増幅器21は信号発生手段を構成する。また、切替器11及び制御部28は切替手段を構成する。また、抵抗22〜24、差動増幅器25、4象限アナログ掛け算器26、ローパスフィルタ27及び制御部28は検知手段を構成する。また、通信部29及びアンテナ30は通信手段を構成する。また、ユーザ端末100は監視装置に対応する。
The voltage controlled
このように構成された水位検知装置1において、電圧制御発振器20にて発生した正弦波信号が増幅器21で増幅されて加振用電圧Vrとして、切替部15によって装置本体に接続されているセンサ素子10と4象限アナログ掛け算器26それぞれに入力される。センサ素子10に加振用信号Vrが入力されることで該センサ素子10から機械的振動が発生する。また、抵抗24の両端にはセンサ素子10に流れる電流に対応する電圧が発生し、この電圧が差動増幅器25にて増幅された後、増幅器22によって増幅されて電圧Viが出力される。増幅器22からの電圧Viと増幅器21からの加振用信号Vrとが4象限アナログ掛け算器26にて乗算され、その出力がローパスフィルタ27にてcos(2ωt+α+β)成分が除去された後、増幅器23によって増幅されて出力電圧Voが得られる。
In the water level detection device 1 configured as described above, the sine wave signal generated by the voltage controlled
出力信号Voは加振用信号Vrの周波数変化に対するセンサ素子10の周波数特性を反映した信号になる。このときセンサ素子10の表面に何も接触していなければ、図13(a)の出力電圧波形図に示すようにセンサ素子10の持つ固有振動数付近の周波数にピークを持った電圧が現れ、センサ素子10に土砂が接触した場合にはセンサ素子10の振動特性が変化して、図13(c)の出力電圧波形図に示すようにピーク電圧の位置と大きさが変化する。制御部28はこのピーク電圧の変化から土砂の接触・非接触を判定し、その結果をセンサ素子10の位置情報とともに土砂検知情報として通信部29で扱うことができるデータ形式に変換し、通信部29から公衆回線網110へ送信する。制御部28はこの処理を複数個のセンサ素子10のそれぞれについて行う。これにより、ユーザ端末100にて、地滑りの有無を把握することができる。また、制御部28は複数個のセンサ素子10を繰り返し1つずつ切り替える制御を行うので、ユーザ端末100にて土砂崩れの範囲も把握することもできる。
The output signal Vo is a signal reflecting the frequency characteristics of the
このように、本実施の形態の地滑り検知装置1によれば、圧電セラミックス11と、一方の面に圧電セラミックス11を備え他方の面が検知面となる振動板12と、振動板12を支持する台座13と、振動板12に設けられた圧電セラミックス11の周囲に空間を形成すると共に少なくとも振動板12の検知面が外面となるように台座13を介して振動板12を支持するケース14と、振動板12の検知面側に位置し該検知面を押圧可能に突出した突起を有してケース14に弾性支持される可撓部材であるカンチレバー15とを備えたセンサ素子10を有するので、地滑り検知を高精度で行うことができる。特に、カンチレバー15に設けた突起15aが検知精度の向上に大きく寄与する。
また、圧電セラミックス11を用いたセンサ素子10は安価に製造できることから装置を安価に提供できる。また、圧電セラミックス11を用いたセンサ素子10では誤検知要因が殆ど無く、また霧や豪雨などの悪天候時でも問題なく使用することができる。
Thus, according to the landslide detection device 1 of the present embodiment, the piezoelectric ceramic 11, the
Moreover, since the
なお、可撓部材であるカンチレバー15以外に、両持ち梁やダイヤフラムを用いることも勿論可能であり、カンチレバー15を用いた場合と同様の効果が得られる。
In addition to the
また、本実施の形態の地滑り検知装置1は、センサ素子10を複数個有し、これらを土砂災害の発生が懸念される山岳部や急傾斜地などの場所に設置することによって、土砂崩れの範囲を検出することができる。
Moreover, the landslide detection device 1 of the present embodiment has a plurality of
また、本実施の形態の地滑り検知装置1は、公衆回線網に接続可能であって、公衆回線網を利用して地滑り検知情報を送信する通信部29を備えるので、遠隔地にあるユーザ端末100にて地滑りや土砂崩れの範囲を監視することができる。
Further, the landslide detection apparatus 1 of the present embodiment includes a
1 地滑り検知装置
10 センサ素子
11 圧電セラミックス
12 振動板
13 台座
14 ケース
15、40 カンチレバー(片持ち梁)
15a 突起
50 両持ち梁
50a 突起
60 ダイヤフラム
60a 突起
100 ユーザ端末
110 公衆回線網
120 データ通信部
120a、130a、140a ルータ
130 データ管理部
130b センタ監視装置
140 インターネット情報提供部
140b Webサーバ
150 専用回線
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前記センサ素子が、電気エネルギを機械エネルギに変換するセンサ素子であって、圧電素子と、一方の面に前記圧電素子を備え他方の面が検知面となる振動板と、前記振動板の圧電素子の周囲に空間を形成すると共に、前記振動板の検知面が外面となるように該振動板を支持するケースと、前記振動板の検知面側に位置し該検知面を押圧可能に突出した突起を有して前記ケースに弾性支持される可撓部材と、を具備するものであることを特徴とする地滑り検知装置。 A plurality of sensor elements, a signal generating means for generating a sine wave signal whose frequency changes over time within a predetermined range, and a sine wave generated by the signal generating means by switching the plurality of sensor elements one by one A switching means for applying a signal, and a change in current flowing through the sensor element to which a sine wave signal is applied each time switching is performed as a change in voltage, and a change in frequency characteristics of the captured voltage waveform In a landslide detection device comprising a detection means for detecting and detecting earth and sand ,
The sensor element is a sensor element that converts electrical energy into mechanical energy, a piezoelectric element, a diaphragm having the piezoelectric element on one surface and the other surface serving as a detection surface, and a piezoelectric element of the diaphragm A case that supports the diaphragm so that the detection surface of the diaphragm becomes an outer surface, and a protrusion that is positioned on the detection surface side of the diaphragm and protrudes so as to press the detection surface landslide detection apparatus, characterized in that the anda flexible member which is elastically supported on the casing with a.
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