JP5431540B2 - 水位観測装置及び水位観測システム - Google Patents

Description

本発明は、水位観測装置及び水位観測システムに係り、詳しくは遠隔地から河川等の被観測対象の水位を監視するための水位観測装置及び水位観測システムに関する。

河川やダム等を被観測対象とし、この被観測対象の水位を監視するために、被観測対象に水位センサを含む監視装置を設置して水位を計測することが従来から行われている。このように計測される水位を遠隔地から監視する方法として、例えば被観測対象に水位センサを含む監視装置を被観測対象に設置して、一定間隔で計測された水位データを監視局等に収集し、蓄積された後にデータ処理を行い、水位データの異常が検出された場合には警報を発する方法が知られている（特許文献１）。

特開平８−２４８１３６号公報

上述した特許文献１に開示されているような観測システムでは、監視装置から監視局に水位データを送信するために、特定小電力無線、電話回線、パケット通信網等、種々の通信網を利用している。何れの通信網を利用するにしても監視局のインフラ増設やセキュリティの見直し等が必要であり、初期導入コストや運用管理コストが必要であった。

また、上記特許文献１では水位データが監視局に収集されると一旦監視局のメモリに蓄積され、その後データ処理が行われるので、閲覧できるデータの即時性が劣ってしまう。このため、被観測対象に設置された監視装置においては適切な観測間隔で水位データを収集していても、その水位データが監視局でモニタできるようになるまでにある程度の時間を要することになってしまう。したがって例えば集中豪雨やダムの出水等によって短時間で急激に河川等の水位が上昇する場合に遠隔地で即対応することができない虞が生ずることになる。このため、改善が求められていた。

本発明は、上述した課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、導入コストや運用管理コストを低減すると共に、即時性のある水位データを監視することの可能な水位観測装置及び水位観測システムを提供することにある。

上記の目的を達成するべく、請求項１の水位観測装置は、被観測対象の水位データを検出する水位検出装置と、ネットワークを介して端末装置と送受信を行う通信装置と、制御装置と、を備え、前記制御装置は、一定の周期で前記水位検出装置から水位データを取得する水位データ取得手段と、前記端末装置から水位データを監視するＷＥＢコンテンツを生成する要求があった場合に、前記水位データ取得手段が取得する水位データに基づいて水位データ監視用のＷＥＢコンテンツを生成し、予め定められた画面更新周期で更新要求を自動送信するスクリプトを含めた前記水位データ監視用のＷＥＢコンテンツを前記端末装置に送信し、前記スクリプトを前記端末装置が実行することによって前記端末装置から送信される更新要求に応じて、前記水位データ取得手段が取得する水位データに基づいて前記水位データ監視用のＷＥＢコンテンツを更新して前記端末装置に送信するＷＥＢサーバ手段と、前記水位データ取得手段が取得する水位データを予め設定する取得回数ごとに、予め設定する処理周期で平滑処理して前記ＷＥＢサーバ手段へ出力する平滑処理手段と、を含み、前記取得回数は、前記被観測対象の水位が警戒水位未満であるときよりも前記被観測対象の水位が前記警戒水位以上であるときの方が多い回数に設定され、前記処理周期は、前記被観測対象の水位が前記警戒水位未満であるときよりも前記被観測対象の水位が前記警戒水位以上であるときの方が短い周期に設定され、前記ＷＥＢサーバ手段は、前記被観測対象の水位が前記警戒水位以上であるときは、前記被観測対象の水位が前記警戒水位未満であるときより短い周期に前記画面更新周期を設定し、前記端末装置は、前記ＷＥＢサーバから前記水位データ監視用のＷＥＢコンテンツを受信して表示するＷＥＢコンテンツ表示手段を含む、ことを特徴とする。

請求項２の水位観測装置では、請求項１において、前記制御装置は、前記被観測対象の水位データが警報上限水位以上になると警報を発し、前記被観測対象の水位が前記警報上限水位より低い水位に設定された警戒下限水位を下回った場合に前記警報を解除する警報判定手段をさらに含むことを特徴とする。

請求項３の水位観測装置では、請求項２において、前記制御装置は、前記警報判定手段が警報を発すると、警報が発せられたことを通知するメールを予め設定されているメールアドレスに送信するメール送信手段をさらに含むことを特徴とする。

請求項４の水位観測システムは、表示装置を含む端末装置と、ネットワークを介して前記端末装置に接続される水位観測装置とを備え、前記水位観測装置は、被観測対象の水位データを検出する水位検出装置と、ネットワークを介して端末装置と送受信を行う通信装置と、制御装置と、を含み、前記制御装置は、一定の周期で前記水位検出装置から水位データを取得する水位データ取得手段と、前記端末装置から水位データを監視するＷＥＢコンテンツを生成する要求があった場合に、前記水位データ取得手段が取得する水位データに基づいて水位データ監視用のＷＥＢコンテンツを生成し、予め定められた画面更新周期で更新要求を自動送信するスクリプトを含めた前記水位データ監視用のＷＥＢコンテンツを前記端末装置に送信し、前記スクリプトを前記端末装置が実行することによって前記端末装置から送信される更新要求に応じて、前記水位データ取得手段が取得する水位データに基づいて前記水位データ監視用のＷＥＢコンテンツを更新して前記端末装置に送信するＷＥＢサーバ手段と、前記水位データ取得手段が取得する水位データを予め設定する取得回数ごとに、予め設定する処理周期で平滑処理して前記ＷＥＢサーバ手段へ出力する平滑処理手段と、を含み、前記取得回数は、前記被観測対象の水位が警戒水位未満であるときよりも前記被観測対象の水位が前記警戒水位以上であるときの方が多い回数に設定され、前記処理周期は、前記被観測対象の水位が前記警戒水位未満であるときよりも前記被観測対象の水位が前記警戒水位以上であるときの方が短い周期に設定され、前記ＷＥＢサーバ手段は、前記被観測対象の水位が前記警戒水位以上であるときは、前記被観測対象の水位が前記警戒水位未満であるときより短い周期に前記画面更新周期を設定し、前記端末装置は、前記ＷＥＢサーバから前記水位データ監視用のＷＥＢコンテンツを受信して表示するＷＥＢコンテンツ表示手段を含む、ことを特徴とする。

請求項１の水位観測装置によれば、ＷＥＢサーバ手段は、端末装置の要求に応じて水位データ取得手段が取得する水位データに基づいて水位データ監視用のＷＥＢコンテンツを生成して端末装置へ送信した後、一定の更新周期で、水位データ取得手段が取得する水位データに基づいてそのＷＥＢコンテンツを更新する。従って、端末装置に表示される水位を監視するためのＷＥＢコンテンツには、更新周期毎に最新の水位データが表示されることになる。これにより、ユーザは即時性のある水位データをモニタすることができ、刻々と変化する被観測対象の水位データを把握することができる。
また、水位データはＷＥＢコンテンツとしてＷＥＢサーバ手段から端末装置に送信されるので、ユーザは端末装置のＷＥＢブラウザを用いて水位データをモニタすればよい。従って端末装置側に水位データを監視するための装置を新たに導入する必要はなく、端末装置側に導入費用や運用管理費用も必要なくなるので、費用を低減することができる。さらに、ＷＥＢブラウザで水位データを確認できるので、水位観測装置について詳しい知識を持っていなくても、被観測対象の水位データを容易に把握することができる。

また請求項１の水位観測装置によれば、予め設定する取得回数及び予め設定する処理周期で水位データを平滑処理してＷＥＢサーバ手段へ出力する。したがって水位データ監視用のＷＥＢコンテンツには平滑処理後の水位データが表示されるので、ユーザはより正確な水位データを把握することができる。

さらに請求項１の水位監視装置によれば、被観測対象の水位が警戒水位以上になると、被観測対象の水位が警戒水位未満であるときよりも多い回数で水位データを取得して平滑処理を行う。つまり、被観測対象の水位データが警戒水位以上になると、予め設定された取得回数に自動的に遷移して、水位データの取得回数が警戒水位未満であるときの取得回数より多くなる。また、被観測対象の水位データが警戒水位未満になると、予め設定された取得回数に自動的に遷移して、水位データの取得回数が警戒水位以上であるときの取得回数より少なくなる。したがって被観測対象の水位に応じて適切な平滑処理が行われるので、より正確な水位データを取得することができる。

さらに請求項１の水位観測装置によれば、被観測対象の水位が警戒水位以上になると、被観測対象の水位が警戒水位未満であるときよりも短い周期で平滑処理を行う。つまり、被観測対象の水位データが警戒水位以上になると、予め設定された周期に自動的に遷移して、被観測対象の水位が警戒水位未満であるときよりも短い周期で平滑処理を行う。また、被観測対象の水位データが警戒水位未満になると、予め設定された周期に自動的に遷移して、被観測対象の水位が警戒水位以上であるときの周期より長い周期で平滑処理を行う。したがって被観測対象の水位に応じて適切な平滑処理が行われるので、より正確な水位データを取得することができる。

さらに請求項１の水位観測装置によれば、被観測対象の水位が警戒水位以上になると、被観測対象の水位が警戒水位未満であるときよりも短い周期で水位データ監視用のＷＥＢコンテンツの更新を行う。つまり、被観測対象の水位データが警戒水位以上になると、予め設定された周期に自動的に遷移して、被観測対象の水位が警戒水位未満であるときよりも短い周期で水位データ監視用のＷＥＢコンテンツの更新を行う。また、被観測対象の水位データが警戒水位未満になると、予め設定された周期に自動的に遷移して、被観測対象の水位が警戒水位以上であるときの周期より長い周期で水位データ監視用のＷＥＢコンテンツの更新を行う。したがって被観測対象の水位に応じて適切なＷＥＢコンテンツの更新が行われるので、ユーザはより即時性のある水位データを把握することができる。

請求項２の水位観測装置によれば、被観測対象の水位が警報上限水位より低い水位に設定された警戒下限水位を下回った場合に警報が解除される。つまり、水位データが警報上限水位を下回っても、警報を解除するための警戒下限水位も下回らないと警報が解除されないので、警報上限水位付近で警報が頻繁に発生したり解除されたりすることを抑制することができる。

請求項３の水位観測装置によれば、警報が発せられると、予め設定されているメールアドレスに、警戒水位以上になったことを通知するメールが送信される。つまり、端末装置が水位観測装置に接続していないこともあり、その場合に被観測対象の水位データが警戒水位以上になってしまうと、そのことをユーザが把握するのに時間を要してしまう可能性がある。しかし、警戒水位以上になったことをメールで送信することで、水位データを監視するＷＥＢコンテンツを表示していない場合でも、警戒水位以上になったことをユーザが迅速に把握することができる。

請求項４の水位観測システムによれば、請求項１の水位観測装置と同様に、刻々と変化する水位データを把握することができる。また、水位観測システム全体に要する費用を低減することができる。

本発明の実施形態に係る水位観測システムの概略図である。 水位データを監視する画面の一例を示す概略図である。 水位データの観測条件を設定する画面の一例を示す概略図である。 水位データの警報条件を設定する画面の一例を示す概略図である。 過去の水位データを表示する画面の一例を示す概略図である。 （Ａ）は、平時の水位データの平滑処理の例を示す図であり、（Ｂ）は警戒時の水位データの平滑処理の例を示す図である。 水位データの変動に対する警報のＯＮ／ＯＦＦのタイミングを示す概略図である。 水位データの平滑処理を行うフローチャートである。 監視画面のＷＥＢコンテンツを生成する流れを示すシーケンス図である。 監視画面を自動更新する流れを示すシーケンス図である。 本発明の実施形態の変形例に係る水位観測システムの概略図である。 水位データの平滑処理の変形例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の実施形態に係る水位観測システムの概略図である。水位観測システム１は、１台以上の端末装置２と水位観測装置３とを備え、端末装置２と水位観測装置３とはネットワークＮに接続されている。水位観測装置３は河川やダム等の被観測対象に設置され、端末２はネットワークＮに接続できる任意の場所、例えば管理事務所や役所等に設置される。ネットワークＮはインターネットであり、端末装置２と水位観測装置３とはＬＡＮ規格の１種であるイーサネット（登録商標）の通信機能を有しており、このネットワークＮを介して端末装置２と水位観測装置３との通信が行われる。

端末装置２は、水位観測装置３から送信される水位データの画面を表示する表示装置２１と、キーボードやマウス等の入力装置２２とを備えている。図２は、表示装置２１に表示される画面の一例を示している。図２に示すように、端末装置２にインストールされているＷＥＢブラウザ（ＷＥＢコンテンツ表示手段）２３で水位データの監視画面（水位データ監視用のＷＥＢコンテンツ）２３ａを閲覧することができる。また、入力装置２２を用いてＷＥＢブラウザ２３に表示された各画面を操作することで、後述するように水位データの観測条件や警報条件等を変更することができる。端末装置２はインターネットに接続できる装置であればよく、例えばパーソナルコンピュータやタブレット端末等が挙げられる。

水位観測装置３は、水位検出器（水位検出装置）４とデータ収集装置（制御装置）５とを備えている。水位検出器４は被観測対象の水位を検出するものであり、検出した水位データをデータ収集装置５が取得する。
データ収集装置５は、アナログ／デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器という）５１、処理部５２、設定情報記憶部５３、水位データ記憶部５４、タイマ５５、及び通信制御部５６を備えている。また、図示しないがＲＯＭやＲＡＭ等のメモリも備えている。

水位検出器４で計測された水位データはＡ／Ｄ変換器５１でデジタル信号に変換され、処理部５２に入力される。処理部５２は、水位データ取得部（水位データ取得手段）５２１、水位データ平滑部（平滑処理手段）５２２、警報判定部（警報判定手段）５２３、ＷＥＢサーバ（ＷＥＢサーバ手段）５２４、及び設定情報更新部５２５を備えている。なお、処理部５２は別の機能も有しているが、ここでは本発明の実施形態に係る機能についてのみ説明する。

水位データ取得部５２１は、水位検出器４から水位データを取得する。水位データ平滑部５２２は、水位データ取得部５２１が設定情報記憶部５３に設定されている計測回数分の水位データを取得すると平滑処理、即ち設定された計測回数分取得した水位データの平均を求める処理を行い、その処理後の水位データを水位データ記憶部５４に蓄積する。警報判定部５２３は、水位データ平滑部５２２で平滑処理した水位データが設定情報記憶部５３に設定されている上限警報値以上になったか否かを判定する。警報判定部５２３で水位データが上限警報値以上になったと判定された場合には、被観測対象の水位が警戒水位に達したとして警報判定部５２３が警報を出力する。

ＷＥＢサーバ５２４は、常時実行されており、ユーザが端末装置２からネットワークＮを介して所望のＷＥＢコンテンツを要求した場合に、要求されたＷＥＢコンテンツを生成して端末装置２に送信する。またＷＥＢサーバ５２４は、処理部５２にある水位データ取得部５２１等の別の機能と種々のデータをやり取りするための機能も備えているものとする。ＷＥＢサーバ５２４で生成するＷＥＢコンテンツとして、例えば図２に示した監視画面２３ａ、図３に示す観測設定パネル２３ｂを含む観測設定画面（図示せず）、図４に示す警報設定パネル２３ｃを含む警報設定画面（図示せず）、図５に示す過去の水位データを表示する過去データ取得表示画面２３ｄ等がある。ここでは過去データ取得表示画面２３ｄについてのみ説明し、監視画面２３ａ、観測設定パネル２３ｂ、及び警報設定パネル２３ｃの説明については後述する。

グラフエリア２５には、過去の水位データをグラフ表示する。データテーブル２６には、グラフエリア２５に表示されている水位データが時系列で表示される。グラフエリア２５に表示される水位データは、ラジオボタン２７ａや日付スピンボタン２７ｂで選択された日時から、表示期間リスト２８で選択されたデータ点数分の範囲で表示される。リロードボタン２９をクリックすることで、ラジオボタン２７ａ、日付スピンボタン２７ｂで選択された日付や表示期間リスト２８で選択されたデータ点数でグラフを再描画する。

設定情報更新部５２５は、ユーザが端末装置２からＷＥＢブラウザ２３を介して観測条件や警報条件を変更した場合に、設定情報記憶部５３に書き込むものである。
設定情報記憶部５３は、上述したように水位検出器４の観測条件、被観測対象の警報条件、及び水位観測装置３として割り当てられるＩＰアドレス等の情報が保存されている。ＩＰアドレスは各水位観測装置３に対して固定的に割り当てられるが、変更することも可能である。水位データ記憶部５４には、平滑処理後の水位データ等が蓄積されている。タイマ５５は、設定情報記憶部５３に保存されている観測周期を測定し、所定期間が経過すると処理部５２に通知する。通信制御部５６は、端末装置２と水位観測装置３との通信を制御し、ネットワークＮに常時接続している。このように、データ収集装置５はＷＥＢサーバ機能を有しているものである。

（観測設定・警報設定）
次に、観測条件及び警報条件について、図３、図４から説明する。図３に示す観測条件を設定する観測設定パネル２３ｂには、平時観測及び警戒観測の２種類の観測条件を設定することができる。ここで平時観測とは、水位データが警報値以下の状態で行う観測のことを示しており、警戒時観測とは、水位データが警報値以上になった場合に行う観測のことを示している。

観測・記録間隔６１ａ、６１ｂに設定されている時間は、この周期で平滑処理を行い水位データ記憶部５４に平滑処理後の水位データを蓄積することを示している。監視画面更新周期６２ａ、６２ｂに設定されている周期で、端末装置２に表示されている監視画面２３ａのＷＥＢコンテンツを更新する。測定周期６３ａ、６３ｂは、水位検出器４が水位データを計測する周期を示している。平滑数６４ａ、６４ｂは、観測・記録間隔６１ａ、６１ｂに設定されている周期内に水位データを取得する回数を示している。

詳しくは、図６（Ａ）、（Ｂ）を例として以下に説明する。図６（Ａ）は平時観測に設定された値から平滑処理を行う概略図、図６（Ｂ）は警戒時観測に設定された値から平滑処理を行う概略図を示している。図６（Ａ）では、観測条件として観測・記録間隔６１ａに５分、測定周期６３ａに１秒、平滑回数６４ａに１０回が設定されているものとする。水位データは毎秒取得され、タイマ５５からの通知があってから１０回分の水位データを取得して平滑処理を行う。平滑処理後の水位データを水位データ記録部５４に蓄積し、５分経過後タイマ５５から通知されると、再び１０回分の水位データを取得して平滑処理を行う。

図６（Ｂ）では、観測条件として観測・記録間隔６１ｂに１分、測定周期６３ａに１秒、平滑回数６４ａに２０回が設定されているものとする。水位データは毎秒取得され、タイマ５５からの通知があってから２０回分の水位データを取得して平滑処理を行う。平滑処理後の水位データを水位データ記録部５４に蓄積し、１分経過後タイマ５５から通知されると、再び水位データを取得して平滑処理を行う。このような平滑処理は、例えば暴風やダムの出水等で河川が波立つ場合に有効となる。このような波立ちには周期があり、また波の高さも数ｃｍ〜数十ｃｍと変化が大きいため、適切な平滑処理を行わないと水位データに大きな測定誤差が生じてしまうからである。このため、警戒時には平時よりも平滑数を多く設定し、観測・記録間隔を平時よりも短く設定することで、より正確な水位データを得ることができる。なお、監視画面更新周期についても同様に、警戒時には監視画面更新周期を平時よりも短く設定する。

観測設定パネル２３ｂにある記録選択の開始及び停止ラジオボタン６６は、平滑処理した水位データを水位データ記憶部５４に記録するか否かを設定するためのボタンである。設定書込ボタン６６をユーザがクリックすると、観測設定パネル２３ｂに設定された各設定値が設定情報記憶部５３に反映される。水位データの平滑処理を行う期間を通知するタイマ５５や、平滑処理を行う水位データ平滑部５２２は、設定情報記憶部５３に登録された観測条件に基づいて作動する。

図４に示す警報条件を設定する警報設定パネル２３ｃには、警報の機能７０と、警報色７０’と、複数の警報名称７１と、各警報に対応する警報値７２と、各警報値のヒステリシス７３と、各警報の警戒時観測間隔７４とが設定可能となっている。なお、警報名称７１の種類は図４に示しているものには限られず、任意に変更可能である。
警報の機能７０は、被観測対象の水位が警報値７２に設定される警報値以上となった場合に警戒水位とする上限警報水位、警報値を下回った場合に警戒水位とする下限警報水位を選択するものである。警報色７０’、警報名称７１、及び警報値７２は、監視画面２３ａで水位データのグラフを表示する際に表示されるものである。ヒステリシス７３に設定された値は、各警報値付近でのデータ変動により警報が繰り返し発生することを防ぐためのものである。

詳しくは、図７に基づいて以下に説明する。図７は、水位データの変動に対する警報のＯＮ／ＯＦＦのタイミングを示す概略図である。なお、この判定を行うのは警報判定部５２３である。図７では例として上限警報水位を上限警報値として示しているが、上限警報値の場合、ヒステリシス７３に設定されたヒステリシス値が上限警報値からの変動範囲として設定される。つまり、上限警報値からヒステリシス値分低い水位を警戒下限値とし、上限警報値から警戒下限値までの範囲が変動範囲となる。なお、下限警報水位の場合、ヒステリシス７３に設定されたヒステリシス値が下限警報値からの変動範囲として設定される。つまり、下限警報値からヒステリシス値分高い水位を警戒上限値とし、下限警報値から警戒上限値までの範囲が変動範囲となる。

上限警報値の水位データが一旦上限警報値以上になると警報がＯＮになる、即ち警報が発せられる。その後、水位データが変動して上限警報値を下回る場合があっても、水位データが警報下限値を下回らない限り警報はＯＮのままになる。水位データが警報下限値未満になると、警報はＯＦＦとなる、即ち警報が解除される。
警戒時観測間隔７４は、計測している水位データが該当する警報値以上になった場合に、図３で設定された警戒時観測の観測条件に切り換えて水位データを計測する。警戒時観測間隔７４のチェックボックスにチェックを入れる（有効にする）と、水位データが該当する警報値以上になると自動的に警戒時観測の観測条件で水位データの計測を開始することができる。ユーザが設定書込ボタン７５をクリックすると、警報設定パネル２３ｃに設定された各項目のデータが設定情報記憶部５３に反映される。

（平滑処理）
次に、図８に水位データの平滑処理を示すフローチャートに基づいて説明する。本フローチャートは処理部５２で行われる。処理部５２は、観測間隔を測定しているタイマ５５から、観測・記録間隔６１ａまたは６１ｂに設定された周期毎に通知を受け、その通知を受けたタイミングで本フローチャートの手順を開始する。
ステップＳ１では水位検出器４から水位データを取得する。この水位データの取得は、平時の場合には測定周期６３ａに設定された周期で取得され、警戒時の場合には測定周期６３ｂに設定された周期で実行される。本ステップで取得した水位データは、本フローチャートが開始してからのデータ取得回数と共に保持される。

ステップＳ２では、水位データのデータ取得数が平滑数と同じか否かを判定する。ここで、平時の場合の平滑数は平滑数６４ａに設定された回数であり、警戒時の場合の平滑数は平滑数６４ｂに設定された回数である。当該判定結果が真（Ｙｅｓ）の場合には水位データ取得数が平滑数分取得できたとしてステップＳ３へ進む。一方、当該判定結果が偽（Ｎｏ）の場合には水位データ取得数が平滑数分取得できていないとしてステップＳ１へ戻る。

ステップＳ３では、取得した水位データの平滑処理を行う。本ステップでは、本フローチャートが開始してからの水位データを全て加算し、平滑数で除算することで、水位データの測定誤差が低減される。
ステップＳ４では、既に水位データが警報値以上になっており、警報が出力されているか否かを判定する。当該判定結果が真（Ｙｅｓ）の場合には、既に警報が出力されているとしてステップＳ５に進む。本ステップでの警報の出力はフラグを用いて行ってもよいが、これに限られない。

ステップＳ５では、上記ステップＳ３で求めた平滑処理後の水位データが警報値以上か否かを判定する。本ステップの警報値とは、警戒時観測間隔７４にチェックが入っている警報のうち、最小の警報値のことである。当該判定結果が真（Ｙｅｓ）の場合には、平滑処理後の水位データが警報値以上になっているものの既に警報が出力されているので、ステップＳ１０に進む。一方、当該判定結果が偽（Ｎｏ）の場合には、水位データは警報値に達していないとしてステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、水位データが警報値からヒステリシス値を引いた値より小さいか否かを判定する。上記ステップＳ４で既に警報が出力されていると判定されているので、この警報を解除するか否かを本ステップで判定する。当該判定結果が真（Ｙｅｓ）の場合には、水位データが警戒下限値未満であるとしてステップＳ７に進む。一方、当該判定結果が偽（Ｎｏ）の場合には、水位データが警報値付近でのデータ変動範囲内にあるとして、ステップＳ１０に進む。
ステップＳ７では、警報を解除すると共に、観測間隔や平滑数等の観測条件を警戒時の観測条件から平時の観測条件に切り換える。

一方、上記ステップＳ４で偽（Ｎｏ）と判定された場合には、まだ警報が出力されていないとしてステップＳ８に進む。
ステップＳ８では、上記ステップＳ３で求めた水位データが警報値以上か否かを判定する。当該判定結果が真（Ｙｅｓ）の場合には、水位データが警報値以上であるとして、ステップＳ９に進む。一方、偽（Ｎｏ）と判定された場合には、水位データは警報値未満であるとしてステップＳ１０に進む。

ステップＳ９では、水位データが警報値以上なので、観測間隔や平滑数等の観測条件を平時の観測条件から警戒時の観測条件に切り換え、警報を出力する。このとき、警報が既に出力されていることを保持するために上述したフラグ等に設定してもよい。警報の出力は、監視画面２３ａ上に警報が発せられたことを示す表示を行ってもよいし、端末装置２に備えられているスピーカ等の報知手段を介して警報音を発するようにしてもよい。
ステップＳ１０では、上記ステップＳ３で求めた平滑処理後の水位データを水位データ記憶部５４に蓄積する。水位データ記憶部５４には、水位データだけでなく、水位データに対応する時刻情報や、水位データが警報値以上になった場合にはその情報等を蓄積してもよい。

このように、平滑処理された水位データが警報値以上になった場合に、水位データの観測条件を平時の観測条件から警戒時の観測条件に自動的に切り換わるので、警戒時の状況に適した観測条件で水位データを観測することができる。また、警報値以上であった水位が警戒下限値未満になると、警戒時の観測条件から平時の観測条件に自動的に切り換わるので、平時の状況に適した観測条件で水位データを観測することができる。従って、より正確な水位データを求めて水位データ記憶部５４に蓄積することができる。

このように蓄積された水位データを端末装置２の表示装置２１に表示する流れについて以下に説明する。
（水位データの監視）
まず、ユーザが図２に示した監視画面２３ａをＷＥＢサーバ５２４に要求する流れを図９に基づいて説明する。図９は監視画面のＷＥＢコンテンツを生成するシーケンス図を示している。

ステップＳ２０では、予め設定された時間になると、タイマ５５が水位データ取得部５２１に通知する。本ステップの予め設定された時間とは、観測・記録間隔６１ａまたは６２ｂに設定された周期のことである。図示しないが、水位データ取得部５２１はタイマ５５からの通知を受け取ると、上述したステップＳ１〜Ｓ１０の水位データ取得及び平滑処理を実行する。
ステップＳ２１では、ユーザが端末装置２から水位観測装置３に監視画面２３ａのＷＥＢコンテンツを要求する。要求する方法として、例えばユーザが、モニタしたい場所に設置されている水位観測装置３に割り付けられているＩＰアドレスと、モニタしたい画面のコンテンツ名、本ステップでは監視画面２３ａのコンテンツ名とをＷＥＢブラウザで指定するようにしてもよい。

ステップＳ２２では、ユーザから要求のあった画面を判別し、ＷＥＢサーバ５２４から水位データ取得部５２１に水位データを要求する。監視画面２３ａでは、平滑処理後の水位データを表示する表示エリア８０と、ユーザから要求があった時刻における平滑処理前の水位データを表示する表示エリア８１があり、これら２つの水位データを水位データ取得部５２１に要求する。

ステップＳ２３では、水位データ取得部５２１が水位データを取得する。詳しくは、平滑処理後の水位データが蓄積されている水位データ記憶部５４から、ユーザから要求のあった時刻に最も近い時刻の水位データ、即ち最新の水位データを含む所定のデータ数の水位データを取得する。ここで所定のデータ数とは、後述する監視画面２３ａのＷＥＢコンテンツのグラフエリア８２に表示するグラフに水位データをプロットするために必要なデータ数であり、ユーザによって指定されるデータ数である。
ステップＳ２４では、水位データ取得部５２１が、平滑処理されていない最新の水位データも取得する。なお、本ステップは行わなくてもよい。

ステップＳ２５では、水位データ取得部５２１からＷＥＢサーバ５２４に平滑処理後の水位データ群と、平滑処理前の水位データとが送信される。
ステップＳ２６では、ＷＥＢサーバ５２４が水位データ取得部５２１から取得した水位データから監視画面２３ａのＷＥＢコンテンツを生成する。平滑処理後の最新の水位データ及びデータ時刻情報は表示エリア８０に設定され、平滑処理前の最新の水位データ及び現在時刻が表示エリア８１に設定され、平滑処理後の水位データ群はグラフエリア８２に時系列でプロットされる。また、グラフエリア８２には各警報値に相当する水位にライン８２ａ〜８２ｄが描画されるようにしてもよい。

ステップＳ２７では、上記ステップＳ２６で生成した監視画面２３ａのＷＥＢコンテンツを、要求のあった端末装置２に送信する。これにより、ユーザ側ではＷＥＢブラウザで監視画面２３ａをモニタして最新の水位データや水位データの変化を把握することができる。

次に、端末装置２に表示された監視画面２３ａを自動的に更新する処理について、図１０に基づいて説明する。図１０は監視画面２３ａを自動更新するシーケンス図である。
ステップＳ３０では、予め設定された時間になると、タイマ５５が水位データ取得部５２１に通知する。本ステップの予め設定された時間とは、観測・記録間隔６１ａまたは６２ｂに設定された周期のことである。図示しないが、水位データ取得部５２１はタイマ５５からの通知を受け取ると、上述したステップＳ１〜Ｓ１０の水位データ取得及び平滑処理を実行する。
ステップＳ３１では、予め設定された時間になると、端末装置２がＷＥＢサーバ５２４へＷＥＢコンテンツ更新要求を送信する。本ステップの予め設定された時間とは、観測設定パネル２３ｂに設定された監視画面更新周期６２ａ、または６２ｂの時間のことである。例えばスクリプト等にこの更新周期で自動更新する設定をすることで、画面更新周期ごとに自動的にＷＥＢサーバ５２４へ更新要求が送信される。
ステップＳ３２では、ＷＥＢサーバ５２４から水位データ取得部５２１に水位データを要求する。

ステップＳ３３では、水位データ取得部５２１が水位データ記憶部５４から、タイマ５５からの通知をＷＥＢサーバ５２４が受け取った時間における最新の水位データを取得する。この他に、前回水位データを取得してから今回水位データを取得するまでの差分の水位データ群を取得する。なお、水位データ記憶部５４から最新の水位データを含む所定のデータ数を取得するようにしてもよい。
ステップＳ３４では、水位データ取得部５２１が、平滑処理されていない最新の水位データを取得する。

ステップＳ３５では、水位データ取得部５２１で取得した水位データをＷＥＢサーバ５２４に送信する。
ステップＳ３６では、水位データ取得部５２１から取得した水位データに基づいて、表示エリア８０の時刻及び水位データ、表示エリア８１の水位データ、及びグラフエリア８２の水位データの時系列グラフを更新し、ＷＥＢコンテンツを更新する。
ステップＳ３７では、上記ステップＳ３６で更新したＷＥＢコンテンツを、上記ステップＳ３１で監視画面２３ａのＷＥＢコンテンツ更新を要求した端末装置２に送信する。
なお、上述したステップＳ３０〜Ｓ３７の監視画面２３ａの自動更新は、ユーザが端末装置２のＷＥＢブラウザ２３を閉じるまで継続して行われる。

これにより、ユーザは遠隔地にいても、端末装置２のＷＥＢブラウザ２３を用いて、刻々と変化する水位データを監視画面２３ａから容易に把握することができる。また、監視画面２３ａを用いることで、ユーザが水位観測システム１についての専門的な知識を持っていなくても、例えば被観測対象周辺の住民、役所の関係者、及び経験の浅い防災関係者等であっても、容易に水位データを把握することができる。
また、ユーザはＷＥＢブラウザを介して水位データをモニタするので、ユーザ側に水位観測システム１を導入するコストは発生せず、また運用管理コストは水位観測システム１だけに発生し、ユーザ側には発生しない。従って、水位観測システム１に要するコストを低減することができる。

このように、本実施形態では、水位観測装置３はＷＥＢサーバ５２４を備え、ユーザからの要求、または更新周期に応じて平滑処理された最新の水位データを取得してＷＥＢサーバ５２４でＷＥＢコンテンツとして監視画面２３ａを生成し、端末装置２へ送信する。
これにより、水位観測システム１の導入コストや運用管理費用を低減することができる。また、ユーザは遠隔地にいてもＷＥＢブラウザで最新の水位データを監視画面２３ａでモニタすることができ、刻々と変化する被観測対象の水位データを容易に把握することができる。

＜変形例＞
上記実施形態の変形例について以下に説明する。この変形例では、処理部５２にメール送信部（メール送信手段）５２６と、端末装置２にメール受信部（メール受信手段）２３を備えた点が異なっており、その他の構成については共通しているので説明を省略する。

図１１は、水位観測システム１０１の概略図である。水位観測システム１０１は端末装置１０２と、水位観測装置１０３とを備えている。端末装置１０２は、メール受信部２３をさらに備えている。水位観測装置１０３は、水位検出器４とデータ収集装置１０５とを備えている。データ収集装置１０５は処理部１５２を備えている。処理部１５２はメール送信部５２６をさらに備え、設定情報記憶部５３に設定されているメールアドレスに電子メールを送信するものである。端末装置２が水位観測装置１０３に接続していれば、被観測対象の水位データが警戒水位になる場合に端末装置２に表示されているＷＥＢブラウザや報知手段等によって警報が発せられる。しかし、端末装置２が水位観測装置１０３に接続していないときに被観測対象の水位データが警戒水位になってしまうと、端末装置２に警報を通知することができず、ユーザがそのことを把握するのに時間を要してしまう可能性がある。そこでメール送信部５２６を設ける。

図１２は、水位データの平滑処理の変形例を示すフローチャートである。上記実施形態に対してステップＳ１１を追加した点が異なっており、その他の処理については共通しているので説明を省略する。
ステップＳ１１では、上記ステップＳ８で被観測対象の水位データが警報値以上なので、設定情報記憶部５３に登録されているメールアドレスに、被観測対象の水位データが警戒水位になったことを通知する電子メールを送信する。
これにより、端末装置２が水位観測装置１０３に接続していない場合でも、被観測対象の水位が警戒水位になったことが電子メールで通知されるので、ユーザは水位が警戒水位になったことの警報を迅速に把握することができる。

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、被観測対象の水位データが上限警報値以上になった場合について説明したが、警報の機能７０で下限警報値を選択し、且つ警戒時観測間隔７４を有効にすることで、被観測対象の水位データが下限警報値の水位以下になった場合でも同様に作動する。
また、上記実施形態では、観測・記録間隔６１ａ、６１ｂ、平滑数６４ａ、６４ｂ等はそれぞれ平時の場合と警戒時の場合の２ケースについて設定されているが、警報値７２に設定される警報値に応じて３ケース以上設定するようにしてもよい。

１ 水位観測システム
２ 端末装置
３ 水位観測装置
４ 水位検出器（水位検出手段）
５ データ収集装置
２３ メール受信部（メール受信手段）
５２ 処理部
５５ タイマ
５２１ 水位データ取得部（水位データ取得手段）
５２２ 水位データ平滑部（平滑処理手段）
５２４ ＷＥＢサーバ
５２６ メール送信部（メール送信手段）
Ｎ ネットワーク

Claims (4)

1. 被観測対象の水位データを検出する水位検出装置と、
   ネットワークを介して端末装置と送受信を行う通信装置と、
   制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   一定の周期で前記水位検出装置から水位データを取得する水位データ取得手段と、
   前記端末装置から水位データを監視するＷＥＢコンテンツを生成する要求があった場合に、前記水位データ取得手段が取得する水位データに基づいて水位データ監視用のＷＥＢコンテンツを生成し、予め定められた画面更新周期で更新要求を自動送信するスクリプトを含めた前記水位データ監視用のＷＥＢコンテンツを前記端末装置に送信し、前記スクリプトを前記端末装置が実行することによって前記端末装置から送信される更新要求に応じて、前記水位データ取得手段が取得する水位データに基づいて前記水位データ監視用のＷＥＢコンテンツを更新して前記端末装置に送信するＷＥＢサーバ手段と、
   前記水位データ取得手段が取得する水位データを予め設定する取得回数ごとに、予め設定する処理周期で平滑処理して前記ＷＥＢサーバ手段へ出力する平滑処理手段と、を含み、
   前記取得回数は、前記被観測対象の水位が警戒水位未満であるときよりも前記被観測対象の水位が前記警戒水位以上であるときの方が多い回数に設定され、
   前記処理周期は、前記被観測対象の水位が前記警戒水位未満であるときよりも前記被観測対象の水位が前記警戒水位以上であるときの方が短い周期に設定され、
   前記ＷＥＢサーバ手段は、前記被観測対象の水位が前記警戒水位以上であるときは、前記被観測対象の水位が前記警戒水位未満であるときより短い周期に前記画面更新周期を設定する、ことを特徴とする水位観測装置。
2. 前記制御装置は、前記被観測対象の水位データが警報上限水位以上になると警報を発し、前記被観測対象の水位が前記警報上限水位より低い水位に設定された警戒下限水位を下回った場合に前記警報を解除する警報判定手段をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の水位観測装置。
3. 前記制御装置は、前記警報判定手段が警報を発すると、警報が発せられたことを通知するメールを予め設定されているメールアドレスに送信するメール送信手段をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の水位観測装置。
4. 表示装置を含む端末装置と、
   ネットワークを介して前記端末装置に接続される水位観測装置と、を備え、
   前記水位観測装置は、
   被観測対象の水位データを検出する水位検出装置と、
   ネットワークを介して端末装置と送受信を行う通信装置と、
   制御装置と、を含み、
   前記制御装置は、
   一定の周期で前記水位検出装置から水位データを取得する水位データ取得手段と、
   前記端末装置から水位データを監視するＷＥＢコンテンツを生成する要求があった場合に、前記水位データ取得手段が取得する水位データに基づいて水位データ監視用のＷＥＢコンテンツを生成し、予め定められた画面更新周期で更新要求を自動送信するスクリプトを含めた前記水位データ監視用のＷＥＢコンテンツを前記端末装置に送信し、前記スクリプトを前記端末装置が実行することによって前記端末装置から送信される更新要求に応じて、前記水位データ取得手段が取得する水位データに基づいて前記水位データ監視用のＷＥＢコンテンツを更新して前記端末装置に送信するＷＥＢサーバ手段と、
   前記水位データ取得手段が取得する水位データを予め設定する取得回数ごとに、予め設定する処理周期で平滑処理して前記ＷＥＢサーバ手段へ出力する平滑処理手段と、を含み、
   前記取得回数は、前記被観測対象の水位が警戒水位未満であるときよりも前記被観測対象の水位が前記警戒水位以上であるときの方が多い回数に設定され、
   前記処理周期は、前記被観測対象の水位が前記警戒水位未満であるときよりも前記被観測対象の水位が前記警戒水位以上であるときの方が短い周期に設定され、
   前記ＷＥＢサーバ手段は、前記被観測対象の水位が前記警戒水位以上であるときは、前記被観測対象の水位が前記警戒水位未満であるときより短い周期に前記画面更新周期を設定し、
   前記端末装置は、前記ＷＥＢサーバから前記水位データ監視用のＷＥＢコンテンツを受信して表示するＷＥＢコンテンツ表示手段を含む、ことを特徴とする水位観測システム。