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3方式の危機管理型水位計を開発しました

2018年09月14日

 弊社は、全国の河川で設置が始まっている危機管理型水位計について、画像処理式、超音波式、水圧式の3方式を開発しました。
 危機管理型水位計は、「革新的河川技術プロジェクト」の第1弾として民間メーカーやコンサルタントが開発に参加し、洪水時の計測に特化した安価な水位計であること、1台当たりの設置コストを100万円以下、降雨時に5分間隔で計測し、無給電で5年以上稼働するなどの仕様で開発が進められました。
 弊社は、(株)アラソフトウエア *1、(株)クレアリンクテクノロジー*2 、(国研)情報通信研究機構*3 の三者と開発チームをつくり、「革新的河川技術プロジェクト」第1弾に参加し、2017年8月からまずは画像処理式の危機管理型水位計の実証検証を横浜市の鳥山川で進めました。
 河川水位を計る方法は、大きく分けて接触型と非接触型があり、これらの計測方法は、水位計を設置する場所の条件や設置者のニーズによって選択されます。開発チームは、危機管理型水位計を設置する地方自治体等の様々なニーズに応えられるよう、接触型として水圧式1種類、非接触型として画像処理式と超音波式の2種類、計3方式の危機管理型水位計を開発しました。
 昨年から試作機による現地試験を行い、現在は量産型の製造を進めています。今後は、地方自治体などへの直接提供や危機管理型水位計の設置工事業者への機材提供に対応して参ります。

■3つの機器の概要                            
1)画像処理式危機管理型水位計(製品名:eye-Box)
 本機の最大の特徴は、カメラを搭載しているため水位計測と計測時の映像を両方確認できることです。また、洪水時の水位計測に有利な次の特徴を有しています。
・機器設置では,センサーを河道内に設置する必要が無く、流木などによる破損リスクがほとんどないこと
・既存の電柱などのマストへの固定、または専用の架台を準備するだけで計測を始められること
・ヴァーチャル量水標 *4により洪水時の量水標破損の心配がなく、目視による水位読み取りが可能なこと
 夜間観測に対しては、赤外線照明によって映像取得と水位計測を可能としています。カメラハウジング内に出力10ワットの赤外光4灯を内蔵しており、約40mの夜間撮像距離を確保しています。

2)水圧式危機管理型水位計(製品番号:PCH-01)
 本機は、センサー部、通信制御と二次電池を内蔵した本体部、および太陽光発電パネルで構成されます。水位計測とLTEによるデータ無線送信は、5ワットの太陽光発電パネルと6.6Ahの二次電池により駆動します。二次電池には、高性能なリン酸鉄リチウムイオン二次電池を採用し、9日間無日照後に150回以上の水位観測を実現しています。
 水圧センサーには、樹脂密封保護された小型センサーを採用しています。本体側にも圧力センサーを設けることでケーブルの小径軽量化を実現しています。付属の標準ケーブル長は30メートルあり、護岸や堤防にケーブルを沿わせて水圧センサーを設置します。
                写真−2 水圧式危機管理型水位計(左:本体部、右:水圧センサー)


3)超音波式危機管理型水位計(製品番号:PCH-02)
 本機の本体部と太陽光発電パネルは、水圧式危機管理型水位計と共通となっています。超音波センサーは、海外での使用実績が豊富な英国製 *5(dBi10型)を採用しています。センサーハウジング内には、温度センサーを内蔵しており、周辺気温の変化による音速の補正を自動で行います。これにより正確で安定した水位計測を行うことができます。なお、本センサーの計測レンジは、0から10メートルですが、20メートル以上の長距離センサーへの変更により、センサーから水面までの距離が大きくなる渓谷などでの水位計測も可能です。
                   写真−3 超音波式危機管理水位計の設置イメージ


*1 株式会社アラソフトウエア
  所在地:北海道北見市中央三輪1丁目422 パナプラザビル
  設立:平成8年11月26日
  http://www.arasoftware.com/
  代表者:村井 保之(むらい やすゆき)

*2 クレアリンクテクノロジー
  所在地:京都府相楽郡精華町光台1-7 けいはんなプラザ ラボ棟
  https://clealink.jp/
  代表者:水原 隆道(みずはら たかみち)

*3 国立研究開発法人情報通信研究機構
  所在地:東京都小金井市貫井北町4-2-1
  http://www.nict.go.jp/
  理事長:徳田 英幸(とくだ ひでゆき)

*4 ヴァーチャル量水標
  映像処理式水位計によって撮影された画像にAR技術により量水標を表示し、水面の位置も示します。このヴァーチャル量水標を含めた    
  画像は、コンピューター画面やスマホなどのモバイル端末上で見ることができます。

*5 Pulsar Process Measurement Ltd.
  Carding Building Enigma Commercial Center Sandy’s Road Malvem Worcestershire WR14 1JJ
  England
  TEL:44(0)1684 891 371

                                                         以上