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Kantarou

傾斜センサ「感太郎F-Alert」

斜面等の傾斜変動を捉える斜面崩壊感知センサーです。
「観測王」と組み合わせて、現場の変化(傾斜変動)をいち早く把握し、
斜面災害に対する迅速な情報提供を可能にします。
TOP技術・事業モニタリング技術傾斜センサ「感太郎F-Alert」
斜面に設置した傾斜センサ「感太郎F-Alert」

斜面防災モニタリングの現状

土砂災害の発生は、「いつ」、「どこで」、「どの範囲で」の条件がある程度予測することができれば、防災・減災の実現が可能です。このうち、「どこで」と「どの範囲で」は、既に各自治体から提供されている土砂災害ハザードマップからある程度の予測は可能です。それに対し、「いつ」は各自治体からの土砂災害警戒情報に基づき、避難指示等を発令しているのが現状です。また近年では土砂災害警戒情報をさらに精度良く効率的に補完する手段として、地盤の挙動を直接的に捉えて土砂災害の「予兆」を検知できる計測機器を活用した遠隔自動によるモニタリング技術が普及してきています。すなわち、土砂災害の予測に関しては、目視では分からない土砂災害の初動、いわゆる予兆について、計測機器を活用してデータを取得し評価することが重要です。さらに、これらの適切で必要な情報については、IoT技術を駆使して、速やかに関係者に知らせることも、防災・減災を実現するためには必要不可欠です。

開発(リニューアル)コンセプト

弊社では2009年に業界のトップランナーとしていち早く斜面崩壊感知センサ「感太郎」を販売しました。その後現在に至るまで様々なメーカーやベンチャー企業が、感太郎と同種の機器が幾つか市場に参入してきました。そこで、弊社では、従来の感太郎の性能、コスト等を見直しリニューアルすることで他社との差別化を明確に図るため、今回感太郎をリニューアルした新製品「感太郎F-Alert」をリリースしました(図-1)。「F-Alert」とは、将来(Future)に向けて土砂災害に関する警報(Alert)を関係者へ瞬時に伝達したいという思いから命名しました。

感太郎F-Alertの外観
図-1 感太郎F-Alertの外観

「感太郎F-Alert」がもたらす10個のイノベーション

①コンパクトな機器構成
⇒ センサ部とロガー・通信部を統合し一体化しました(図-2)。

②高精度なセンサ
⇒ 分解能:0.001°、測定精度:±0.002°を実現しました(図-3)。

③雨量計と接続
⇒ 雨量計(※)や土壌水分計(※)を常設できるようにしました((※)オプション)。

④多様な通信キャリアと接続
⇒ docomo、au、Softbankの国内主要キャリアと通信接続できるようにしました。

⑤安価なセンサ
⇒ 一定数量以内の利用において、従来型感太郎(ロガー・通信部を含めたトータル価格)よりも低価格にて提供いたします。

⑥常時計測・監視
⇒ 常時10分間隔で計測し、その都度計測データを伝送します(図-4)。

⑦簡単な機器操作
⇒ ロガーでの複雑なボタン操作は省略し、コネクタを接続するのみで計測が開始できます。

➇短時間での設置
⇒ 打ち込み棒を用いて、筒状のセンサを地中深さ50cmに埋設設置します(図-5)。

⑨省電力化の実現
⇒ 電源はソーラーパネルとバッテリーのため、定期的な交換の必要はありません(※)((※)日当たりが良い現場条件の場合)。

⑩現地即時警報が可能
⇒ 回転灯やサイレン等(※)を接続することで現地即時警報の出力が可能です((※)オプション)。

感太郎F-Alertの機器構成
図-2 機器構成
従来型感太郎と感太郎F-Alertの測定精度の比較
図-3 測定精度
感太郎F-Alertのシステム構成とデータ伝送の流れ
図-4 システムの構成とデータ伝送の流れ
感太郎F-Alertの設置方法(穿孔・挿入・接続)
図-5 設置方法
「感太郎F-Alert」の設置方法

感太郎F-Alertの仕様

区分項目仕様
センサ部筐体サイズ:φ20mm、長さ525mm/動作温度:-20℃~+50℃
傾斜計※2軸(X・Y)/分解能:0.001°/検知角度:-30°~+30°
ロガー・通信部筐体サイズ:幅10.0cm×奥行8.5cm×高15.8cm(アンテナ・突出部除く)/動作温度:-20℃~+50℃(結露しないこと)
ロガー内部メモリ:最新データ4000個記録/外部SDカード:2~32GB対応/接続可能機器:傾斜センサ(標準)、雨量計、土壌水分計
電源ソーラーパネル:5W(標準)、12W/バッテリー:12V×2.2A(標準)、6.8A
連結ケーブルφ5mm 長さ2.5m

※測定精度は、現地の気象条件・設置環境等により異なります。

感太郎F-Alertの設置状況(1)
写真-1 設置状況(1)
感太郎F-Alertの設置状況(2)
写真-2 設置状況(2)

地盤の傾斜角度を計測する「感太郎F-Alert」

斜面の変位(地盤変動)により、斜面の地盤は図-6のように傾動します。それに伴って斜面地盤に打ち込んだセンサが傾きます。この傾斜角θを標準10分間隔で計測します。これによって、斜面の変動状況とそのスピードを把握し、危険度を評価します。

傾斜角度の変化イメージ
図-6 傾斜角度の変化イメージ

独自の管理基準値とオープンな監視システム「観測王」

計測されたデータは、弊社の双方向遠隔自動監視システム「観測王」を通じて、即座に活用可能な情報へと変換されます。

  • オープンプラットフォームとしての利便性
    PCやスマホからID/パスワードで、あらゆる計測データ(標準10分間隔)を常時閲覧できます。
  • 最大3段階の警報配信と管理基準値
    現場状況に合わせ、レベル1〜3の管理基準値を設定することが可能です。基準値超過時には、関係者へ警報メールを自動配信し、迅速な意思決定を強力にバックアップします。なお、管理基準値は、弊社の実測データ(図-7)に基づき、変状の進行速度(傾斜角速度)から「崩壊までの猶予時間(残余時間)」(図-8)を考慮して、警戒レベル1~3の3段階の管理基準値(図-9)を推奨しています。
崩壊を検知した実測データの一例
図-7 崩壊を検知した実測データの一例
傾斜角速度と残余時間との関係図
図-8 傾斜角速度と崩壊までの時間または再安定までの残余時間との関係図
3段階の警戒レベルと管理基準値
図-9 弊社が推奨する3段階の管理基準値

国内外で積み上げた1,700基以上の圧倒的な実績

事業化から20年弱が経過し、国内1,100基、海外600基という累計1,700基超の実績が、感太郎の信頼性を裏付けています。

累計導入実績1,700基以上・検知実績31箇所

国内における主要モニタリング事例

【阿蘇大橋崩落斜面に関わる復旧工事中の安全監視】
崩落斜面における工事中の労働災害監視を約4年にわたり実施。

【熊本城の重要文化財(石垣)の監視】
石垣のはらみ出しなどの挙動監視を実施。

【台風期に発生した二次災害の斜面監視】
二次災害の監視を行い、「国道の通行止め規制」という行政の迅速な判断に直接寄与。

阿蘇大橋崩落斜面・熊本城石垣の監視事例

国外における主要モニタリング事例

【JICAプロジェクト等によるグローバル展開】
ブラジルのファベーラにおける斜面監視や、ブータン王国での国道斜面監視など、JICAの国際協力プロジェクトを通じて過酷な環境下での防災を支援しました。近年では、インドやタイ等のアジア諸国での斜面監視を行っています。また、オーストラリアの大学との共同研究も進行しています。

ブータン王国・オーストラリアでの監視事例

建設コンサルタントによるトータルサポート

「感太郎F-Alert」の真の価値は、機器の性能だけではありません。私たちは、斜面防災の専門知識を持つ「斜面防災技術者」が集う専門家集団です。単なる機器販売に留まらず、斜面防災の専門家が観測計画の策定から設置、データの高度な評価までをワンストップでサポートする「トータルソリューション」を提供します。

計画立案・機器設置・アラート設定・データ評価のトータルサポート