2008 Fiscal Year Annual Research Report
地中ワイヤレス通信を用いた斜面崩壊予知モニタリング用センシングモジュールの研究
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20510180
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
田中 克彦 Ritsumeikan University, 総合理工学研究機構, 教授 (00367997)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉山 進 立命館大学, 立命館グローバル・イノベーション研究機構, 教授 (20278493)
深川 良一 立命館大学, 理工学部, 教授 (20127129)
酒匂 一成 立命館大学, 立命館グローバル・イノベーション研究機構, 准教授 (20388143)
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| Keywords | 斜面崩壊 / 超音波 / 土中水分 / 地下水位 |
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| Research Abstract |
斜面崩壊予知モニタリングのためのワイヤレス複合センシングモジュールを構築するに当たり、初年度においては、モジュールを構成する土中の水分・水位センサと姿勢変化検知用センサを個々に検討した。
1. 超音波による水分・水位のセンシング技術
検出器は中空の超音波導波管と一端に設置した超音波トランスデューサ(超音波送受信兼用器)で構成されていて、導波管の他端を地中に挿入して地中の水分状態をモニタリングする。信号処理技術の開発により、1個の検出器で土中水分と地下水位の両方を検出できる技術を確立した。また、検出回路の設計により導波管を50cm以下に短くしても十分な測定精度が得られるようになった。これらにより今後開発する埋設型モジュールの小型化が可能になり、屋外の多地点モニタリングにおける検出器の設置費用とシステム費用が安価になるとともに、設置による環境の乱れも少なく出来る。
2. 姿勢変化センシング技術
斜面崩壊の発生初期を検知するためにモジュール筐体の姿勢変化を検知するセンシング技術を検討した。姿勢そのものを検知する方式では高感度の傾斜センサが必要である。姿勢の変化をリアルタイムで検知する方式ではSiのピエゾ抵抗型や圧電型加速度センサ、角速度センサが有効である。衝撃に強いSi型加速度・角速度センサとして気体マスを用いた方式に着目して、これに用いる気体用マイクロポンプを試作して、その基本性能を得ることができた。
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