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ZB(ZigBee ; ジグビー)のび太安全管理システムとは

株式会社四国総合研究所株式会社シンク・フジイ(株式会社藤井基礎設計事務所グループ)との共同開発による新たな地盤監視、安全管理システムです。モニタリングシステムには四国総合研究所電子技術部で開発された最新技術「ATOMS(Advanced Topological On-Demand Monitoring System)」が使用されています。

 ATOMSとは


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ZBのび太安全管理システム概要

災害復旧工事現場などで斜面上の各種センサーによって得られたデータを現場から離れた安全な場所まで無線通信で送ります。 収集されたデータはインターネットを介して関係者に配信されます。

ZBのび太システム概要図1


観測地点(送信側)

崖上の各種センサー(伸縮計、雨量計、パイプ歪計、水位計)などで計測した地盤データをZBのび太センサユニット (NICE)で麓のデータ収集ユニット(NC)にZigBee通信で送ります。

ZBのび太システム概要図2


データ収集地点(受信側)

データ収集ユニット(NC)がセンサユニット(NICE)から送られた地盤データを受信・蓄積し、 携帯電話回線(LTE,3G)でインターネットを介して藤井基礎設計事務所サーバーに送ります。 地盤データは藤井基礎サーバー内でグラフ化などの加工を受け、専用のWEBページで配信されます。 関係者はスマートフォンやパソコンなどでいつでも地盤の状態を確認できます。 また、地盤データがあらかじめ設定された値を超えた動きを示した場合、 現場の無線式警報機を動作させ、 藤井基礎サーバーから関係者の携帯電話・スマートフォン・パソコンなどに警報メールが自動的に配信されます。

ZBのび太システム概要図3


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システムコンセプト

  • 災害復旧工事現場など地すべりやがけ崩れのおそれがある場所では監視員が地盤の状態を常時監視し、 災害の予兆をとらえた場合、ただちに警報を発して現場作業員や付近住民を避難させる必要があります。
    災害の予兆をいち早くとらえるには地盤の状態を、伸縮計、歪計、水位計などのセンサーにより精度良く監視する必要があります。 また、監視員がセンサーの設置されている危険な場所に通わなくてすむように遠隔モニターできる通信システムが不可欠です。

  • ZBのび太は危険な場所に設置されたセンサーのデータを無線で安全な場所まで送信し、そこで観測データを収集し、必要な場合に警報を発します。 また、観測データはインターネットを介して登録されたパソコンや携帯電話に送ることが可能で、現場の状況を離れた場所で安全に低コストで分析することができます。

  • 観測現場でセンサーデータを送信するNICE(ナイス;ネットワーク分散型コンピューター)は小型軽量で超低消費電力であるため、 設置や保守が容易で、内蔵の小型電池で長期間にわたる観測が可能です。 さらに、システム構成は現場の状況に応じて選択でき、観測開始後にも拡張や縮小が可能です。

システムの特徴

  • 無線通信により安全にデータ収集
    ZigBee無線通信による遠隔モニタリングにより危険区域から離れた場所で安全にデータの収集と分析を行うことができます。 これにより災害復旧工事現場などにおける2次災害防止や、データを収集する観測員の危険と負担の軽減に役立ちます。
    有線観測の場合、使用されるケーブルが工事の障害となったり落雷のノイズを拾ったりする上、工事後に多量の廃材として処分されますが、 無線モニタリングではその心配はありません。

  • インターネットでリアルタイム観測
    地盤の観測データはインターネットを介して藤井基礎設計事務所のサーバーに蓄積され、グラフ化など必要な処理を行った上で関係者に配信されます。 関係者はどこにいても携帯電話やパソコンで地盤データを監視することができます。システムを警報機や警報メール配信と連動させれば、 現場作業員や離れた場所にいる関係者全員に即時警報を発することができ、緊急時に迅速な対応が可能となります。

  • 小型軽量で設置や保守が容易
    NICE(分散型ネットワークコンピューター)は小型軽量でバッテリーも内蔵のリチウムイオン電池で長期間の観測が可能です (電池寿命は10分おきの観測でも3ヶ月以上)。設置や保守の際、従来システムのように重い鉛蓄電池や発電機などを崖上の危険区域まで運ぶ必要はありません。

  • 状況に応じて選択、変更ができる柔軟なシステム
    遠隔モニタリングを行う目的は様々です。土砂災害現場における地盤監視のように危険度と観測頻度の高い場合から、 施工後に異常の有無を長期間に渡って監視する場合のように危険度と観測頻度の低い現場まで同じ監視システムを用いるのは合理的ではありません。 ZBのび太は現場の危険度、緊急度、観測頻度や予算などに応じて必要なシステム構成を選べます。 また、観測開始後にも必要に応じてシステムを拡張したり縮小することができます。

  • アドホック通信でデータ欠損を回避
    多数のNICEを使用し、独立電源などで常時 WAKE UP状態とした場合、ZigBee無線によるアドホック型ネットワークではネットワークの一部で通信障害が起きても自動的に他の経路からデータが届けられます。


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