台風１８号の降雨をＷｅｂ観測

台風１８号の降雨を安定観測。
累加雨量と６０分間雨量で見ると、集中して雨が降っているのが分かります。
降雨時、１分計測１０分Ｗｅｂ更新も電池切れも無く余裕を持って乗り切り、台風明けの日照で充電をしており、３日も晴れれば元の充電状態に戻る様子です。

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手に乗るWeb　斜面総合観測　傾斜＋テンシオ＋雨量＋土壌水分

斜面の総合観測をコンパクトに

パンフ２ページ：PDF:：170914_fbs_inc2_pf1_ec1_rain

単管１本簡単における、斜面の総合観測システムです。
降雨、傾斜、土壌水分、テンシオメータと総合的に斜面の計測・監視が可能です。　とかく大掛かりになりがちなシステムを独自技術で手に乗る大きさに収めました。

通常10分で1時間のWeb更新、雨が降れば1分計測10分更新で斜面のモニタを行うに必要な機能を持たせています。

超省電力で内蔵電池で２週間以上は無日照でも動作します。
斜面は日陰の場所も多いものですそんなときは乾電池モデルがあります。
Web更新を１日４回にすると３ヶ月以上、単２アルカリ電池だけで動作します。

小ささは取り扱いが容易である象徴、手軽に患側にご利用ください。

９月末までには１台、その後２台の設置を予定しており、実際の設置例も載せてゆく予定です。

９月１４日９時２７分に埼玉南部で発生した地震の東京震度１波形

埼玉南部震度３の地震を東京震度２で記録したMEMS地震計の振動波形です。上の３つが１２．５Hｚサンプリング

下の３つが１００Hｚのサンプリングです。 GPSでの時刻合わせも行っており40msec程度の遅れで観測されている予測です。　人の感じる地震を記録できる乾電池駆動のWeb地震計の完成を目指しています。

手に乗るWeb観測点AD4に傾斜センサーｘ２接続中

左は、土中に埋める傾斜センサーです。　これを手に乗るWeb観測点AD4に２つ接続しています。　AD４には、雨量、傾斜ｘ２、PF,含水率のセンサーが接続され斜面の状況を連続監視します。
３セット準備し、９月末には設置、Webでの観測を始めます。

実際にWeb観測を始めて見ると、ロガーでは、実現できないことが多くあることに気づきます。

１）早いWeb更新：通常1時間毎、降雨時10分毎Web更新
ロガーで人海戦術でこれを実現しようとしたら。。。無理

２）データの処理（ロガーとメールロガーを比較して）
CSVデータにまとめるのをメモリカードやメールの編集を考えると毎日の単純作業に手間が掛かり、これこそコンピュータに単純作業を任せ、人間は知的作業の時間を割くべきと考えます。

３）正確な時間

ロガーは、外部と時刻合わせが行えないので内部クロックのズレが計測時間のズレとなってゆくます。一方、Webロガーは、ネットと時刻合わせを行うので正確な時刻を維持できます。この正確な時刻が異なる観測サイトで維持できるので正確な時間をもとにしたデータ比較ができます。

４）観測箇所が増えても作業は、比例して増えない
サイトをまたいだ処理でパソコンで行うのは大変ですが、サーバのデータベースを使えば容易に比較検討が行えます。　例えば、柿の林の雨量と表の大豆畑の雨量や土壌水分の比較に画面でリアルタイムに比較できます。これまでのパソコンでデータを集めて研究者が個人的に処理して評価するの処理部分をデータベースを使ったコンピュータ処理で軽減されます。　個人的に、一度やった仕事はプログラム化して次はデータ評価の時間をさらに十分取りたいと考えています。　何度も同じ単純作業はやめにしたいものです。そして研究者の知的能力の無駄使いと考えています。

曇りや雨の日が続き、安全を考えて充電した電池と早めに交換

通常の運用を10分観測、1時間毎計測データ送信なら問題なく長期運用は可能です。　現在、雨を検知すると1分計測10分毎送信を6時間続けるので電池の消耗が激しくなります。　雨が降り続かないときは２時間の詳細運用で電池の消費を抑えました。　雨が降り続けば更に2時間と伸ばして詳細な連続観測を続けます。

太陽電池駆動と乾電池駆動のWeb観測比較

左資料170815_compare_solar_battery(PDF:1Page)

実際、観測という観点で太陽電池駆動と乾電池駆動を比べて見ると、取り扱いの容易さという点で乾電池駆動に分があります。それは、日向でも日陰でもおける手軽さ気にするのは電池の電圧で３～６ヶ月交換不要なら機器の点検で例えば３ヶ月毎に現地に入る時に合わせてコンビニで乾電池を調達し交換すれば良いので気楽です。
一方太陽電池は、乾電池と同じ条件での観測なら電池の電圧をあまり気に市内で済みます。しかし、研究や調査での観測を考えると日当たりを気にする必要があり、日陰には設置できません。
また、防災で細かい間隔での観測も期間が短く２週間程度であれば乾電池駆動で十分動きます。　置く場所を選ばず付ける電池駆動には多くのメリットを感じます。

それでも１年、電池を気にせず使いたいには太陽電池が有効です。河川の監視に通常1時間毎、雨が降れば10分毎の詳細監視には太陽電池駆動式が便利です。

システムを枯らす：安定動作の信頼性

左のグラフは降雨と土壌水分の観測状況です。

設置して１ヶ月問題なく観測を続けています。
概念設計から始まった手に乗るWeb観測システムもブラッシュアップを続け、４年以上が経過しました。昔採用頂いた用水路の電気伝導度、水位、水温の観測システムも３年以上が経過しております。
新規にシステムを開発するとプログラムやハードウエアに様々な、バグがあり障害も多く発生します。。それを個別に修理や対応策を施すことでだんだんとトラブルの発生が減少してゆきます。　そして、トラブルの発生がするなくなると原因究明・対処も難しくなります。　それは、たまにしか発生しない条件を再現して作るのが難しかったり、原因となる条件の特定が難しかったりすることが大きな原因です。　また、最後の頃のトラブルは全体の設計が原因であることも含まれ対処を更に難しくします。
私どものシステムもブラッシュアップが細かい改訂を続けながら４年も経つと安定して動作することが当たりませの譲許となりました。　これをソフトでは枯れたシステムと呼んでいます。

システムにもトラブルが発生した時を捉えられる仕組み（トラップ：罠）が仕掛けていたりと工夫をしてしますし、バグの出にくい回路やプログラムの設計もしています。

今年導入したシステムはどれも安定して動作しており、屋外で安心してご利用いただける段階となり、販売を強化しております。

大雨が土に染み込む、土壌水分の変化を4層の深さで捉えました

左の上から降雨、土壌水分のグラフ、設置した太陽電池駆動Weｂ観測システムの写真です。　簡単設置のWeb観測システムが台風での雨が土に染み込む様子を捉えました。ｍ０が５ｃｍの深さｍ１、ｍ２、ｍ３と深くなりｍ３が５０ｃｍの深さの土壌水分です。　上の層に水が入り、染み込んでゆく様子がわかります。

簡単に設置してWebで情報とデータを共有、保存できる新しい形のWeb観測システムです。

茨城震度４の東京震度２の地震２回を乾電池駆動MEMS地震計で検知

左の1ページ資料：
PDF170802_ibaraki_sesm4.pdf(1Page)

自社オリジナル、１２．５Hｚサンプリングと１００Hｚサンプリングを行う2つのMEMS加速度センサーを搭載した３軸振動観測システムで茨城震度４、東京震度２の振動波形を検知しました。

このシステムではGPSを搭載し定期的に時刻合わせを行っており、観測時刻の制度を上げています。

既存の地震計との比較評価中です。　システムは単２ｘ８本だけで動作中です。

根は幹や枝を支える

木の根は上を支えるそれだけの構造物が必要です。
実際に屋外計測で研究者と話をさせていただきながら設置や運用を行うと土壌水分センサーを土のなかに埋めるのでも現状を壊さない様、そのままの土に埋めてました。（掘って柔らかくなったところには埋めない）　簡単に思える事も裏付けとなる知識や経験は大きい事がわかります。　屋外の観測は場所ごとに異なり、それぞれの特性も違います。　そしてその違いを理解することは簡単ではなく必要な情報も膨大であると感じています。情報量が膨大なのに収集する手段や方法はまだまだ不足しています。

自然に疑問を持ち、その答えを探し、自然理解や防災に役立ててゆくことは大変であると同時に楽しいこと設置を通じて感じています。