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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傾斜ｘ２＋テンシオメータｘ１＋土壌水分ｘ１＋雨量ｘ１　Web観測

手に乗るWeb観測点　AD4+Di2ｋし太陽電池モデルで多種観測を行う準備が整い今月末に現地設置の予定です。
センサーは、５V給電の傾斜センサーｘ２個＋１２V給電のテンシオメータｘ１個＋２．５Ｖ給電土壌水分センサーｘ１個＋雨量計ｘ１（接点信号）のシステムです。　この機器内部から個別のセンサー電圧にも給電します。　そして表の太陽電池パネルと内部のNiMH単２充電池を使って計測と計測データの送信を続けます。

２Wの太陽電池ですが、独自に開発した観測システムで省電力を進め、この大きさで連続観測を実現しています。

機器は防水でこのまま単管に止めて屋外に起きますので、収納ボックスを考える必要はなくてま要らず。

結果は当然Webで確認です。

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。

電池駆動Web地震計、既存の地震計との比較試験を開始

大学の研究所との連携で既存の地震計との比較試験をさせていただいております。　１００Hｚの地震観測に6時間毎にGPSで時間合わせを行う機能を持たせています。　GPSと内部リアルタイムクロックは、1時間あたり約15msecずれるので6時間で約１００ｍsecずれますが、０．１秒の最大誤差で地震が計測できます。　途中の時間ヅレも補正すれば、１０ｍsec程度の時間誤差で計測が可能であることを確認します。

単２ｘ８本で１日１回、しきい値を超えた波形をデータ送信する条件で３ヶ月もつ試算を行っており、これも試験確認項目です。

３軸の振動計測は常時行っており、しきい値を超えると検知前３０秒、検知後６０秒：計９０秒の１２．５Hｚと１００Hｚの３軸計測波形データがサーバに送られてきます。

小型で簡単におけ、人が感じる地震を計測できる電池駆動の画期的なシステムが近々完成となります。　MEMS地震計、電池、FOMAモデム、ロガーの全てが手に乗る大きさに収まります。　ボックスもIP65の防水で直接屋外に設置可能です。

電波時計とGPSと１１７の時報サービスの精度

地震計測で正確な時刻をGPSを基準に作りました。内部リアルタイムクロックも１日０．５秒のズレと良い精度ですが、GPSを基準に見てゆくとリアルタイムクロックの時刻がずれて行くのがわかります。GPSのメッセージから時間を取り出すと通信時間が掛かり正確でないので正確に合わせるため１Hｚのパルス出力を利用しています。

他の時刻の情報と比較してみると電波時計（ほぼ１秒以内で一致）、電話１１７の時報サービスとも一致しています。人間の判断なので０．１秒は誤差の範囲かとも思えますが、時刻合わせはmsecオーダで一致している様にソフトの判断プログラムからは見えます。（人間にはｍｓｅｃの誤差は判断できない）

地震のP波が６～７ｋｍと言われています。誤差１００ｍsecなら６００～７００ｍの誤差で震源までの位置が推定できる計算です。

乾電池式で１日４回の時間同期をして最大１００ｍｓｅｃ程度の時間精度ですが、更に良いリアルタイムクロックを使うことで更に精度向上が図れます。

実際、地震を測ってみると手に乗る大きさにWeb地震計に手軽さを感じています。

手に乗るWeb観測点：MEMS地震計　１２．５Hｚ、１００Hｚ同時観測

既存の地震センサーの地震検知波形と比較しています。　MEMSは、まだ既存の地震計に比べています。下がMEMSの１００Hｚ観測のグラフで震度２であってノイズより優位の波形は、地震計の波形とよく似ています。

GPSでの時間合わせも行っており、１日４回の時間同期で０．１秒以下の精度での時間合わせを目指して確認を行っております。

そして、単２ｘ８本で１日1回検知と送信で３ヶ月以上の連続動作を目指しております。

屋外にそのままおいて使える電池式のWeb地震けいです。設定値以上の加速度を検知すると検知前２０秒～検知後７０秒の　波形データをサーバに送信、サーバでグラフやCSVデータを自動作成します。

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。

単管１本に取り付け格安SIMが使える簡単水位・雨量WEB観測

カタログ：(PDF:3Page)
170728_fbs_hornet_rain_water_l_sol.pdf

単管１本を打ち込めば、単管に雨量計とWeb計測システムを取り付け、更に水位センサーを繋いで直ぐにWeb観測を始めます。　格安SIM（OCNモバイルONE）で運用費も安価です。　直ぐに使える形で設定、動作確認して宅配でお送りしますので、あとは現地に設置するだけ、煩わしい現地調整を減らすシステムです。

単管１本に取り付ける金具もセットです。

別途となりますが警報メールにも対応します。

費用もやすく、これまでの観測を補う雨量や水位の観測にご利用ください。

単２ｘ８本の乾電池モデルもあり、こちらではWeb更新の回数を減らして消費電力を落としています。10分計測、１日２回Web更新で６ヶ月動作。日陰での水位と雨量の連続観測が可能です。（電波状態で期間は変動します）