手軽な設置の多種・多点の屋外Web計測システム提供

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。

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。

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。

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。

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。

簡単取り付け雨量＋センサー観測システムが３箇所で動作中

パンフ170728_3_fbs_unit（PDF；１P）

３箇所に手に乗るWeb観測点を単管を用いた簡単設置で設置し、観測を始めました。
雨量と水位、雨量と土壌水分（大豆畑と柿林）　畑と林で雨と水の浸透を比較します。

変化の様子をWebで捉え、サイトを比較する事で違いを見る予定で見やすいソフトや手法の調査も行う予定です。

１つの観測ではわかりにくいデータも２つ３つと比べることで違いや共有のことと新しい発見があると考えています。

正確なデータを多くの箇所で記録しデータを比較できる事が最低限必要な場所を見つけたり環境を正確に評価するのに役立つと考えています。

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）