危機管理型水位計 Field-EX logo
2021年3月24日

簡易設置かつ移動可能な一次電池駆動の危機管理型水位計を
長崎県大村市の佐奈河内川にて実証開始

~護岸改良工事中の作業員と地域住民の安全をサポート~

         詳細情報       プレスリリースダウンロード

2021年2月22日

業界最小クラスとなる一次電池駆動の危機管理型水位計を

横浜市『寺家ふるさと村』農業用ため池にて実証開始

~都市に残る農業風景保全を防災面からサポート~

         詳細情報       プレスリリースダウンロード

Field-EX  フィールドイーエックス

国土交通省仕様準拠 圧力式/超音波式 危機管理型水位計(自律型)
elab-experience.com

 

Field-EX 本体画像
 
 

製品概要 

ご提供させて頂く本製品は、国土交通省「革新的河川技術プロジェクト」の仕様に準拠しております。低消費電力での精緻な測定と通信制御を行い、リチウム電池のみで5年間の稼働を実現致しました。
設置場所の状況や目的に合わせて、水中に投げ込んで計測を行う「水圧式」と、川面に超音波を当てて計測を行う「超音波式」から選択して頂けます。水圧式水位計は本体筐体の取り付け場所(護岸など)から水中までに距離や傾斜がある場合にご活用頂き、超音波式水位計は橋梁や水道設備などに簡単に取り付けて頂くことを想定しております。
平常時は水位データ測定のみを定期的に行い、データ通知は一日数回の死活監視に限定することで省電力化を図っております。危険水位を想定した閾値(しきい値)を超えると観測モードに切り替わり、より短い間隔で測定を実施、即座にクラウドサーバー環境に通知します。
最大のパフォーマンスをローコストで実現し、いざ災害の際、近隣住民の皆様の避難行動に役立てて頂けるように、本製品サービスの提供を行なって参ります。
 
 

 

筐体本体

水圧式水位計を接続する場合、リチウム電池のみで5ヶ年(頻繁な水位計測とデータ通知が必要となる降雨状況が最大 150 回発生することを想定)の稼働が可能です。本体もコンパクトに収まり、設置作業も比較的容易になっております。防水防塵 IP65 相当の筐体性能となります。

本体部図面


圧力式水位計(凍結対応タイプ)センサー部
従来製品よりも大幅な低コスト化を実現、
高精度かつ耐久性に優れた省電力モデルです。
(センサー単体のみでの販売もおこなっております

超音波式水水位計 センサー部
軽量かつコンパクトサイズ、
非接触タイプなので現場設置にかかる工数も短縮できます。
(設置用金具は別売になります
 

低コスト高パフォーマンス

LTE .Cat1

IoT水位計の利用例

道路の冠水場所に

より速い交通整理が可能

道路冠水

河川の橋梁に

急激な水位上昇を感知し通知

大河川

農業用水路に

上下流の給水排水管理に利用

農業用水

都市部の河川に

近隣住民がより早い避難判断

都市河川

 

寒冷地の河川に

凍結にも強いタイプの測定機材

寒冷地

 

ため池の監視に

常に人が入って監視できない場所

ため池

 
 
 

雨量計測装置(気象庁検定品)のご用意もございます。

【転倒ます型 雨量計 気象庁検定品】
1転倒雨量  0.5mm
出力  リードスイッチによるメーク接点出力(パルス出力)
精度  20mm 以下: 0.5mm 20mm 超過: 3% 以内
受水口径  200mm
接点容量  25W DC30V 、 1AMAX
寸法 (直径 × 高さ) φ215 × 450 H(mm)
材質・仕上げ  外装:ステンレス SUS304 ヘアライン仕上げ
        転倒升:ポリカーボネート
重量  約 3.1kg (ケーブル含む)
使用温度範囲  0℃〜50℃ 凍結しないこと
ケーブル長  10m (標準 受注時、 10m 単位で延長可能(有償)
設置方法  コンクリートにアンカーボルトで固定
気象庁検定  検定取得日より、5年間有効。その後も利用する際には、
       校正と検定の再取得が必要になります(有償)

データ測定と通信のフロー

センサーからのデータ送信は
「危機管理型水位計運用協議会様運用サーバー」への送信と
「eLABクラウドサービス+ビューアーアプリ」へ送信の
2パターンから選択いただけます。
「eLABクラウドサービス+ビューアーアプリ」の場合は外部システムとの連携も可能です。
 
 

1)国土交通省仕様準拠 危機管理型水位計運用協議会 様サーバーシステムへのデータ送信が可能

一般社団法人河川情報センター様がシステム稼働されている危機管理型水位計運用協議会事務局サーバーとの連携もおこなっており、遠隔からのメンテナンスも可能なシステムを構築しております。
 
 
危機管理型水位計 通信フロー
 
    

 
自律型 危機管理型水位計 運用

<通常 監視モード>
 測定:センサーは10分に1度の間隔で計測
(サンプリング間隔 1 秒、20回計測し上限数値2つと下限数値2つを除外、中央値16サンプルの平均により水位を算出)
 通信:24時間に1回 正常動作確認と電圧をクラウドサーバーに死活監視の目的で送信
 閾値:水位の閾値(しきいち)を設定できる

 ↓ 計測した水位が閾値を越えると<緊急 観測モード>に緊急自動移行

<緊急 観測モード>
 測定:最短タイミングで2分に1度の測定をおこなう 
 通信:最短タイミングで2分に1度の通信をおこなう 
 
 ↓ 計測した水位が閾値を下回ると<通常 平常モード>に戻る
 
<通常 平常モード>
 に戻り省電力運用を再開 
 
 

2)弊社クラウドサーバーおよびビューアーアプリによるシステム運用(別途通信費用等あり)

弊社では、農業や防災分野をはじめとした屋外における過酷な環境下でのデータ計測およびビッグデータの蓄積・解析を 24 時間 365 日行っております。センサーからのデータ通信は、一般インターネット網ではなく NTT docomo 社様が提供される専用線網を利用することにより、セキュリティ面を担保しております。 
外部システムとの API 連携も容易に実現可能です。水位計に加え、IoT カメラや水位計以外のセンサーを組み合わせることも可能です。様々な計測機器からの複数データを一元管理し、目的に合わせたオリジナルビューアアプリを開発することも可能です。  
 
下記の設定を遠隔から、専用管理画面を用いて数値変更することが可能です。
設置後でも各種調整が可能で、運用管理に便利にご利用いただけます。
 
<通常 監視モード>
 測定:センサーは10分に1度の間隔で計測
(サンプリング間隔 1 秒、5回計測し上限数値1つと下限数値1つを除外、中央値3サンプルの平均により水位を算出)
 通信:24時間に1回 正常動作確認と電圧をクラウドサーバーに死活監視の目的で送信
 閾値:水位の閾値(しきいち)を設定できる

 ↓ 計測した水位が閾値を越えると<緊急 観測モード>に緊急自動移行

<緊急 観測モード>
 測定:最短タイミングで2分に1度の測定をおこなう 
 通信:最短タイミングで2分に1度の通信をおこなう 
 
 ↓ 計測した水位が閾値を下回ると<通常 平常モード>に戻る
 
<通常 平常モード>
 に戻り省電力運用を再開 
 
ため池水位監視 フロー図

 
 
 
 

設定変更管理画面イメージ

現場設置時のオフセット値の設定、現場緯度経度や都道府県コードなどを設定できます。
また、測定間隔、通信間隔、しきい値の設定値の変更を遠隔よりおこなうことができます。
緊急時のメール通知先なども追加変更が可能になっております。
管理画面
 

河川・ため池など現場での水位センサー設置イメージ

 

水圧式センサー設置図

圧力式水位計

圧力式水位計は、本体を堤防や河川の横合いに設置します。パイプなどを堤防に固定ガイドとし、筒中に圧力式水位計を落とし込んでいきます。パイプ等を用いることでケーブルの保護とメンテナンス時の引き上げを容易におこなうことができます。

 

 

超音波式水位計設置図

超音波式水位計

超音波式水位計は、橋梁や水道設備などが近くにある場合、簡単に設置作業を行うことができます。本体を橋梁の上や水道設備などに固定し、超音波発生部を水面に対して垂直になるよう設置します。センサーから水面までは 10m 程度の高さまで測定することが可能です(水面が超音波発生部の 60cm 以内に近づいてしまうと測定が行えません)

 
 

<設置事例>高知県黒潮町 蠣瀬川 

- 河川水位監視 -

 

Field-EX設置の様子

高知県幡多郡黒潮町を流れる二級河川・蛎瀬川に、
洪水や浸水被害を最小限にすることを目的として、
水圧方式水位センサーと超音波式水位センサーを設置し計測中。
 
Field-EX取付の様子

設置方法も非常に簡単で短時間でおこなえます。 
 

PC、スマホ、タブレットでのビューア画面
近隣住民の方々、公共機関様に公開中
http://river-watch-test.vegetalia.jp
 
 
FieldCamの図

屋外用IOTカメラのFieldCamとソーラーバッテリーセット(別売)も設置
水位センサーと同じ画面で撮影画像を見ることができます。
https://field-server.jp/fieldcam/fc1000/
 
FieldCamは、通常レンズ版と広角レンズ版の2種類ご用意がございます。
 
<通常レンズ版 FC-1000>
静止画モード:水平42度 垂直30.5度 対角50度
動画モード: 水平42度 垂直30.5度 対角50度
標準レンズ画像

標準レンズ サンプルダウンロード

<広角レンズ版 FC-1000W>
静止画モード: 水平90度 垂直65度 対角111度
動画モード:  水平95度 垂直60度 対角112度
広角レンズ画像

広角レンズ サンプルダウンロード
 
圧力式水位計ケーブル10m

水圧式水位センサー ケーブル10m を設置
(凍結対応タイプ)
 
 
設置用ガイド

パイプ内を通して水底に設置
 
超音波式水位計設置の様子
超音波式水位計の設置の様子
 
黒潮町蠣瀬川設置写真

近隣に国道が走り駅や民家もある下流の河口に近いエリアに設置
グリーン色の防護柵は実験的に配備
 
 
FieldCamの撮影画像

 乾電池式の屋外カメラも平常時は1時間に1度、撮影し LTE送信。
 水位の上昇に合わせて撮影と通信の頻度も短くなります。
(カメラ通信連動は開発実証中)
 
 
 

<設置事例>新潟市西区 

 - 道路冠水監視 -

 

 
道路冠水
 
道路冠水
 
道路冠水
 
用水路冠水
 

<設置事例>三重県 ため池 

 - 農業用ため池水位監視 -

 

ため池水位監視
 
ため池水位監視
 
ため池水位監視
 
ため池水位監視
 
ため池水位監視

ゼロ点基準の設定方法

危機管理型水位計の場合、設置ポイントごとに予め判明している「標準高(海抜)」をゼロ点基準(水位 0cm)として登録します。ゼロ点基準に対して「水位が◯◯ cm の高さまで来ている」と表示することになります。

 

ため池や用水路の水位を測定する(「ゼロ点基準」が明確でない)場合は、水底をゼロ点基準(水位 0cm)に設定し「水底より◯◯ cm の水位にある」と表示させることも可能です。

 

 
圧力式水位計オフセット

 

圧力式水位計

圧力式水位計の場合、水位計測部が水に浸かっていない場合には 0cm 表示となります。

 
 
超音波式水位計オフセット

超音波式水位計

超音波式水位計の場合は、ゼロ点基準より下に水があったとしても「- ◯◯ cm」というマイナス表示が可能です。

スペック表


仕様項目   圧力式  超音波式
型番   FE-3000 FE-3120/FE-3122 FE-4102
通信方式    LTE Cat.1  LTE Cat.1
制御方式   自律型 自律型
水位測定方式   圧力式  超音波式
水位計測部 使用周囲温度  −10℃〜60℃  0℃~50℃
使用周囲湿度 20~90%RH
(結露しないこと)
20~90%RH
(結露しないこと)
避雷対応 JIS C 61000 4-5 Level-1
(本体に交換式の避雷器が付帯)
-  -
(本体側に交換式の避雷器が付帯)
防水防塵 IP68 IP68
耐用年数 5年以上 5年以上
計測範囲 0~10m 0.6~12m (不感知距離センサー面より0.6m)
最小読取範囲 0.25cm 0.25cm
観測精度 ±0.2% F.S. 以内 ±0.25% F.S. 以内
または、±1cm
材料 ステンレス 樹脂
時刻同期方式 時刻補正機能 LTE ネットワーク時刻同期  LTE ネットワーク時刻同期方式
電源部 電源仕様 リチウム一次電池 アルカリ一次電池 リチウム一次電池
バッテリ-容量 5年間
電池交換不要
単1アルカリ電池 8本
(1年程度にて交換)
5年間
(利用環境により変化あり)
収納ボックス 材料 ポリカーボネート ポリカーボネート
収納機器 制御装置・通信モジュール・電源装置・避雷器 制御装置・通信モジュール・電源装置 制御装置・通信モジュール・電源装置・避雷器
構造・形状  W200×D130×H300
(突起部、ルーフ、計測部除く)
W200×D130×H300
(突起部、ルーフ、計測部除く)
保護等級 IP55  IP55
避雷対応(本体) JIS C 61000 4-5 Level-4  - JIS C 61000 4-5 Level-4
機器重量 水位計側部 センサー部 0.15kg
ケーブル10m 0.56kg
センサー部 0.45kg
ケーブル3m 0.1kg
計測制御部 1kg 1kg
電源部 3kg 2kg 3kg
収納ボックス 2kg 2kg

 

ご連絡先

在庫、価格などについてもお問い合わせください。
販売代理/OEMにての提供などに関しましても、ご相談をお受けしております。
ご連絡のほど、よろしくお願い申し上げます。 担当:石津

電話 03-6455-1991
メール info@elab-experience.com


株式会社イーラボ・エクスペリエンス
http://www.elab-experience.com/
 
〒150-0031  東京都渋谷区桜丘町22-6
プライマル渋谷桜丘 1203