JP3474515B2 - Debris flow / mud flow detection device - Google Patents
Debris flow / mud flow detection deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、土石流や泥流の
発生を確実に検知することが可能な土石流・泥流発生検
知装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a debris flow / mud flow generation detecting device capable of reliably detecting the generation of debris flow and mud flow.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、土石流等の発生を検知するため
に、ワイヤを用いた接触型の土石流検知器や、光束を利
用した非接触型の土石流検知器が用いられている。これ
らの土石流検知器は、土石流がワイヤを切断したことを
検出することによって、または、土石流が光束を遮断し
たことを検出することによって、土石流等の発生を検知
するように構成されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a contact type debris flow detector using a wire and a non-contact type debris flow detector using a light beam have been used to detect the occurrence of a debris flow or the like. These debris flow detectors are configured to detect the occurrence of debris flow or the like by detecting that the debris flow has cut a wire or by detecting that the debris flow has blocked the light flux.
【0003】しかしながら、これら土石流検知器では、
設置作業やメンテナンス作業が繁雑である等の不都合が
ある。特に、ワイヤを用いた土石流検知器では、土石流
が発生する度に、ワイヤを張り直す作業が必要となる不
都合がある。However, in these debris flow detectors,
There are inconveniences such as complicated installation work and maintenance work. In particular, a debris flow detector using a wire has a disadvantage that it is necessary to reattach the wire every time a debris flow occurs.
【0004】また、2種類以上のセンサ、例えば、超音
波水位計、音速補正用の温度計、電波流速計等を組み合
わせて構成された土石流検知器も用いられている。この
土石流検知器では、まず、温度補正を施した超音波水位
計で水位の変動を観測することによって、段波による急
激な水位の上昇を捉え、さらに、電波流速計で、流速の
増加を捉えることによって、土石流等の発生を検知する
ように構成されている。Further, there is also used a debris flow detector constituted by combining two or more kinds of sensors, for example, an ultrasonic water level meter, a sound velocity correcting thermometer, a radio wave velocity meter and the like. In this debris flow detector, first, by observing the fluctuation of the water level with an ultrasonic water level meter with temperature correction, a rapid rise in the water level due to a step wave is captured, and further an increase in the flow velocity is captured with a radio wave anemometer. By doing so, it is configured to detect the occurrence of a debris flow or the like.
【0005】しかしながら、この土石流検知器では、段
波による水位の急激な変動を検出するために、時間軸上
でのスムージング処理等を行う必要があるため、検出結
果が得られるまでに時間遅れが発生し、その結果、検知
の即時性が損なわれてしまうおそれがある。However, in this debris flow detector, it is necessary to perform smoothing processing or the like on the time axis in order to detect the abrupt change in the water level due to the step wave. Therefore, there is a time delay until the detection result is obtained. Occurrence may occur, and as a result, the immediacy of detection may be impaired.
【0006】そこで、近時、被監視位置に対して電波を
送受信し、この電波のドップラ効果に基づいて、土石流
等の発生を検知するように構成された土石流検知装置の
開発・実用化が進められている。Therefore, recently, the development and practical use of a debris flow detection device configured to send and receive radio waves to and from a monitored position and detect the occurrence of debris flows and the like based on the Doppler effect of the radio waves. Has been.
【0007】この土石流検知装置は、例えば、バンドパ
スフィルタを用いて抽出した、土石流に対応する範囲内
のドップラ周波数成分の大きさに基づいて、土石流等の
発生を検知するように構成されている(特開昭63−1
9534号公報参照)。This debris flow detection device is configured to detect the occurrence of a debris flow or the like based on the magnitude of the Doppler frequency component within the range corresponding to the debris flow extracted by using a bandpass filter, for example. (JP-A-63-1
9534 publication).
【0008】しかしながら、この土石流検知装置では、
考慮すべきドップラ周波数成分の範囲を限定するように
しているため、速度の変動が激しい土石流等の段波に対
応するドップラ周波数成分を確実に捉えることができ
ず、その結果、土石流等の検知が遅れてしまうおそれが
ある。However, in this debris flow detection device,
Since the range of the Doppler frequency component to be considered is limited, it is not possible to reliably capture the Doppler frequency component corresponding to the step wave of debris flow, etc. where the velocity changes rapidly, and as a result, the detection of debris flow etc. It may be delayed.
【0009】また、上述の電波のドップラ効果を利用し
た土石流検知装置は、例えば、受信波に対するスペクト
ル分析処理によって得られたドップラ周波数成分のスペ
クトル分布から、スペクトルレベルが所定のスレッシュ
ホールドレベルより大きい成分の周波数範囲を求め、こ
の周波数範囲の幅の大きさに基づいて、土石流等の発生
を検知するように構成されている(特許第273506
9号公報参照)。Further, the debris flow detecting apparatus utilizing the Doppler effect of the above-mentioned radio wave, for example, from the spectrum distribution of the Doppler frequency component obtained by the spectrum analysis processing for the received wave, the spectrum level is higher than the predetermined threshold level. Is configured to detect the occurrence of debris flow and the like based on the size of the width of the frequency range (Japanese Patent No. 273506).
No. 9).
【0010】しかしながら、この土石流検知装置は、主
に、火砕流の検知を想定して構成されたものであり、落
石等の速度分布と、火砕流の速度分布が大きく異なるこ
とを利用して検知を行うようにしている。このため、通
常は水が流れている川に沿って流下する土石流等を検知
するためにこの土石流検知装置を採用した場合には、水
と土石流等との間の速度分布の差が小さい条件下では、
土石流等の検知を確実に行うことができないおそれがあ
る。However, this debris flow detecting device is mainly designed for the detection of pyroclastic flow, and the debris flow detection is performed by utilizing the fact that the velocity distribution of rock fall and the like are greatly different from the velocity distribution of the pyroclastic flow. I am trying. Therefore, when this debris flow detection device is used to detect debris flow that normally flows down along a river where water is flowing, when the difference in velocity distribution between water and debris flow is small. Then
There is a possibility that the debris flow cannot be detected reliably.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上述の不
都合を解決するためになされたものであり、土石流や泥
流の発生を確実に検知することが可能な土石流・泥流発
生検知装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned inconvenience, and provides a debris flow / mud flow generation detection device capable of reliably detecting the generation of debris flow or mud flow. The purpose is to provide.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】この発明に係る土石流・
泥流発生検知装置は、傾斜面上を流下する流下体に対し
て超音波や電波を送信するとともに、前記流下体からの
反射波を受信する送受信機と、前記反射波に含まれる情
報に基づいて、土石流や泥流の発生を検知する制御装置
とを有し、前記制御装置は、前記反射波に含まれる情報
としてのドップラ周波数成分のスペクトル分布中の、前
記土石流や泥流の段波に対応する成分群である段波成分
群の挙動に基づいて、前記土石流や泥流の発生の有無を
判定する段波発生判定手段を有する(請求項1記載の発
明)。[Means for Solving the Problems] Debris flow according to the present invention
The mud flow generation detection device transmits ultrasonic waves and radio waves to a declining body flowing down on an inclined surface, and a transmitter / receiver that receives a reflected wave from the declining body, based on information included in the reflected wave. In the spectral distribution of the Doppler frequency component as information contained in the reflected wave, the controller has a control device for detecting the occurrence of debris flow or mud flow, in the step wave of the debris flow or mud flow. A step wave generation determining unit is provided for determining whether or not the debris flow or the mud flow is generated based on the behavior of the corresponding step wave component group (claim 1).
【0013】このように、スペクトル分布中の段波成分
群の挙動に着目して、土石流や泥流の発生の有無を判定
することによって、土石流や泥流の発生を確実に検知す
ることができる。As described above, by paying attention to the behavior of the step wave component group in the spectral distribution and determining whether or not the debris flow or the mud flow is generated, the generation of the debris flow or the mud flow can be reliably detected. .
【0014】この場合、前記段波発生判定手段は、前記
ドップラ周波数成分のスペクトル分布中における、スペ
クトルパワーが所定の基準値を上回る該ドップラ周波数
成分の群の幅の変化に基づいて、前記段波成分群の挙動
を検出するようにしている(請求項2記載の発明)。In this case, the stage wave generation determining means determines the stage wave based on a change in the width of the group of the Doppler frequency components whose spectral power exceeds a predetermined reference value in the spectral distribution of the Doppler frequency components. The behavior of the component group is detected (the invention according to claim 2).
【0015】また、前記段波成分群は、前記段波の段波
斜面に対応する成分群であるものとしている(請求項3
記載の発明)。このように、スペクトル分布中の段波成
分群として、ドップラ速度成分が大きく変化する段波斜
面に対応する成分群を利用することによって、土石流や
泥流の発生を一層確実に検知することができる。The step wave component group is a component group corresponding to a step wave slope of the step wave (claim 3).
Invention described). In this way, by using the group of components corresponding to the slope of the step wave where the Doppler velocity component greatly changes as the group of step components in the spectral distribution, it is possible to more reliably detect the occurrence of debris flows and mud flows. .
【0016】また、前記制御装置は、前記反射波の強度
から得られた前記流下体の流量規模に基づいて、前記土
石流や泥流の発生の有無を判定する流量規模判定手段を
有している(請求項4記載の発明)。Further, the control device has a flow rate scale determining means for determining whether or not the debris flow or the mud flow is generated based on the flow rate scale of the falling body obtained from the intensity of the reflected wave. (Invention of Claim 4).
【0017】さらに、前記制御装置は、前記ドップラ周
波数成分から得られた前記流下体の速度に基づいて、前
記土石流や泥流の発生の有無を判定する流速判定手段を
有している(請求項5記載の発明)。Further, the control device has a flow velocity determining means for determining whether or not the debris flow or the mud flow is generated based on the velocity of the falling body obtained from the Doppler frequency component. Invention of 5.).
【0018】そして、前記制御装置は、前記段波発生判
定手段、前記流量規模判定手段および前記流速判定手段
でそれぞれ得られた判定結果の組み合わせに応じて、前
記土石流や泥流の発生の有無を総合的に判定する総合判
定手段を有している(請求項6記載の発明)。このた
め、判定結果の信頼性の向上を図ることができる。Then, the control device determines whether or not the debris flow or the mud flow is generated in accordance with the combination of the determination results obtained by the stage wave generation determination means, the flow rate scale determination means, and the flow velocity determination means. Comprehensive determination means for comprehensive determination is provided (the invention according to claim 6). Therefore, the reliability of the determination result can be improved.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0020】図1は、この発明の一実施の形態が適用さ
れた土石流・泥流発生検知装置10の構成を示してい
る。FIG. 1 shows the construction of a debris flow / mud flow generation detection device 10 to which an embodiment of the present invention is applied.
【0021】この土石流・泥流発生検知装置10は、超
音波や電波等を送受信する送受信機12と、該送受信機
12と電気的に接続された制御装置14とを備えてい
る。The debris flow / mud flow generation detecting device 10 comprises a transceiver 12 for transmitting and receiving ultrasonic waves, radio waves and the like, and a control device 14 electrically connected to the transceiver 12.
【0022】送受信機12は、送信波の送信方向が、被
観測位置Cである傾斜面A上を流下する流下体Bの上面
を向くように、傾斜面Aのほぼ前方かつ上方に設置され
ている。この場合、流下体Bは、例えば、川を流れる流
水B1や、川に沿って流下する土石流や泥流(単に、土
石流等とも記す。)B2等の連続体である。なお、流下
体Bとして、火砕流等を想定することもできる。The transmitter / receiver 12 is installed substantially in front of and above the inclined surface A so that the transmission direction of the transmitted wave faces the upper surface of the falling body B flowing down on the inclined surface A which is the observed position C. There is. In this case, the falling body B is, for example, a continuous body of flowing water B1 flowing through the river, debris flow or mud flow (also simply referred to as debris flow) B2 flowing down along the river, and the like. Note that the falling body B may be a pyroclastic flow or the like.
【0023】送受信機12には、制御装置14からの送
信電圧が供給されており、送受信機12は、この送信電
圧に基づいて、送信周波数faの送信波を流下体Bの上
面に向けて送信する。また、この送信波が前記流下体B
に反射して、受信周波数fbの反射波(受信波)として
帰来すると、送受信機12は、この受信波を受信すると
ともに、該受信波を受信電圧に変換して、制御装置14
に対して出力する。The transmitter / receiver 12 is supplied with the transmission voltage from the control device 14, and the transmitter / receiver 12 transmits the transmission wave of the transmission frequency fa to the upper surface of the falling body B based on the transmission voltage. To do. In addition, this transmitted wave is
When reflected as a reflected wave (received wave) having the reception frequency fb, the transceiver 12 receives the received wave and converts the received wave into a received voltage to control the controller 14.
Output to.
【0024】図2は、制御装置14の構成を示してい
る。制御装置14は、送受信機12を制御する送受信制
御部20と、送受信機12で受信された受信波に含まれ
る情報に基づいて、土石流等B2の発生の有無を判定す
る判定部22と、該判定部22における判定結果等を出
力する結果出力部24とを備えている。FIG. 2 shows the configuration of the control device 14. The control device 14 includes a transmission / reception control unit 20 that controls the transceiver 12, and a determination unit 22 that determines whether or not a debris flow B2 or the like has occurred based on information included in a received wave received by the transceiver 12. A result output unit 24 that outputs a determination result or the like in the determination unit 22 is provided.
【0025】送受信制御部20は、送受信機12に対し
て、該送受信機12から送信波を送信させるための送信
電圧を出力する。また、送受信制御部20は、送受信機
12で受信された受信波に基づいて該送受信機12から
出力される受信電圧を取り込む。そして、この受信電圧
をサンプリングし、かつ、A/D(analog to digita
l)変換して得られた電圧値Vを判定部22に供給す
る。The transmission / reception control unit 20 outputs to the transceiver 12 a transmission voltage for transmitting a transmission wave from the transceiver 12. Further, the transmission / reception control unit 20 takes in the reception voltage output from the transceiver 12 based on the reception wave received by the transceiver 12. Then, this received voltage is sampled and A / D (analog to digita)
l) The voltage value V obtained by the conversion is supplied to the determination unit 22.
【0026】判定部22は、スペクトル分析処理手段3
0、段波発生判定手段32、流速判定手段34、流量規
模判定手段36および総合判定手段38を備えている。The determination unit 22 is a spectrum analysis processing means 3
0, stage wave generation determination means 32, flow velocity determination means 34, flow rate scale determination means 36, and comprehensive determination means 38.
【0027】スペクトル分析処理手段30は、送受信制
御部20からの電圧値VにFFT(Fast Fourier Trans
form)解析等のスペクトル分析処理を施して、受信周波
数fbのスペクトルを生成する。さらに、前記送信周波
数faに基づいて、この受信周波数fbのスペクトルを
ドップラ周波数成分Δf(Δf=fb−fa)のスペク
トルに変換する。The spectrum analysis processing means 30 uses the FFT (Fast Fourier Trans
The spectrum of the reception frequency fb is generated by performing spectrum analysis processing such as form analysis. Further, based on the transmission frequency fa, the spectrum of the reception frequency fb is converted into the spectrum of the Doppler frequency component Δf (Δf = fb-fa).
【0028】段波発生判定手段32は、スペクトル分析
処理手段30で得られたドップラ周波数成分Δfのスペ
クトルに基づいて、送受信機12が向けられた被観測位
置C(図1参照)に土石流等B2が発生しているかどう
かを判定する。Based on the spectrum of the Doppler frequency component Δf obtained by the spectrum analysis processing means 30, the stage wave generation determination means 32 is at the observed position C (see FIG. 1) to which the transceiver 12 is directed, such as debris flow B2. It is determined whether or not has occurred.
【0029】まず、ドップラ周波数成分Δfのスペクト
ルに基づいて、土石流等B2の発生の有無を判定するた
めの手法について説明する。First, a method for determining whether or not the debris flow B2 is generated based on the spectrum of the Doppler frequency component Δf will be described.
【0030】図3A〜図3Cは、種類が異なる流下体B
の速度vaと、該速度vaのドップラ速度成分vb(す
なわち、被観測位置Cから送受信機12に向かう方向の
速度vaの成分)との関係を示している。また、図4A
および図4Bは、図3Aおよび図3Bのドップラ速度成
分vbに対応するドップラ周波数成分Δfのスペクトル
分布を示している。FIGS. 3A to 3C show different types of falling bodies B.
And the Doppler velocity component vb of the velocity va (that is, the component of the velocity va in the direction from the observed position C toward the transceiver 12). Also, FIG.
And FIG. 4B shows the spectral distribution of the Doppler frequency component Δf corresponding to the Doppler velocity component vb of FIGS. 3A and 3B.
【0031】この場合、被観測位置Cにある流下体Bの
種類は、図3Aの例では流水B1であり、図3Bおよび
図3Cの例では土石流等B2である。すなわち、図3A
は、平常の被観測位置Cの状態を表しており、一方、図
3Bおよび図3Cは、土石流等B2発生時の被観測位置
Cの状態を表している。また、図3Bでは、被観測位置
Cには土石流等B2の先端面である段波斜面D1が位置
しており、図3Cでは、土石流等B2の先端部の上面で
ある段波上面D2が位置している。In this case, the type of the falling body B at the observed position C is running water B1 in the example of FIG. 3A, and debris flow B2 in the examples of FIGS. 3B and 3C. That is, FIG. 3A
Represents the state of the normal observed position C, while FIGS. 3B and 3C show the state of the observed position C when the debris flow B2 occurs. Further, in FIG. 3B, a step wave slope D1 that is the tip surface of the debris flow B2 is located at the observed position C, and in FIG. 3C, a step wave upper surface D2 that is the top surface of the tip portion of the debris flow B2 is located. is doing.
【0032】これら図3A〜図3C中において、送受信
機12から送信波が送信される方向と、傾斜面Aとの間
の角度(指向角度)θiは、例えば、θi=30°〜4
5°であることが好ましい。なお、指向角度θiを決定
する際には、送受信機12の施工の容易性や保守性、さ
らに、該送受信機12から傾斜面Aまでの距離の制約等
が考慮される。また、指向角度θiの実際の値を、後述
する段波斜面ドップラ速度成分vb2が負の値となるよ
うな値に設定することが好ましい。In FIGS. 3A to 3C, the angle (directivity angle) θi between the direction in which the transmission wave is transmitted from the transceiver 12 and the inclined surface A is, for example, θi = 30 ° to 4
It is preferably 5 °. When determining the directivity angle θi, the ease of installation and maintainability of the transceiver 12 and constraints on the distance from the transceiver 12 to the inclined surface A are taken into consideration. Further, it is preferable that the actual value of the directivity angle θi is set to a value such that the step wave slope Doppler velocity component vb2 described later has a negative value.
【0033】図3Aに示すように、流水B1の速度va
を流水速度va1とし、流水B1の移動方向を傾斜面A
と平行する方向とした場合、流水速度va1のドップラ
速度成分vbである流水ドップラ速度成分vb1は、v
b1=va1×cos(θi)となる。As shown in FIG. 3A, the velocity va of the flowing water B1
Is the running water velocity va1, and the moving direction of the running water B1 is the inclined surface A
If the direction is parallel to, the running water Doppler velocity component vb1 which is the Doppler velocity component vb of the running water velocity va1 is v
b1 = va1 × cos (θi).
【0034】この場合、流水速度va1やその方向は、
流水B1の速度分布を直線的に近似して得られたもので
ある。In this case, the flowing water velocity va1 and its direction are
This is obtained by linearly approximating the velocity distribution of running water B1.
【0035】また、図3Bに示すように、段波斜面D1
における土石流等B2の速度vaを段波斜面速度va2
とし、段波斜面D1における土石流等B2の移動方向を
傾斜面Aに対して段波斜面角度θdだけ傾いた方向とし
た場合、段波斜面速度va2のドップラ速度成分vbで
ある段波斜面ドップラ速度成分vb2は、vb2=va
2×cos(θi+θd)となる。Further, as shown in FIG. 3B, the step slope D1
Of debris flow in B
When the moving direction of the debris flow B2 on the step slope D1 is inclined with respect to the slope A by the step slope angle θd, the step slope Doppler velocity that is the Doppler velocity component vb of the stage slope velocity va2. The component vb2 is vb2 = va
It becomes 2 × cos (θi + θd).
【0036】さらに、図3Cに示すように、段波上面D
2における土石流等B2の速度vaを段波上面速度va
3とし、段波上面D2における土石流等B2の移動方向
を傾斜面Aと平行する方向とした場合、段波上面速度v
a3のドップラ速度成分vbである段波上面ドップラ速
度成分vb3は、vb3=va3×cos(θi)とな
る。Further, as shown in FIG. 3C, the step wave upper surface D
The velocity va of the debris flow B2 in 2 is the upper surface velocity va of the step wave.
3, and when the moving direction of the debris flow B2 on the upper surface D2 of the step is parallel to the inclined surface A, the upper step velocity v
The step wave upper surface Doppler velocity component vb3, which is the Doppler velocity component vb of a3, is vb3 = va3 × cos (θi).
【0037】この場合、段波斜面速度va2およびその
方向(段波斜面角度θd)や、段波上面速度va3およ
びその方向は、土石流等B2の先端部に含まれる岩石
や、泥水の包絡面や、飛散する砕波等の移動や回転等の
運動を直線的に近似して得られたものである。In this case, the step wave slope velocity va2 and its direction (step wave slope angle θd), and the step wave upper surface velocity va3 and its direction are the rocks contained in the tip portion of the debris flow B2, the muddy water envelope surface, and the like. , Is obtained by linearly approximating movements such as scattered breaking waves and rotations.
【0038】図3A〜図3Cに示す例では、送受信機1
2の指向角度θiは、θi=30°〜45°である。こ
のため、図3A中の流水ドップラ速度成分vb1は、正
の値となる。そして、図4Aに示すように、流水B1に
対応するドップラ周波数成分Δfのスペクトル分布(ド
ップラ周波数成分Δfのスペクトルパワーの分布)で
は、流水ドップラ速度成分vb1に対応する、ドップラ
周波数成分Δfの値が正となる成分群E1のスペクトル
パワーが支配的となる。In the example shown in FIGS. 3A to 3C, the transceiver 1
The directivity angle θi of 2 is θi = 30 ° to 45 °. Therefore, the running water Doppler velocity component vb1 in FIG. 3A has a positive value. Then, as shown in FIG. 4A, in the spectral distribution of the Doppler frequency component Δf corresponding to the flowing water B1 (distribution of the spectral power of the Doppler frequency component Δf), the value of the Doppler frequency component Δf corresponding to the flowing water Doppler velocity component vb1 is The spectrum power of the positive component group E1 becomes dominant.
【0039】これに対して、図3Bに示す段波斜面ドッ
プラ速度成分vb2は、条件(π>θi+θd>π/
2)を満足するとき、負の値となる。そして、図4Bに
示すように、被観測位置Cに段波斜面D1が到達したと
きのドップラ周波数成分Δfのスペクトル分布では、段
波斜面ドップラ速度成分vb2に対応する、ドップラ周
波数成分Δfの値が負となる成分群(段波成分群)E3
のスペクトルパワーが支配的となる。また、この成分群
E3と同時に、流水ドップラ速度成分vb1または段波
上面ドップラ速度成分vb3に対応する、ドップラ周波
数成分Δfの値が正となる成分群E2の値が突出するこ
とがある。これは、図3B中の送信波が、段波上面D2
側や流水B1側にも到達することがあるためである。On the other hand, the step wave slope Doppler velocity component vb2 shown in FIG. 3B has the condition (π> θi + θd> π /
When 2) is satisfied, it becomes a negative value. Then, as shown in FIG. 4B, in the spectral distribution of the Doppler frequency component Δf when the step wave slope D1 reaches the observed position C, the value of the Doppler frequency component Δf corresponding to the step wave slope Doppler velocity component vb2 is Negative component group (stage wave component group) E3
The spectrum power of becomes dominant. At the same time as this component group E3, the value of the component group E2 corresponding to the flowing water Doppler velocity component vb1 or the step wave upper surface Doppler velocity component vb3 and having a positive value of the Doppler frequency component Δf may be projected. This is because the transmitted wave in FIG.
This is because it may reach the side or the flowing water B1 side.
【0040】このことを利用して、段波発生判定手段3
2では、段波斜面ドップラ速度成分vb2に対応する、
ドップラ周波数成分Δfの値が負となる成分群E3の挙
動に着目して、土石流等B2の発生の有無を判定するよ
うにする。Utilizing this fact, the stage wave generation judging means 3
2 corresponds to the step wave slope Doppler velocity component vb2,
Focusing on the behavior of the component group E3 in which the value of the Doppler frequency component Δf is negative, it is determined whether or not the debris flow B2 occurs.
【0041】まず、スペクトル分布から、スペクトルパ
ワーが所定のスレッシュホールドレベル(基準値)Sを
上回るドップラ周波数成分Δfの群を抽出し、この群に
含まれるドップラ周波数成分Δfの幅(以下、スペクト
ル幅とも記す。)ΔFを求める。この場合、スペクトル
幅ΔFは、この群に含まれるドップラ周波数成分Δfの
最大値から最小値を減算した値として求められる。First, a group of Doppler frequency components Δf whose spectral power exceeds a predetermined threshold level (reference value) S is extracted from the spectral distribution, and the width of Doppler frequency components Δf included in this group (hereinafter referred to as spectrum width). Also referred to as). In this case, the spectral width ΔF is obtained as a value obtained by subtracting the minimum value from the maximum value of the Doppler frequency component Δf included in this group.
【0042】例えば、図4Aの例では、スペクトル幅Δ
Fは、ΔF=ΔF1=a2−a1となり、図4Bの例で
は、スペクトル幅ΔFは、ΔF=ΔF2=a4−a5と
なる。この場合、ΔF1<ΔF2である。For example, in the example of FIG. 4A, the spectral width Δ
F becomes ΔF = ΔF1 = a2-a1, and in the example of FIG. 4B, the spectrum width ΔF becomes ΔF = ΔF2 = a4-a5. In this case, ΔF1 <ΔF2.
【0043】なお、スペクトル幅ΔFを、実質的にスペ
クトルパワーが所定のスレッシュホールドレベルSを上
回っているドップラ周波数成分Δfの幅として求めるよ
うにしてもよい。この場合、図4B中のスペクトル幅Δ
F2は、ΔF2=ΔF21+ΔF22=(a4−a3)
+(a6−a5)となる。The spectrum width ΔF may be obtained as the width of the Doppler frequency component Δf whose spectrum power substantially exceeds the predetermined threshold level S. In this case, the spectral width Δ in FIG. 4B
F2 is ΔF2 = ΔF21 + ΔF22 = (a4-a3)
It becomes + (a6-a5).
【0044】図4Aに示すように、段波斜面D1の到達
時のスペクトル幅ΔF2は、成分群E3の存在によっ
て、図4Bに示す、流水B1の流下時のスペクトル幅Δ
F1よりも大きな値となる。従って、このように成分群
E3の挙動を表すスペクトル幅ΔFの変化を検出するこ
とによって、土石流等B2の発生の有無を判定すること
ができる。As shown in FIG. 4A, the spectral width ΔF2 when the step slope D1 reaches is determined by the existence of the component group E3, and the spectral width ΔF2 when the running water B1 flows down is shown in FIG. 4B.
The value is larger than F1. Therefore, by detecting the change in the spectral width ΔF representing the behavior of the component group E3 in this way, it is possible to determine whether or not the debris flow B2 or the like has occurred.
【0045】段波発生判定手段32では、特に、スペク
トル幅ΔFの所定時間ΔTにおける変化量ΔF/ΔTを
所定の判定値Kと比較することによって、判定を行うよ
うにしている。この場合、判定値Kは、土石流等B2が
発生していないとき(すなわち、流水B1の流下時)の
変化量ΔF/ΔTを基準として設定される。The stage wave generation judging means 32 makes a judgment especially by comparing the amount of change ΔF / ΔT in the predetermined time ΔT of the spectral width ΔF with a predetermined judgment value K. In this case, the determination value K is set based on the change amount ΔF / ΔT when the debris flow B2 is not generated (that is, when the running water B1 is flowing down).
【0046】また、図4Bに示すように、段波斜面D1
に対応する成分群E3の変化が顕著となる範囲G(a7
〜a8)を予め設定し、この範囲G内で、スペクトル幅
ΔF(例えば、ΔF22)の時間的な変化量ΔF22/
ΔTを監視することによって、土石流等B2の発生の有
無を判定するようにしてもよい。As shown in FIG. 4B, the step slope D1
The range G (a7) where the change of the component group E3 corresponding to
Up to a8) is preset, and within this range G, the temporal change amount ΔF22 / of the spectral width ΔF (for example, ΔF22).
The presence / absence of occurrence of debris flow B2 may be determined by monitoring ΔT.
【0047】さらに、成分群E3のスペクトルパワー
が、段波斜面D1が被観測位置Cを通過する時点で一時
的に増加することを利用して、土石流等B2の発生の有
無を判定するようにしてもよい。この場合、段波斜面D
1が被観測位置Cを通過する前後において、変化量ΔF
/ΔTの変化を監視するようにする。具体的には、変化
量ΔF/ΔTが定常状態から増加に転じ、その後、減少
したことが確認された場合に、段波斜面D1が通過した
と判定するようにする。Further, the fact that the spectral power of the component group E3 temporarily increases when the step slope D1 passes through the observed position C is used to determine the presence or absence of the debris flow B2. May be. In this case, the step slope D
Change amount ΔF before and after 1 passes through the observed position C
The change in / ΔT is monitored. Specifically, when it is confirmed that the change amount ΔF / ΔT changes from the steady state to the increase and then decreases, it is determined that the step wave slope D1 has passed.
【0048】さらにまた、スペクトル幅ΔF内のドップ
ラ周波数成分Δfの平均値の変化や、スペクトル幅ΔF
の例えば中心位置におけるドップラ周波数成分Δfの値
の変化に基づいて、土石流等B2の発生の有無を判定す
るようにしてもよい。Furthermore, the change in the average value of the Doppler frequency component Δf within the spectral width ΔF and the spectral width ΔF
For example, the presence or absence of the debris flow B2 may be determined based on the change in the value of the Doppler frequency component Δf at the center position.
【0049】次に、段波発生判定手段32で土石流等B
2の特に段波の発生の有無を判定するための処理の一例
について、図5および図6のフローチャートを参照しな
がら説明する。Next, the debris flow B etc. is detected by the step wave generation judging means 32.
An example of the processing for determining whether or not the step wave 2 is generated will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 5 and 6.
【0050】段波発生判定手段32は、まず、ステップ
S11において、スペクトル分析処理手段30で得られ
たドップラ周波数成分Δfのスペクトルに基づいて、ス
ペクトル幅ΔF(例えば、スペクトルパワーがスレッシ
ュホールドレベルSを上回るドップラ周波数成分Δfの
最大値から最小値を減算した値)を求める(図4Aおよ
び図4B参照)。First, in step S11, the step wave generation judging means 32, based on the spectrum of the Doppler frequency component Δf obtained by the spectrum analysis processing means 30, determines the spectrum width ΔF (for example, the spectrum power is the threshold level S). A value obtained by subtracting the minimum value from the maximum value of the Doppler frequency component Δf that exceeds is obtained (see FIGS. 4A and 4B).
【0051】続いて、ステップS12において、このス
ペクトル幅ΔFに基づいて、段波の特に段波斜面D1に
対応する成分群E3(図4B参照)の存在の有無、すな
わち、段波の発生の有無を判定する。Then, in step S12, the presence or absence of the component group E3 (see FIG. 4B) corresponding to the step wave, in particular the step wave slope D1, is determined based on the spectral width ΔF, that is, the step wave is generated. To judge.
【0052】図6に示すように、ステップS12のサブ
ルーチンでは、まず、ステップS21において、スペク
トル幅ΔFの所定時間ΔTにおける変化量ΔF/ΔTが
求められる。As shown in FIG. 6, in the subroutine of step S12, first, in step S21, the amount of change ΔF / ΔT in the predetermined time ΔT of the spectral width ΔF is obtained.
【0053】続いて、ステップS22において、この変
化量ΔF/ΔTが所定の判定値Kを上回っているかどう
かが判定される(ΔF/ΔT>K)。Subsequently, in step S22, it is determined whether or not the amount of change ΔF / ΔT exceeds a predetermined determination value K (ΔF / ΔT> K).
【0054】前記ステップS22の判定結果が肯定的
(YES)であった場合には、被観測位置Cに段波斜面
D1が存在しているものとして、ステップS23におい
て、判定結果H1がH1=H1y(段波発生)に設定さ
れる。If the determination result in step S22 is affirmative (YES), it is determined that the step slope D1 exists at the observed position C, and the determination result H1 is H1 = H1y in step S23. It is set to (stage wave generation).
【0055】一方、前記ステップS22の判定結果が否
定的(NO)であった場合には、ステップS24におい
て、判定結果H1がH1=H1n(段波非発生)に設定
される。On the other hand, if the decision result in the step S22 is negative (NO), the decision result H1 is set to H1 = H1n (stage wave non-occurrence) in the step S24.
【0056】前記ステップS23またはS24の処理が
終了すると、次のステップS25において、判定結果H
1(=H1y、H1n)が総合判定手段38に出力され
る(図2参照)。When the processing of the step S23 or S24 is completed, in the next step S25, the judgment result H
1 (= H1y, H1n) is output to the comprehensive determination means 38 (see FIG. 2).
【0057】次に、図2の流速判定手段34における、
流下体Bの速度vaに基づいて土石流等B2の発生の有
無を判定するための処理の一例について、図7のフロー
チャートを参照しながら説明する。Next, in the flow velocity judging means 34 of FIG.
An example of the process for determining the presence or absence of the debris flow B2 based on the velocity va of the falling body B will be described with reference to the flowchart in FIG. 7.
【0058】流速判定手段34は、まず、ステップS3
1において、スペクトル分析処理手段30で得られたド
ップラ周波数成分Δfのスペクトルに基づいて、流下体
Bの速度vaを求める。具体的には、次の(1)式から
速度vaが求められる。The flow velocity determining means 34 firstly performs step S3.
1, the velocity va of the falling body B is obtained based on the spectrum of the Doppler frequency component Δf obtained by the spectrum analysis processing means 30. Specifically, the speed va is obtained from the following equation (1).
【0059】va=c×Δfα/(2×fa×cos
(θi)) … (1)ここで、送受信機1
2が電波を送受信するように構成されているとき、c
は、光速(約3×108m/s)であり、一方、超音波
を送受信するように構成されているとき、cは、音速
(約340m/s)である。また、Δfαは、流下体B
のドップラ速度成分vbに対応するドップラ周波数成分
Δfである。Va = c × Δfα / (2 × fa × cos
(Θi)) (1) Here, the transceiver 1
2 is configured to send and receive radio waves, c
Is the speed of light (about 3 × 10 8 m / s), while c is the speed of sound (about 340 m / s) when configured to transmit and receive ultrasonic waves. In addition, Δfα is the falling body B
Is the Doppler frequency component Δf corresponding to the Doppler velocity component vb.
【0060】前記(1)式中のドップラ周波数成分Δf
αは、ドップラ周波数成分Δfのスペクトル分布に基づ
いて求められる。具体的には、ドップラ周波数成分Δf
のスペクトル分布から、スペクトルパワーのピークに対
応するドップラ周波数成分ΔfをΔfαとして抽出する
ことによって求められ、または、スペクトル分布からス
ペクトルパワーが一定値以上となるドップラ周波数成分
Δfを抽出し、このドップラ周波数成分Δfの平均値を
求めることによってドップラ周波数成分Δfαが得られ
る。Doppler frequency component Δf in the equation (1)
α is obtained based on the spectral distribution of the Doppler frequency component Δf. Specifically, the Doppler frequency component Δf
Is obtained by extracting the Doppler frequency component Δf corresponding to the peak of the spectral power as Δfα from the spectral distribution of, or the Doppler frequency component Δf at which the spectral power becomes a certain value or more is extracted from the spectral distribution, and the Doppler frequency The Doppler frequency component Δfα is obtained by obtaining the average value of the component Δf.
【0061】次いで、ステップS32において、前記
(1)式で得られた速度vaが所定の判定値v0より大
きいかどうかが判定される(va>v0)。この場合、
判定値v0は、流水B1の速度vaである流水速度va
1よりも大きく、かつ、土石流等B2の段波上面D2の
速度vaである段波上面速度va3よりも小さい値に設
定される。すなわち、段波上面速度va3が流水速度v
a1よりも大きいことを利用して土石流等B2の発生の
有無が判定される。Next, in step S32, it is judged whether or not the speed va obtained by the equation (1) is larger than a predetermined judgment value v0 (va> v0). in this case,
The determination value v0 is the running water velocity va which is the speed va of the running water B1.
It is set to a value larger than 1 and smaller than a step wave upper surface speed va3 which is a speed va of the step wave upper surface D2 of the debris flow B2. That is, the step wave upper surface velocity va3 is the running water velocity v
It is determined whether or not the debris flow B2 is generated by utilizing the fact that it is larger than a1.
【0062】前記ステップS32の判定結果が肯定的
(YES)であった場合には、被観測位置Cに土石流等
B2が存在しているものとして、ステップS33におい
て、判定結果H2がH2=H2y(土石流等発生)に設
定される。If the determination result in step S32 is affirmative (YES), it is determined that the debris flow B2 exists at the observed position C, and the determination result H2 in step S33 is H2 = H2y ( Debris flow etc.) is set.
【0063】一方、前記ステップS32の判定結果が否
定的(NO)であった場合には、ステップS34におい
て、判定結果H2がH2=H2n(土石流等非発生)に
設定される。On the other hand, if the determination result in step S32 is negative (NO), the determination result H2 is set to H2 = H2n (debris flow etc. is not generated) in step S34.
【0064】前記ステップS33またはS34の処理が
終了すると、次のステップS35において、判定結果H
2(=H2y、H2n)が総合判定手段38に出力され
る(図2参照)。When the processing of the step S33 or S34 is completed, the determination result H is obtained in the next step S35.
2 (= H2y, H2n) is output to the comprehensive determination means 38 (see FIG. 2).
【0065】次に、図2の流量規模判定手段36におけ
る、流下体Bの流量規模に基づいて土石流等B2の発生
の有無を判定するための処理の一例について、図8のフ
ローチャートを参照しながら説明する。Next, with reference to the flow chart of FIG. 8, an example of the processing for determining the presence or absence of the debris flow B2 based on the flow rate scale of the falling body B in the flow rate scale determination means 36 of FIG. 2 will be described. explain.
【0066】流量規模判定手段36は、受信波の振幅
(強度)が、流下体Bの上面から送受信機12までの距
離、すなわち、受信波の移動距離に応じて変化すること
を利用して、土石流等B2の発生の有無を判定するよう
にしている。The flow rate scale determining means 36 utilizes that the amplitude (intensity) of the received wave changes according to the distance from the upper surface of the falling body B to the transceiver 12, that is, the moving distance of the received wave. Whether or not B2 such as debris flow has occurred is determined.
【0067】具体的に説明すると、流下体Bの上面の位
置が低い(流量規模が小さい)とき、受信波の振幅は小
さくなり、逆に、流下体Bの上面の位置が高い(流量規
模が大きい)とき、受信波の振幅は大きくなる。More specifically, when the position of the upper surface of the falling body B is low (the flow rate is small), the amplitude of the received wave is small, and conversely, the position of the upper surface of the falling body B is high (the flow rate is small). Large), the amplitude of the received wave becomes large.
【0068】また、土石流等B2が発生しているときの
流下体B、すなわち、土石流等B2の段波上面D2の位
置は、土石流等B2が発生していないときの流下体B、
すなわち、流水B1の上面の位置よりも高くなる。この
ため、受信波の振幅に対応する電圧値Vに基づいて、土
石流等B2が発生しているかどうかを判定することがで
きる。Further, the position of the falling body B when the debris flow B2 is generated, that is, the position of the upper surface D2 of the step of the debris flow B2 is the falling body B when the debris flow B2 is not generated,
That is, it is higher than the position of the upper surface of the running water B1. Therefore, based on the voltage value V corresponding to the amplitude of the received wave, it can be determined whether or not the debris flow B2 is generated.
【0069】流量規模判定手段36は、まず、ステップ
S41において、送受信制御部20からの電圧値Vに基
づいて、流下体Bの流量規模Iを求める。この場合、こ
の流量規模Iは、例えば、電圧値Vの平均値として求め
られる。First, in step S41, the flow rate scale determination means 36 determines the flow rate scale I of the falling body B based on the voltage value V from the transmission / reception control section 20. In this case, the flow rate scale I is obtained as an average value of the voltage values V, for example.
【0070】そして、次のステップS42においては、
この流量規模Iに基づいて、土石流等B2が発生してい
るかどうかが判定される。具体的には、流量規模Iが所
定の判定値I0より大きいかどうかが判定される(I>
I0)。Then, in the next step S42,
Based on the flow rate scale I, it is determined whether or not the debris flow B2 is generated. Specifically, it is determined whether the flow rate scale I is larger than a predetermined determination value I0 (I>
I0).
【0071】前記ステップS42の判定結果が肯定的
(YES)であった場合には、被観測位置Cに土石流等
B2が存在しているものとして、ステップS43におい
て、判定結果H3がH3=H3y(土石流等発生)に設
定される。If the determination result of step S42 is affirmative (YES), it is determined that the debris flow B2 exists at the observed position C and the determination result H3 is H3 = H3y (at step S43). Debris flow etc.) is set.
【0072】一方、前記ステップS42の判定結果が否
定的(NO)であった場合には、ステップS44におい
て、判定結果H3がH3=H3n(土石流等非発生)に
設定される。On the other hand, if the decision result in the step S42 is negative (NO), the decision result H3 is set to H3 = H3n (no debris flow etc.) in step S44.
【0073】前記ステップS43またはS44の処理が
終了すると、次のステップS45において、判定結果H
3(=H3y、H3n)が総合判定手段38に出力され
る(図2参照)。When the processing of the step S43 or S44 is completed, in the next step S45, the judgment result H
3 (= H3y, H3n) is output to the comprehensive determination means 38 (see FIG. 2).
【0074】次に、図2の総合判定手段38における総
合判定処理の一例について、図9のフローチャートを参
照しながら説明する。Next, an example of the comprehensive judgment processing in the comprehensive judgment means 38 of FIG. 2 will be described with reference to the flowchart of FIG.
【0075】総合判定手段38は、まず、ステップS5
1において、段波発生判定手段32からの判定結果H
1、流速判定手段34からの判定結果H2および流量規
模判定手段36からの判定結果H3の組み合わせを判定
する。The comprehensive judging means 38 firstly carries out step S5.
1, the determination result H from the stage wave generation determination means 32
1. A combination of the determination result H2 from the flow velocity determination means 34 and the determination result H3 from the flow rate scale determination means 36 is determined.
【0076】そして、判定結果H1、判定結果H2およ
び判定結果H3の組み合わせが、例えば、(H1,H
2,H3)=(H1y,H2y,H3y)の場合は、ス
テップS52に移行し、(H1,H2,H3)=(H1
y,H2y,H3n)、または、(H1y,H2n,H
3y)の場合は、ステップS53に移行し、(H1,H
2,H3)=(H1y,H2n,H3n)の場合は、ス
テップS54に移行し、(H1,H2,H3)=(H1
n,H2y,H3y)の場合は、ステップS55に移行
し、(H1,H2,H3)=(H1n,H2y,H3
n)、または、(H1n,H2n,H3y)の場合は、
ステップS56に移行し、(H1,H2,H3)=(H
1n,H2n,H3n)の場合は、ステップS57に移
行する。Then, the combination of the judgment result H1, the judgment result H2, and the judgment result H3 is, for example, (H1, H
2, H3) = (H1y, H2y, H3y), the process proceeds to step S52, and (H1, H2, H3) = (H1
y, H2y, H3n) or (H1y, H2n, H
In the case of 3y), the process proceeds to step S53 and (H1, H
2, H3) = (H1y, H2n, H3n), the process proceeds to step S54, and (H1, H2, H3) = (H1
n, H2y, H3y), the process proceeds to step S55 and (H1, H2, H3) = (H1n, H2y, H3
n) or (H1n, H2n, H3y),
The process moves to step S56, and (H1, H2, H3) = (H
1n, H2n, H3n), the process proceeds to step S57.
【0077】ステップS52〜S57では、結果出力部
24に対して、例えば、それぞれ異なる方式で出力処理
を行わせるための指示が送られる。In steps S52 to S57, the result output unit 24 is instructed to perform output processing by different methods, for example.
【0078】例えば、ステップS52では、第1の出力
方式を指示し、ステップS53では、第2の出力方式を
指示し、ステップS54では、第3の出力方式を指示
し、ステップS55では、第4の出力方式を指示し、ス
テップS56では、第5の出力方式を指示し、ステップ
S57では、第6の出力方式を指示するようにする。For example, in step S52, the first output method is instructed, in step S53, the second output method is instructed, in step S54, the third output method is instructed, and in step S55, the fourth output method is instructed. The output method is instructed, the fifth output method is instructed in step S56, and the sixth output method is instructed in step S57.
【0079】この場合、前記ステップS52の処理が行
われる条件は、判定結果H1、判定結果H2および判定
結果H3が全て肯定的となることであるため、この条件
を満足する場合は、土石流等B2が発生している可能性
が非常に高いと判断することができる。In this case, the condition for performing the process of step S52 is that the determination result H1, the determination result H2, and the determination result H3 are all affirmative. Therefore, if this condition is satisfied, the debris flow B2, etc. It can be determined that there is a very high possibility that
【0080】また、判定結果H1の重要度を判定結果H
2および判定結果H3の重要度よりも高く設定し、か
つ、これら判定結果H1、判定結果H2および判定結果
H3のうち、肯定的なものが含まれる割合に応じて、土
石流等B2が発生している可能性が増減するものとした
場合、前記ステップS53〜S56が行われる各条件の
順に、前記土石流等B2の発生の可能性が減少していく
と判断することができる。Further, the importance of the judgment result H1 is determined by the judgment result H
2 and the determination result H3 are set to be higher in importance, and debris flow B2 is generated depending on the proportion of positive determinations among the determination result H1, the determination result H2, and the determination result H3. If it is assumed that the probability of occurrence of the debris flow increases or decreases, it can be determined that the probability of occurrence of the debris flow B2 decreases in the order of each condition in which the steps S53 to S56 are performed.
【0081】さらに、前記ステップS57の処理が行わ
れる条件は、判定結果H1、判定結果H2および判定結
果H3が全て否定的となることであるため、この条件を
満足する場合は、土石流等B2が発生している可能性が
非常に低い(または、可能性が「0」である)と判断す
ることができる。Furthermore, the condition for performing the process of step S57 is that the determination result H1, the determination result H2, and the determination result H3 are all negative, so if this condition is satisfied, the debris flow B2, etc. It can be determined that the possibility of occurrence is very low (or the possibility is “0”).
【0082】そこで、前記ステップS52〜S57で設
定される第1〜第6の出力方式にそれぞれ割り当てられ
る緊急度を、これら第1〜第6の出力方式の順に、最大
値から最小値(「0」値)まで、階段状に変化させるよ
うにする。Therefore, the urgency levels assigned to the first to sixth output methods set in steps S52 to S57 are assigned from the maximum value to the minimum value ("0" in the order of the first to sixth output methods). Value)).
【0083】なお、第1〜第6の出力方式を、「土石流
等B2発生」、「土石流等B2発生のおそれ有り」、
「土石流等B2非発生」等の分類に分けるようにしても
よい。この場合、主に判定結果H1(段波の発生の有
無)に基づいて分類分けを行うことが好ましい。The first to sixth output methods are "debris flow B2 generation", "debris flow B2 generation may occur",
You may divide into the classifications, such as "debris flow etc. B2 non-occurrence." In this case, it is preferable to perform the classification mainly based on the determination result H1 (whether or not a step wave is generated).
【0084】前記ステップS52〜S57の処理によっ
て、結果出力部24(図2参照)に対して、第1〜第6
の出力方式のうちのいずれか1つの方式が指示される
と、結果出力部24は、この出力方式の指示に従って、
警報音発振、ディスプレイ表示、遠隔監視所等への警報
信号出力等の出力処理を行う。この場合、第1〜第6の
出力方式にそれぞれ割り当てられた緊急度に応じて、警
報音の種類や大きさ、表示や警報信号の内容等を変える
ようにする。なお、警報信号として、速度vaや流量規
模Iを出力するようにしてもよい。By the processes of steps S52 to S57, the result output unit 24 (see FIG. 2) is given the first to sixth values.
When any one of the output methods is instructed, the result output unit 24 follows the instruction of this output method.
Output processing such as alarm sound generation, display display, and alarm signal output to remote monitoring stations. In this case, the type and volume of the alarm sound, the contents of the display and the alarm signal, etc. are changed according to the urgency levels assigned to the first to sixth output methods. Note that the speed va or the flow rate scale I may be output as the alarm signal.
【0085】このように、この発明の一実施の形態にお
いては、ドップラ周波数成分Δfのスペクトル分布中
の、段波斜面D1に対応する成分群E3の挙動に着目し
て、土石流等B2の発生の有無を判定するようにしてい
る。この場合、成分群E3は、段波斜面D1の到達時に
大きく変化するため、成分群E3の挙動に着目すること
によって、土石流等B2の発生を確実に検知することが
できる。As described above, in the embodiment of the present invention, attention is paid to the behavior of the component group E3 corresponding to the step wave slope D1 in the spectral distribution of the Doppler frequency component Δf, and the occurrence of the debris flow B2 is generated. The presence or absence is determined. In this case, the component group E3 changes greatly when reaching the step slope D1, and therefore the occurrence of the debris flow B2 can be reliably detected by paying attention to the behavior of the component group E3.
【0086】また、土石流等B2の発生は、その先端部
である段波が被観測位置Cを通過した時点に検知するこ
とができるため、土石流等B2の発生を直ちに知ること
ができる。Further, since the occurrence of the debris flow B2 can be detected at the time when the step wave which is the tip of the debris flow B2 passes through the observed position C, the occurrence of the debris flow B2 can be immediately known.
【0087】さらに、成分群E3の挙動とともに、流下
体Bの流量規模Iの変化や、速度vaの変化に基づい
て、土石流等B2の発生の有無を総合的に判定すること
によって、判定結果の信頼性の向上を図ることができ
る。Furthermore, the presence or absence of the debris flow B2 is comprehensively determined based on the behavior of the component group E3 and the change of the flow rate I of the effluent B and the change of the velocity va. It is possible to improve reliability.
【0088】[0088]
【発明の効果】この発明によれば、土石流や泥流の段波
に対応するドップラ周波数成分に基づいて、土石流や泥
流の発生の有無を判定するようにしているため、土石流
や泥流の発生を確実に検知することが可能である。According to the present invention, the presence or absence of debris flow or mud flow is judged based on the Doppler frequency component corresponding to the step wave of debris flow or mud flow. It is possible to reliably detect the occurrence.
【図1】この発明の一実施の形態が適用された土石流・
泥流発生検知装置の構成を示す説明図である。FIG. 1 is a debris flow to which an embodiment of the present invention is applied.
It is explanatory drawing which shows the structure of a mud flow generation detection apparatus.
【図2】図1の制御装置の構成を示すブロック図であ
る。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a control device shown in FIG.
【図3】図3Aは、流水と流水速度との関係を示す説明
図であり、図3Bは、段波斜面と段波斜面速度との関係
を示す説明図であり、図3Cは、段波上面と段波上面速
度との関係を示す説明図である。FIG. 3A is an explanatory diagram showing a relationship between running water and a flowing water velocity, FIG. 3B is an explanatory view showing a relationship between a step slope and a step slope speed, and FIG. 3C is a step diagram. It is explanatory drawing which shows the relationship between an upper surface and a step wave upper surface speed.
【図4】図4Aは、流水に対応するドップラ周波数成分
のスペクトル分布を示すグラフであり、図4Bは、段波
斜面に対応するドップラ周波数成分のスペクトル分布を
示すグラフである。FIG. 4A is a graph showing a spectral distribution of Doppler frequency components corresponding to running water, and FIG. 4B is a graph showing a spectral distribution of Doppler frequency components corresponding to a step slope.
【図5】図2の段波発生判定手段で段波の発生の有無を
判定するための処理を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a process for determining whether or not a step wave is generated by the step wave generation determining means in FIG.
【図6】図2の段波発生判定手段で段波の発生の有無を
判定するための処理を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing a process for determining whether or not a step wave is generated by the step wave generation determining means in FIG.
【図7】図2の流速判定手段で土石流等の発生の有無を
判定するための処理を示すフローチャートである。7 is a flowchart showing a process for determining whether or not a debris flow or the like has occurred by the flow velocity determining means of FIG.
【図8】図2の流量規模判定手段で土石流等の発生の有
無を判定するための処理を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing a process for determining whether or not a debris flow or the like has occurred by the flow rate scale determination means of FIG.
【図9】図2の総合判定手段38における総合判定処理
を示すフローチャートである。9 is a flowchart showing a comprehensive determination process in a comprehensive determination means 38 of FIG.
10…土石流・泥流発生検知装置 12…送受信機
14…制御装置 20…送受信制御部
22…判定部 24…結果出力部
30…スペクトル分析処理手段 32…段波発生判定
手段
34…流速判定手段 36…流量規模判定
手段
38…総合判定手段 B…流下体
B1…流水 B2…土石流等
D1…段波斜面 Δf…ドップラ周波
数成分
ΔF…スペクトル幅DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Debris flow / mud flow generation detection device 12 ... Transceiver 14 ... Control device 20 ... Transmission / reception control unit 22 ... Judgment unit 24 ... Result output unit 30 ... Spectral analysis processing means 32 ... ... Flow rate scale determining means 38 ... Comprehensive determining means B ... Flowing body B1 ... Flowing water B2 ... Debris flow D1 ... Step wave slope Δf ... Doppler frequency component ΔF ... Spectral width
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤嶺 大輔 東京都三鷹市下連雀5丁目1番1号 日 本無線株式会社内 (72)発明者 長屋 勝博 東京都三鷹市下連雀5丁目1番1号 日 本無線株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−19534(JP,A) 特開 平10−2779(JP,A) 特許2735069(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01D 21/00 E02D 17/20 G01P 5/00 G01S 13/88 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Daisuke Akamine 5-11, Shimorenjaku, Mitaka-shi, Tokyo Nihon Radio Co., Ltd. (72) Katsuhiro Nagaya 5-1-1, Shimorenjaku, Mitaka, Tokyo Within this radio Co., Ltd. (56) Reference JP-A-63-19534 (JP, A) JP-A-10-2779 (JP, A) Patent 2735069 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01D 21/00 E02D 17/20 G01P 5/00 G01S 13/88
Claims (6)
や電波を送信するとともに、前記流下体からの反射波を
受信する送受信機と、 前記反射波に含まれる情報に基づいて、土石流や泥流の
発生を検知する制御装置と、 を有する土石流・泥流発生検知装置において、 前記制御装置は、前記反射波に含まれる情報としてのド
ップラ周波数成分のスペクトル分布中の、前記土石流や
泥流の段波に対応する成分群である段波成分群の挙動に
基づいて、前記土石流や泥流の発生の有無を判定する段
波発生判定手段を有することを特徴とする土石流・泥流
発生検知装置。1. A transceiver that transmits ultrasonic waves and radio waves to a falling body flowing down on an inclined surface and receives a reflected wave from the falling body, and based on information contained in the reflected wave, In a debris flow / mud flow generation detection device having a control device for detecting the generation of debris flow and mud flow, the control device is provided in the spectral distribution of the Doppler frequency component as the information included in the reflected wave, Debris flow / mud flow characterized by having a step wave generation determination means for determining whether or not the debris flow or the mud flow is generated based on the behavior of the step wave component group that is a component group corresponding to the mud flow Occurrence detection device.
において、 前記段波発生判定手段は、前記ドップラ周波数成分のス
ペクトル分布中における、スペクトルパワーが所定の基
準値を上回る該ドップラ周波数成分の群の幅の変化に基
づいて、前記段波成分群の挙動を検出することを特徴と
する土石流・泥流発生検知装置。2. The debris flow / mud flow generation detection device according to claim 1, wherein the step wave generation determination unit has a spectral power of a Doppler frequency component in a spectral distribution of the Doppler frequency component that exceeds a predetermined reference value. A debris flow / mud flow generation detection device which detects the behavior of the step wave component group based on a change in the width of the group.
検知装置において、 前記段波成分群は、前記段波の段波斜面に対応する成分
群であることを特徴とする土石流・泥流発生検知装置。3. The debris flow / mud flow generation detecting device according to claim 1, wherein the step wave component group is a group of components corresponding to a step wave slope of the step wave. Flow generation detection device.
流・泥流発生検知装置において、 前記制御装置は、前記反射波の強度から得られた前記流
下体の流量規模に基づいて、前記土石流や泥流の発生の
有無を判定する流量規模判定手段を有することを特徴と
する土石流・泥流発生検知装置。4. The debris flow / mud flow generation detection device according to claim 1, wherein the control device is based on a flow rate scale of the falling body obtained from the intensity of the reflected wave. A debris flow / mud flow generation detection device having a flow rate scale determination means for determining whether or not the debris flow or the mud flow is generated.
において、 前記制御装置は、前記ドップラ周波数成分から得られた
前記流下体の速度に基づいて、前記土石流や泥流の発生
の有無を判定する流速判定手段を有することを特徴とす
る土石流・泥流発生検知装置。5. The debris flow / mud flow generation detection device according to claim 4, wherein the control device determines whether or not the debris flow or the mud flow is generated based on the velocity of the falling body obtained from the Doppler frequency component. A debris flow / mud flow generation detection device having a flow velocity determination means for determining.
において、 前記制御装置は、前記段波発生判定手段、前記流量規模
判定手段および前記流速判定手段でそれぞれ得られた判
定結果の組み合わせに応じて、前記土石流や泥流の発生
の有無を総合的に判定する総合判定手段を有することを
特徴とする土石流・泥流発生検知装置。6. The debris flow / mud flow generation detection device according to claim 5, wherein the control device is a combination of determination results obtained by the stage wave generation determination unit, the flow rate scale determination unit, and the flow velocity determination unit. A debris flow / mud flow generation detection device having a comprehensive determination means for comprehensively determining whether or not the debris flow or the mud flow has occurred.
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2000
- 2000-03-30 JP JP2000095499A patent/JP3474515B2/en not_active Expired - Lifetime
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