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顧客ノウハウと水位計に関する専門知識を持つケラー社は、水に関するアプリケーションにおいて長期的かつ費用対効果の高いソリューションを提供します。

信頼できる洪水警報

ダムの水位監視

都市の水害対策

海、湖、河川の水位監視

ケラー社システムによる信頼の洪水警報

アメリカの国立気象局はある特定の気象条件による天候災害を記録しており、2013年には21の州で洪水と河川の増水による災害報告が82件にも上りました。82件のうち45%は増水した道路を車で渡ろうとした際に巻き込まれたものです。

安全を脅かす気象条件

アメリカの国立気象局はある特定の気象条件による天候災害を記録しており、2013年には21の州で洪水と河川の増水による災害報告が82件にも上りました。 82件のうち45%は増水した道路を車で渡ろうとした際に巻き込まれたものです。南カリフォルニアのある地方自治体では、車が流されてドライバーが命を落とすケースも出ています。この事故が発生した橋は大雨の時に頻繁に増水が起こる場所で、ドライバーを度々脅かしています。この事故による訴訟で市当局は50万ドルの示談金を支払うことになりました。

非効率的なマニュアル作業

事故当初、市の担当者は道路の冠水状況を目視で確認する必要があり、いちいち現場まで車で行っていました。冠水が差し迫っていると判断すると、道路脇に注意標識を設置するようになっています。しかし降雨や洪水は夜中に起きることも多く、また市の担当者が不在のこともあり、この手法は見直しとなりました。発生の予測が困難なため、 マニュアル通りの対応ができないことが多いことから、市の保全 管理者は冠水状況の警報を自動で出せるシステムの導入が不可欠という結論に至りました。


GSMによる洪水警報

市の職員による調査の結果、ケラー社のリモート通信機能付きの GSM i が有効であると判断しました。このGSMユニットはGSM携帯ネットワークを通じて水位または圧力のデータを送信する仕組みです。水位データの収集は、4-20mA、 0-5 VDC、 0-10VDCなどのアナログ出力やRS485 i / SDI12 i といったデジタル出力 など、様々な出力をもったセンサで行うことができます。本システムは保全担当者に時間を問わず警報を遠隔で送信できるので、冠水時の即対応が可能になるという優位性があります。

ケラーアメリカ社に相談した結果、GSMと水位計Acculevel を搭載したシステムがスペックインし、洪水の起こりやすい箇所への設置が決まりました。ケラーアメリカ社はセットアップ、取り付け、システムのプログラミングなどの技術的サポートを提供することで、市の責任者が増水警報をSMSで受信できるようになりました。 システム導入後、市は注意標識を設置する方法から、洪水発生時に水門を閉じる運用へ移行していきました。

ケラー社は国立気象局に対し、高精度水位計・リモート送信システム及びカスタムソフトウェアを組み合わせることで、ひとつのパッケージとして提供することができました。本システムは洪水の兆候を捉え、直ちに報告することができます。国立気象局にとっての一番のポイントは、製品が即座に入手可能であり、SMSを介してシンプルかつ正確なメッセージを送るものでした。

ダムの水位をモニタリングする

ダムでの水位監視は基本的な測定です。主に求められるのは信頼性(耐雷性)と高精度です。モデル36XWはこの要求を満たし、更にMODBUS i 通信

という形式で付加価値を提供しています。

ケラー社のPAA-36XWは、ポーランドのダムで数百本の納入実績があります。一般的に、湿度の問題があるので、大気解放パイプを使用したゲージ圧式は使えません。RS485 i MODBUS通信のおかげで、全てのPAA-36XW(絶対圧式)は同様に動作している気圧センサと容易に通信ができます。頑丈な避雷素子を追加することで、それまで頻繁に発生していた故障が2009年以降は一切なくなりました。絶対圧センサを使うことで、湿度の問題がなくなっただけでなく、非常に優れた長期安定性と総合精度0.05%FS~0.1%FSを実際の環境で実現することができました。

ベニスを守るMOSE ゲートシステム

175の運河と郊外にある膨大な数の水路のため、ベニスは水没の危機にあります。気候変動と地球温暖化の悪化から海面が上昇し、都市部への高潮と洪水をもたらしています。 ベニスはまた、ラグーンの下から送り出される地下水により、ここ数年の間沈み続けています。問題を特定したにも関わらず、状況の悪化を遅らせるのが精いっぱいで、完全な解決には至らないままでいました。事態解決のため、MOSE と呼ばれるゲートシステムが考案されました。

高潮と洪水に悩まされるベニス

ラグーンの上に作られたベニスは1987年にユネスコ世界遺産に登録されました。118の島々に広がり、主に湿地帯に建てられているベニスは水路でつながっており、なかでも最も重要なのがグランドキャナルです。

Canal Grandeグランドキャナルとリアルト橋

 

高潮と洪水は常にベニスを悩ませていましたが、急激に悪化する気候変動の前になす術もありませんでした。ベニスはまた、その砂のような土壌のため毎年数ミリの単位で沈下しており、この問題への対策を講じる必要がありました。さかのぼること100年前、地面の位置は今の水面より25cmも上にありました。1960年代に入り産業が郊外に移ると水の必要性が大幅に増えたため、ラグーンの下から地下水を汲み上げて使用しました。しかし、現在これもまたベニスが沈下する原因となっています。1960年代に問題は特定されたものの、取水量の制限だけでは問題の根本解決には至りませんでした。

海面水位が危険水位に達すると、住民の避難準備のため高水位警報が出されます。ですが玄関先に土嚢を積んだり、ポンプで排水したりする方法などでは、とても都市を救える長期的な解決策とは言えません。秋や冬に水位が上昇するのはベニスでは珍しくなくなっており、洪水に至ってはここ40年間で発生回数が2倍になりました。

 

地球温暖化と海面水位の上昇

地球温暖化現象により大気温が上昇し、世界中の氷河が溶けてしまっています。ある科学者たちの調査結果で、グリーンランドで大量の氷棚が無くなっていることが発見され、夏の間に溶ける氷の量が冬にできる氷の量を上回っているという事実が判明しました。その結果として起きる海面水位の上昇は、海抜の低い国々にとって脅威となっています。

 

Anstieg des Meeresspiegels

海面水位の上昇

 

街を守るゲートシステム

アドリア海から都市部への水の侵入を遠ざけるために、ゲートシステムが考案されました。2001 年、イタリア政府は投票の結果MOSE( “Modulo Sperimentale Elettromeccanico”)洪水防止プロジェクトの推進を決定しました。鉄製のゲートがベニスのラグーンの3つの入り口で高潮を抑える仕組みです。コンクリート製の杭で固定されたゲートは幅20m、厚さ5m、高さは30mにも及びます。高潮の危険がある場合、空気がゲートに送り込まれ、防護壁となってラグーンに入る水を遮断します。通常の水位の時は、ゲートは水に沈んだ状態です。

Senkkastenコンクリート杭/ケーソン

 

MO.S.E SchleusensystemMOSE ゲートシステム

 

ケラー社のセンサはコンクリート杭の中

ケラー社の高精度圧力センサ シリーズ33Xと35X(IP68)をデジタル(bus)表面測定装置に組み込みます。表面測定装置はコンクリート杭内に設置し、ケーソンの構造をモニターします。

このソリューションは数kmの長さに渡ってわずか100分の1mmの正確性を保証し、同様のアプリケーションで使われてきた従来のテクノロジーと比較して、大きな利点があります。

水文学的水位モニタリング

ロシアの連邦水文・気象環境モニタリング局“Roshydromet”は、河川や湖における水位モニタリングシステムの使用を増やし、水位および水温に目を光らせています。

少し前から、当局の6つの部署でケラー社の水位モニタリングシステムの導入を始めました。 ロシア各州の機関では、データの安全性および機密性をコントロールする必要があるため、モニタリングシステムによって得られる測定データは高度な正確性と透明性が求められます。

 

凍った水のモニタリング

本システムは水圧と水温を測定する水位計36XWと 自動でデータ収集・送信するGSM i -2 から構成されます。GSM-2 モジュールは低圧用のセンサも設けられています。

GSM ボックスは、時としてマイナス40度にまで達する極めて過酷な気象条件下においても、数年にわたる安定的なデータ送信と連続的動作が求められます。Roshydromet が管轄する北部地区では、ケラー社の本システムをフィンランド湾とバレンツ海で使用しています。フィンランド湾はフィンランド南のバルト海に位置します。バレンツ海はロシア北部にあり、マイナス35度にまで低下する北極海に流れ込みます。

本システムでは水位計を水中に設置し、氷の状態を監視します。盗難や破壊行為から機器を守るため、支柱で固定されビデオカメラも設置されています。

Northern Division現場の様子(フィンランド)

 

長期的なデータ送信

本システムは数年にわたって正確なデータを毎時間収集し続けています。収集されたデータはGSM/GPRSを介して12時間に1回Roshydromet に送られています。

データの削除はリチウムバッテリーの交換時期に合わせて、5年から7年に1回だけ行われます。その間、メンテナンス作業は一切不要です。

 

広範囲での設置

2016 年にRoshydromet が管轄する北部地区が、本システム22式を安全レコーダ付きでアルハンゲリスク州に設置しました。

 

2017年10月に、ロシアの連邦当局のシベリア地区がGSM-2モジュールと水位計 各12式を提供しました。この地域は気温がマイナス38度にも達する非常に過酷な環境です。監視カメラに加え、システムを鉄製のケースに収納し、さらに鉄製のフェンスで囲うことにより機器の安全を確保しました。監視カメラの映像はGSM-2モジュールとつながっているので、侵入者がいた場合、ただちにシベリア地区へメッセージが送信される仕組みになっています。

Siberian-Division現場の様子(ロシア シベリア地区)

 

2017 年11月に、Roshydromet が管轄する中央Chernozen地区に本システム4式が設置されました。気温がマイナス25度にまで下がる地域です。鉄製チューブでできた垂直のアンテナ塔に直径わずか57mmのGSM-2モジュールを設置しました。この設置方法の利点は、システムが人の目に触れることがなく、洪水からも守られている点にあります。本システムは河川の水位をモニターし、監視カメラも取り付けられています。

Chernozem region現場の様子(ロシア Chernozem 地区)

 

Novgorod地区にあるRoshydrometの試験場にはもう2つのシステムがあり、そこではレインキャッチャーもつながっています。

RainCatcher.jpgレインキャッチャー

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