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土砂「滑る前」に危険予測 静岡大、水分量センサー開発

(2017/2/22 08:22)
土中水分量を計測するセンサーチップを取り付けた棒状の検出器=21日午前、浜松市中区
土中水分量を計測するセンサーチップを取り付けた棒状の検出器=21日午前、浜松市中区

 静岡大工学部電気電子工学科の二川雅登准教授(39)は、土砂崩れの予兆となる土中水分量の変化を調べる小型センサーチップを開発した。斜面の「滑り始め」を観測する従来の予知計測とは異なり、土に含まれる水分量によって「滑る前」の危険度を調べる。二川准教授らは早期の実用化を目指し、1月から浜松市天竜区春野町での実証実験を開始している。
 二川准教授によると水には導電性があるため、土中に発生させた電圧の強弱を調べることで土に含まれる水分量が分かるという。ただ、従来の水分量センサーは大型で消費電力も大きく、山の斜面での多地点・多深度計測には不向きだった。このため、衛星利用測位システム(GPS)で斜面の動きを検知するなど、現在の予知は土砂の滑り始めを計測する方法が主流となっている。
 今回開発した水分量センサーは大規模集積回路(LSI)の技術を応用し、面積を従来比で約8割減と大幅に小型化させた。消費電力も約3割削減したことで、電池で長時間の駆動が可能になった。計測に不必要な電圧は検出せずに除去する構造も開発し、少量の水分でも正確に把握できるという。
 実証実験は、春野町の山中にセンサーを取り付けた棒状の検出器を埋め込み、地表から深さ1メートル以内の水分量を計測する。データは市立春野中に無線送信され、インターネット上で蓄積される。3年をめどに続ける予定で、将来的には農業分野や地下水の確保などへの応用も見据える。

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