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JP2008190908A - Flow direction meter - Google Patents

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JP2008190908A
JP2008190908A JP2007023347A JP2007023347A JP2008190908A JP 2008190908 A JP2008190908 A JP 2008190908A JP 2007023347 A JP2007023347 A JP 2007023347A JP 2007023347 A JP2007023347 A JP 2007023347A JP 2008190908 A JP2008190908 A JP 2008190908A
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JP
Japan
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flow
flow direction
water
reed switches
meter
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007023347A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigenobu Tsuruoka
重信 鶴岡
Makiko Okuda
満紀子 奥田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Takuwa Corp
Original Assignee
Takuwa Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Takuwa Corp filed Critical Takuwa Corp
Priority to JP2007023347A priority Critical patent/JP2008190908A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flow direction meter having simple structure, capable of detecting a flow direction of a forward flow, stop or a backward flow in a channel without power supplies. <P>SOLUTION: This flow direction meter is characterized by being equipped with a case body 5 installed on a sidewall 3A on one side of the channel 3; a flow direction detecting member 11, suspended in the case body 5 rockably toward a water flow direction in the channel 3, and equipped with a flow speed adjusting plate 15 on the tip projecting to the downside of the case body 5; a magnet 17, fixed in the middle in the longitudinal direction of the flow direction detecting member 11; and an arc-shaped lead switching pipe 21, having a plurality of built-in lead switches 19 arranged in circular form and in ON/OFF-operably by the magnet 17, along a rocking locus of the magnet 17 following rocking of the flow direction detecting member 11, wherein the plurality of lead switches 19 are arranged on each position for detecting the forward flow, stop or the backward flow. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、流向計に関し、特に洪水時に内水氾濫地域(人の住んでいる地域)の安全のために河川構造物のゲートの開閉に際して水路の水流方向が順流、停止、逆流のいずれかを判断するための流向計に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a flow direction meter, and in particular, for the safety of inland flooded areas (areas where people live) during floods, the flow direction of a water channel is either forward, stop, or reverse flow when opening or closing a gate of a river structure. It relates to a flow direction meter for judgment.

洪水時に河川氾濫地域の安全確保のために治水施設は重要な役割を持っており、河川構造物としての例えば樋門はその1つである。そして、樋門とは、河川または水路を横断して設けられる制水施設であり、当該樋門の横断する支川の合流する本川の堤防内に時には暗渠として設けられ、堤防の機能を有している。樋門のゲートの開放操作というのは高い重要性を持っており、台風または集中豪雨時には、水路への流入量が一時的に増大するため、水位が上昇し、的確な操作を行わないと水路内から水が溢れて周辺の家屋が浸水するなどの大きな被害を招くことから社会的影響度も大きいものがある。このように、樋門とは、ゲートの閉閉により、設備の上下流(内外)に生じる水理的な影響を遮断する設備である。   Flood control facilities have an important role in ensuring the safety of flooded areas during floods, and one such example is the lock as a river structure. Xiamen is a water control facility that is installed across rivers or waterways, and is sometimes provided as a culvert in the main river embankment where the tributaries crossing the Xiamen cross. ing. The opening operation of the gate of Xiamen is of high importance, and during typhoons or torrential rains, the amount of inflow into the waterway temporarily increases, so the water level rises and the waterway must be operated without proper operation. Some of them have a great social impact because they cause flooding from the inside and flooding the surrounding houses. As described above, the lock gate is a facility that shuts off hydraulic influences that occur upstream and downstream (inside and outside) of the facility by closing and closing the gate.

このように、洪水時に本川からの逆流を防止するための樋門・樋管ゲートは、全国に数万箇所あり、従来より委託された近傍の住民が目視で水路の流水の流向を判断し、手動でゲートの開閉操作を行っていたが、委託された住民の高齢化等の理由で、光ケーブルを利用して事務所から遠隔する方式に変化しつつある。そのために、目視の代わりにセンサにより水路の水流の流向を検出する流向計の必要性が高まってきている。   In this way, there are tens of thousands of lock gates and pipe gates throughout the country to prevent backflow from the main river during floods. The gates were manually opened and closed, but for reasons such as the aging of entrusted residents, the system is changing to remote from the office using optical cables. Therefore, the necessity of the flow direction meter which detects the flow direction of the water flow of a water channel with a sensor instead of visual observation has increased.

従来の流向計としては、超音波式流向計と電磁式流向計がある。超音波式流向計は、例えば特許文献1に示されているように、2つの超音波式送受波器を水流方向に対して予め設定した角度で水路の対岸に設置し、一方の送受波器から他方の送受波器へ超音波パルスを発信すると共にその逆方向にも発信される。この超音波パルスの伝達時間を計測し、伝達時間、設置角度、測線長より、流向(並びに流速)を算出するものである。   Conventional flow direction meters include an ultrasonic flow direction meter and an electromagnetic flow direction meter. For example, as shown in Patent Document 1, an ultrasonic flow direction meter is configured such that two ultrasonic transducers are installed on the opposite bank of a water channel at a preset angle with respect to the water flow direction. An ultrasonic pulse is transmitted from one to the other transducer and transmitted in the opposite direction. The transmission time of this ultrasonic pulse is measured, and the flow direction (and flow velocity) is calculated from the transmission time, the installation angle, and the line length.

また、電磁式流向計は、例えば特許文献2に示されているように、検出部の内部に備えた電磁コイルにより、周囲に磁界をつくり、この磁界中を誘電体である水が通過するときに発生する起電力を検出して水流の流向を測定するものである。
特公平1−56383号公報 特許第3623773号公報
In addition, as shown in Patent Document 2, for example, an electromagnetic flow direction meter creates a magnetic field around an electromagnetic coil provided inside a detection unit, and water that is a dielectric passes through the magnetic field. The direction of water flow is measured by detecting the electromotive force generated in the water.
Japanese Patent Publication No. 1-56383 Japanese Patent No. 3623773

ところで、超音波式流向計並びに電磁式流向計などの従来の流向計においては、流向を検出するためには電源並びに電気的な種々の変換器を必要とするので、1箇所当たりで100〜180万円と比較的高価である。そのために、数万箇所のニーズに応えて全ての箇所に設置するには予算上において無理であるという問題点があった。   By the way, in a conventional flow direction meter such as an ultrasonic flow direction meter and an electromagnetic flow direction meter, in order to detect the flow direction, a power source and various electric converters are required. It is relatively expensive at 10,000 yen. Therefore, there is a problem that it is impossible on the budget to install in all locations in response to the needs of tens of thousands of locations.

また、超音波式流向計は、水路の平均流速を測定し、順流、停止、逆流の検出に加えて流速データも検出できるが、2つの超音波式送受波器を水路の対岸に設置するので、計測測線上に連続して気泡が発生すると欠測が生じ、あるいは超音波伝搬路の堆砂や植生による超音波伝搬が妨げられて測定できない事態が生じる。そのために、超音波式流向計の設置場所に制限が多くなる。ゲートの近くに設置できずに、かなり離れた場所に設置すると、洪水時の水流の流向に対する反応速度が鈍くなるという問題点があった。   In addition, the ultrasonic flow meter measures the average flow velocity of the water channel and can detect the flow velocity data in addition to the detection of forward flow, stop, and reverse flow, but since two ultrasonic transducers are installed on the opposite shore of the water channel, When bubbles are continuously generated on the measurement line, missing measurement occurs, or ultrasonic propagation due to sedimentation or vegetation in the ultrasonic propagation path is hindered and measurement cannot be performed. Therefore, there are many restrictions on the installation location of the ultrasonic flow direction meter. If it cannot be installed near the gate but installed in a very distant place, there is a problem that the response speed to the direction of the water flow during flooding becomes slow.

また、電磁式流向計は、水路の一方側の側壁のみに設置して前記側壁近傍の流速を測定し、順流、停止、逆流の検出に加えて流速データも検出できるが、電波等の外来ノイズによる誤作動障害を受け易く、電磁式流向計の設置場所に制限が多くなる。そのために、ゲートの近くに設置できずに、かなり離れた場所に設置すると、前述した超音波式流向計と同様に、洪水時の水流の流向に対する反応速度が鈍くなるという問題点があった。また、ポイントのみの流向計測であるので、渦流や対流等により計測に支障が生じることがある。また、水路の幅が広域の場合は、水路の中央と側壁では流向が違うことがある。   In addition, the electromagnetic flow meter is installed only on one side wall of the water channel to measure the flow velocity in the vicinity of the side wall, and can detect flow velocity data in addition to detection of forward flow, stop, and reverse flow. It is easy to receive the malfunction trouble by, and there are many restrictions on the installation place of the electromagnetic flow direction meter. For this reason, if it cannot be installed near the gate but is installed at a considerably distant place, there is a problem that the reaction speed with respect to the direction of the water flow at the time of flooding becomes slow, as in the case of the ultrasonic flowmeter described above. In addition, since the flow direction is measured only at points, the measurement may be hindered by eddy currents or convection. When the width of the waterway is wide, the flow direction may be different between the center and the side wall of the waterway.

上記発明が解決しようとする課題を達成するために、この発明の流向計は、水路の一方側の側壁に取り付けるケース本体と、
このケース本体内に前記水路の水流方向に向けて揺動自在に懸吊し、かつ、流速調整板を前記ケース本体の下方に突出する先端に備えた流向検知部材と、
この流向検知部材の長手方向の途中に固定した磁石と、
前記流向検知部材が揺動するのに伴う磁石の揺動軌跡に沿って前記磁石でON・OFF動作可能に円弧状に配置した複数のリードスイッチを内蔵し、かつ、前記複数のリードスイッチが順流、停止、逆流を検知する位置に配置された円弧形状のリードスイッチ管と、
を備えてなることを特徴とするものである。
In order to achieve the problem to be solved by the present invention, a flow direction meter of the present invention comprises a case main body attached to a side wall on one side of a water channel,
A flow direction detecting member suspended in the case body so as to be swingable in the water flow direction of the water channel, and provided with a flow rate adjusting plate at a tip protruding below the case body,
A magnet fixed in the middle of the longitudinal direction of the flow direction detection member;
A plurality of reed switches arranged in an arc shape so that the magnet can be turned ON / OFF along the swing trajectory of the magnet as the flow direction detecting member swings, and the plurality of reed switches are forward flowed. An arc-shaped reed switch pipe arranged at a position to detect stop, reverse flow,
It is characterized by comprising.

また、この発明の流向計は、前記流向計において、前記リードスイッチ管の複数のリードスイッチが、順流、停止、逆流の各検知を少なくとも2つ以上のリードスイッチでON動作すべく同じ斜め方向に並列に配置した構成であることが好ましい。   In the flow direction meter of the present invention, in the flow direction meter, the plurality of reed switches of the reed switch pipe are arranged in the same oblique direction so that each of the forward flow, stop flow, and reverse flow detection is turned on by at least two reed switches. It is preferable that it is the structure arrange | positioned in parallel.

また、この発明の流向計は、前記流向計において、前記ケース本体に、浸水の有無を検出する浸水検出装置を備えてなることが好ましい。   In the flow direction meter according to the present invention, preferably, the case main body is provided with an inundation detection device for detecting the presence or absence of inundation in the case body.

また、この発明の流向計は、前記流向計において、前記流速調整板が、前記流向検知部材の延長方向に長さを調整自在に設けられていることが好ましい。   In the flow direction meter of the present invention, it is preferable that the flow rate adjusting plate is provided so that the length thereof can be adjusted in the extending direction of the flow direction detection member.

以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明によれば、複数のリードスイッチを用いることから無電源で流向を検出できるので、施設の電源の設計が容易となり、また電気的な変換器も不要であるために、小型、低コストで、しかも流向検出の信頼性が高いことから、ニーズに応えて必要な箇所に容易に設置できる。   As can be understood from the means for solving the problems as described above, according to the present invention, since the flow direction can be detected without a power source because a plurality of reed switches are used, the design of the power source of the facility is facilitated. Since an electrical converter is not required, it is small in size, low in cost, and highly reliable in detecting the flow direction, so that it can be easily installed at a required location in response to needs.

また、無電源で接点信号を検出するので樹脂モールドすることで水中で使用することができ、流向検知部材の自重によるので風による誤動作を軽減でき、さらに、避雷回路を内蔵することで、雷に強く、屋外の自然環境に強いものにすることができる。   In addition, since the contact signal is detected with no power supply, it can be used underwater by resin molding, and it can reduce malfunction due to wind due to the weight of the flow direction detection member. It can be strong and strong against the outdoor natural environment.

また、水路の一方側の側壁のみに設置しても流向の検出ができるので、気泡や堆砂や植生等の影響を受けず、さらには電波等の外来ノイズによる誤作動障害を受けにくく、設置場所の制限は殆どなくなる。   In addition, because it can detect the flow direction even if it is installed only on the side wall of one side of the waterway, it is not affected by air bubbles, sedimentation, vegetation, etc., and it is not susceptible to malfunction failure due to external noise such as radio waves. Almost no restrictions on location.

また、樋門・樋管ゲートは、それぞれ現場毎の状況が異なっており、さらには1つの現場においても複数のポイントで流向を検出する必要も生じるが、簡単な構成で安価であるので十分に対応できる。つまり、必要な箇所に容易に設置することができる。   In addition, Xiamen and Yodo pipe gates have different situations at each site, and it is also necessary to detect the flow direction at multiple points even at one site, but it is sufficient because it is simple and inexpensive. Yes. That is, it can be easily installed at a required location.

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1(A),(B)を参照するに、この実施の形態に係る流向計1は、水路3の一方側の側壁3Aに取り付けられ、水路3の水流が順流、停止、逆流であるかを計測するものである。すなわち、例えばケース本体5が直方体の箱形状をなす本体部5Aと蓋部5Bとで構成され、前記本体部5Aが水路3の一方側の側壁3Aに例えば4箇所をアンカー7で固定される構成であり、ケース本体5の下側、すなわち本体部5Aの下側には開口部9が形成されている。   Referring to FIGS. 1 (A) and 1 (B), the flow direction meter 1 according to this embodiment is attached to the side wall 3A on one side of the water channel 3, and is the water flow in the water channel 3 forward, stopped, or reverse? Is to measure. That is, for example, the case main body 5 is configured by a main body portion 5A having a rectangular parallelepiped box shape and a lid portion 5B, and the main body portion 5A is fixed to the side wall 3A on one side of the water channel 3 by, for example, four places with the anchors 7. An opening 9 is formed on the lower side of the case main body 5, that is, on the lower side of the main body 5A.

また、前記ケース本体5の内部には、流向検知部材としての例えば流向検知棒11が支軸部13に前記水路3の水流方向(図1(A)において左右方向)に向けて揺動自在に懸吊されており、流向検知棒11の先端がケース本体5の開口部9から下方に突出し、この突出した先端に流速調整板15が設けられている。なお、前記流速調整板15は流向検知棒11の延長方向に長さを調整自在に設けられている。流速調整板15の長さを調整することで、水路3の水流に対して感応する流速値を調整することができる。例えば、流速調整板15が長ければ感応度が高くなるので流向検知棒11の振れ幅が大きくなり、逆に流速調整板15が短ければ感応度が低くなるので流向検知棒11の振れ幅が小さくなる。なお、水流の流速値の測定及び流速調整板15の長さ調整についての詳細説明は後述する。   Further, inside the case body 5, for example, a flow direction detection rod 11 as a flow direction detection member is swingable on the support shaft portion 13 in the water flow direction of the water channel 3 (left and right direction in FIG. 1A). The tip of the flow direction detection rod 11 protrudes downward from the opening 9 of the case body 5, and a flow rate adjusting plate 15 is provided at the protruding tip. The flow rate adjusting plate 15 is provided so that its length can be adjusted in the extending direction of the flow direction detecting rod 11. By adjusting the length of the flow velocity adjusting plate 15, the flow velocity value that is sensitive to the water flow in the water channel 3 can be adjusted. For example, if the flow rate adjusting plate 15 is long, the sensitivity is high, so that the deflection width of the flow direction detecting rod 11 is large, and conversely, if the flow velocity adjusting plate 15 is short, the sensitivity is low, so the deflection width of the flow direction detecting rod 11 is small. Become. A detailed description of the measurement of the flow velocity value of the water flow and the length adjustment of the flow velocity adjusting plate 15 will be described later.

また、前記流向検知棒11の長手方向の途中には、磁石としての例えば永久磁石17が固定されている。   Further, for example, a permanent magnet 17 as a magnet is fixed in the middle of the flow direction detecting rod 11 in the longitudinal direction.

図2(A)〜(F)を併せて参照するに、ケース本体5の本体部5Aには、例えば複数のリードスイッチ19を内蔵した円弧形状のリードスイッチ管21が固定されている。さらに、前記複数のリードスイッチ19は前記流向検知棒11が揺動するのに伴う永久磁石17の揺動軌跡に沿って前記永久磁石17でON・OFF動作可能に円弧状に配置され、かつ、前記複数のリードスイッチ19が水路3の水流の順流、停止、逆流を検知する位置に配置されている。   2A to 2F, an arc-shaped reed switch tube 21 containing, for example, a plurality of reed switches 19 is fixed to the main body portion 5A of the case main body 5. Further, the plurality of reed switches 19 are arranged in an arc shape so that the permanent magnet 17 can be turned ON / OFF along a swing locus of the permanent magnet 17 as the flow direction detecting rod 11 swings. The plurality of reed switches 19 are disposed at positions for detecting forward flow, stop, and reverse flow of the water flow in the water channel 3.

より詳しくは、図2(A),(C),(E)は、上記の湾曲形状のリードスイッチ管21を直線状に図示したものであり、リードスイッチ管21は、断面矩形状の中空管23の内部の一面側にプリント基板25が配置されており、前記プリント基板25には、複数のリードスイッチ19が順流、停止、逆流の各検知を少なくとも2つ以上のリードスイッチ19でON動作すべく同じ斜め方向に並列に配置されている。つまり、複数のリードスイッチ19が同じ斜め方向に並列に配置されることで、隣り合うリードスイッチ19の接点27の間の距離Dを近づけることができるので、1個の永久磁石17で2つ以上のリードスイッチ19のON動作を可能にできる。2つ以上のリードスイッチ19がON動作することで、検知精度を向上させることができる。   More specifically, FIGS. 2 (A), (C), and (E) illustrate the curved reed switch tube 21 in a straight line, and the reed switch tube 21 is hollow with a rectangular cross section. A printed circuit board 25 is arranged on one side of the inside of the tube 23, and a plurality of reed switches 19 on the printed circuit board 25 are turned on by at least two or more reed switches 19 to detect each of forward flow, stop, and reverse flow. As much as possible, they are arranged in parallel in the same diagonal direction. In other words, since the plurality of reed switches 19 are arranged in parallel in the same oblique direction, the distance D between the contacts 27 of the adjacent reed switches 19 can be reduced, so that two or more can be obtained with one permanent magnet 17. The reed switch 19 can be turned on. The detection accuracy can be improved by turning on the two or more reed switches 19.

この実施の形態では、図2(E)に示されているように、合計6個のリードスイッチ19(LS1〜LS6)が同じ斜め方向に並列して、順流、停止、逆流の各検知がそれぞれ2個のリードスイッチ19でON動作するように配置されている。つまり、逆流はリードスイッチLS1、LS2がON動作することで検知され、停止はリードスイッチLS3、LS4がON動作することで検知され、順流はリードスイッチLS5、LS6がON動作することで検知される。   In this embodiment, as shown in FIG. 2 (E), a total of six reed switches 19 (LS1 to LS6) are arranged in parallel in the same diagonal direction to detect forward flow, stop, and reverse flow, respectively. The two reed switches 19 are arranged to be turned on. That is, the reverse flow is detected when the reed switches LS1 and LS2 are turned on, the stop is detected when the reed switches LS3 and LS4 are turned on, and the forward flow is detected when the reed switches LS5 and LS6 are turned on. .

図3(A)を参照するに、リードスイッチ19の構造は、2本の強磁性体のリード29が各一端の接点27に互いに隙間を介して相対してガラス管31の内部に封入されている。また、ガラス管31の内部には不活性ガス33が封入されて前記接点27の活性化を防止している。また、接点27の部分にはロジウムやイリジウムをメッキすることで特性の安定化及び長寿命化が図られている。   Referring to FIG. 3A, the structure of the reed switch 19 is such that two ferromagnetic reeds 29 are encapsulated inside the glass tube 31 so as to be opposed to the contact 27 at each end through a gap. Yes. Further, an inert gas 33 is sealed inside the glass tube 31 to prevent the contact 27 from being activated. The contact 27 is plated with rhodium or iridium to stabilize the characteristics and extend the life.

上記のリードスイッチ19は、図3(B)に示されているように、永久磁石17が近づくと、リード29にN極とS極が誘導され、この磁気吸引力により前記接点27が接触するように作動し、ON作動する。また、永久磁石17が離れて磁界が除かれると、リード29の機械的弾性により原位置に戻り、前記接点27が離れてOFF作動する。   As shown in FIG. 3 (B), when the permanent magnet 17 approaches the reed switch 19, the N pole and the S pole are guided to the lead 29, and the magnetic contact force makes contact with the contact point 27. It operates as follows. Further, when the permanent magnet 17 is separated and the magnetic field is removed, the lead 29 returns to the original position due to the mechanical elasticity, and the contact 27 is separated to be turned off.

再び、図2(A)〜(F)を参照するに、プリント基板25の図2(E)において右端側には、この流向計1が水中にあるか否かを確認するために浸水の有無を検出する浸水検出装置35が取り付けられている。浸水検出装置35は、例えば2本の浸水検出棒37がシャフト状の支持体39の両側に添えられており、2本の浸水検出棒37の先端部には浸水検出部41が設けられている。つまり、前記浸水検出部41が浸水したときの浸水検出棒37間の導電抵抗値を検出することで、浸水の有無が判断される。例えば、導電抵抗値が35キロΩを越えたときは浸水していないことを検出し、導電抵抗値が35キロΩ以下では浸水したことを検出する。   2A to 2F again, on the right end side of the printed circuit board 25 in FIG. 2E, whether or not the flow meter 1 is in water is checked for the presence or absence of water immersion. An inundation detecting device 35 is attached. In the inundation detection device 35, for example, two intrusion detection rods 37 are attached to both sides of a shaft-like support 39, and an inundation detection unit 41 is provided at the tip of the two inundation detection rods 37. . That is, the presence or absence of flooding is determined by detecting the conductive resistance value between the flooding detection rods 37 when the flooding detection unit 41 is flooded. For example, when the conductive resistance value exceeds 35 kilo ohms, it is detected that the water has not been submerged, and when the conductive resistance value is 35 kilo ohms or less, it is detected that the liquid has been submerged.

次に、上記の流向計1の使用例を説明する。   Next, the usage example of said flow direction meter 1 is demonstrated.

図4を参照するに、河川構造物としての例えば樋門43が水路3の内水側と本川45の外水側との間に設けられている。前記樋門43を構成しているゲート47が上下に移動するよう設けられている。このゲート47の上端部には開閉装置49の一部である上下方向へ延伸されたラック51の下端が取り付けられていると共にラック51の上端には駆動装置53が設けられている。この駆動装置53は前記ラック51に噛合された図示しないピニオンと駆動モータを備えており、この駆動モータを駆動せしめてピニオンが回転されることでラック51が上下に移動して前記ゲート47が上下動して開閉される。なお、駆動装置53はこれ以外のすでに公知の駆動機構を用いても構わない。   Referring to FIG. 4, for example, a lock 43 as a river structure is provided between the inner water side of the water channel 3 and the outer water side of the main river 45. A gate 47 constituting the lock 43 is provided to move up and down. A lower end of a rack 51 extending in the vertical direction, which is a part of the opening / closing device 49, is attached to an upper end portion of the gate 47, and a driving device 53 is provided at the upper end of the rack 51. The driving device 53 includes a pinion and a driving motor (not shown) meshed with the rack 51. By driving the driving motor and rotating the pinion, the rack 51 moves up and down and the gate 47 moves up and down. Open and close by moving. The driving device 53 may use other known driving mechanisms other than this.

ゲート47の付近には、上記の流向計1が水路3の一方側の側壁3Aに取り付けられている。流向計1には電気ケーブル55の一端(図4において下端)が取り付けられていると共に電気ケーブル55の他端側は表示装置57を介して伝送路機材59により遠隔地に設置された監視・制御装置61に接続される構成である。この監視・制御装置61内には監視制御用端末63を備えている。   In the vicinity of the gate 47, the flow meter 1 is attached to the side wall 3 </ b> A on one side of the water channel 3. One end (lower end in FIG. 4) of the electric cable 55 is attached to the flow direction meter 1 and the other end side of the electric cable 55 is monitored and controlled by a transmission line equipment 59 via a display device 57 at a remote place. The configuration is connected to the device 61. The monitoring / control device 61 includes a monitoring control terminal 63.

前記伝送路機材59は、図示しないが、光ケーブルシステムや衛星通信システムの片方又は両方使用によりIP化された伝送路システムを介しカメラ情報等も同時伝送することで、カメラによる安全確認が行えると共に釣り人等の人への避難放送を行う等により、より確実で安全な水門遠隔操作システムを構築できる。光ケーブルシステムは既に実施例も多数あるが、破提時の光ケーブル切断や光ケーブル布設なき箇所の対応に問題がある。一方、衛星通信システムは、技術進歩に伴い、小型、安価、高速IP化が可能となっている。光ケーブルと衛星通信の二重化で、より信頼性の高い伝送路が可能となっている。   Although not shown in the figure, the transmission line equipment 59 transmits camera information and the like simultaneously through an IP transmission line system by using one or both of an optical cable system and a satellite communication system, thereby enabling safety confirmation by the camera and fishing. A more reliable and safe sluice remote control system can be constructed by evacuation broadcasting to people. There are already many examples of optical cable systems, but there is a problem in dealing with places where optical cables are not cut and no optical cables are laid. On the other hand, satellite communication systems can be made compact, inexpensive, and high-speed IP as technology advances. Duplication of optical cable and satellite communication enables a more reliable transmission path.

図5を併せて参照するに、上記のリードスイッチ管21のリードスイッチLS1、LS2は表示装置59内の逆流の表示ランプL1に接続されており、リードスイッチLS3、LS4は停止の表示ランプL2に接続されており、リードスイッチLS5、LS6は順流の表示ランプL3に接続されている。   Referring also to FIG. 5, the reed switches LS1 and LS2 of the reed switch tube 21 are connected to the reverse display lamp L1 in the display device 59, and the reed switches LS3 and LS4 are connected to the stop display lamp L2. The reed switches LS5 and LS6 are connected to the forward display lamp L3.

また、前記開閉装置49の駆動装置53は例えば伝送路機材59を介して遠隔地に設置された監視・制御装置61内の監視制御用端末63に接続されている。   The driving device 53 of the opening / closing device 49 is connected to a monitoring control terminal 63 in a monitoring / control device 61 installed at a remote place via a transmission line equipment 59, for example.

上記構成により、例えば図6(A)においてはゲート47が開いた状態にあり、水流は水路3の内水側から本川45の外水側へ向けて順流として流れている。このときは、流向計1の流速調整板15が水路3の水流に感応して図1において右方向へ移動することで、流向検知棒11がケース本体5の支軸部13を中心にして反時計回り方向に回動することになる。したがって、流向検知棒11の長手方向のほぼ中間にある永久磁石17が流向検知棒11の揺動に伴って反時計回り方向に円弧状に移動して、図1において右側の二点鎖線の位置で停止する。   With the above configuration, for example, in FIG. 6A, the gate 47 is in an open state, and the water flow is flowing forward from the inner water side of the water channel 3 toward the outer water side of the main river 45. At this time, the flow rate adjusting plate 15 of the flow direction meter 1 moves in the right direction in FIG. 1 in response to the water flow in the water channel 3, so that the flow direction detection rod 11 is counteracted around the support shaft portion 13 of the case body 5. It will rotate in the clockwise direction. Therefore, the permanent magnet 17 in the middle of the longitudinal direction of the flow direction detecting rod 11 moves in an arc shape in the counterclockwise direction as the flow direction detecting rod 11 swings, and the position of the two-dot chain line on the right side in FIG. Stop at.

すなわち、永久磁石17は図2(A)において右側の二点鎖線に該当する位置で停止し、リードスイッチLS5、LS6がON動作することになる。すると、図5において順流の表示ランプL3が点灯するので、監視室57の監視員は水路3の水流が順流であることを検知できる。したがって、ゲート47は開いた状態にしておかれる。   That is, the permanent magnet 17 stops at a position corresponding to the two-dot chain line on the right side in FIG. 2A, and the reed switches LS5 and LS6 are turned on. Then, since the forward flow display lamp L3 is turned on in FIG. 5, the monitoring person in the monitoring room 57 can detect that the water flow in the water channel 3 is forward. Therefore, the gate 47 is left open.

一方、上記の順流の状態から、図6(B)に示されているように洪水初期のときは、水流は本川45の外水側から水路3の内水側へ向けて逆流として流れる。このときはゲート47が開いた状態にある。逆流になると、流向計1の流速調整板15が水路3の水流に感応して図1において左方向へ移動することで、流向検知棒11がケース本体5の支軸部13を中心にして時計回り方向に回動することになる。したがって、流向検知棒11に固定されている永久磁石17が流向検知棒11の揺動に伴って時計回り方向に円弧状に移動して、図1において左側の二点鎖線の位置で停止する。   On the other hand, from the above-described forward flow state, as shown in FIG. 6B, at the beginning of the flood, the water flow flows as a reverse flow from the outside water side of the main river 45 toward the inside water side of the water channel 3. At this time, the gate 47 is in an open state. When the flow reverses, the flow rate adjustment plate 15 of the flow direction meter 1 moves to the left in FIG. 1 in response to the water flow in the water channel 3, so that the flow direction detection rod 11 is centered on the support shaft portion 13 of the case body 5. It will rotate in the turning direction. Therefore, the permanent magnet 17 fixed to the flow direction detecting rod 11 moves in an arc shape in the clockwise direction as the flow direction detecting rod 11 swings, and stops at the position of the two-dot chain line on the left side in FIG.

すなわち、永久磁石17は図2(A)において左側の二点鎖線に該当する位置で停止し、リードスイッチLS1、LS2がON動作することになる。すると、図5において逆流の表示ランプL1が点灯するので、監視室57の監視員は水路3の水流が逆流になったことを検知できる。   That is, the permanent magnet 17 stops at a position corresponding to the two-dot chain line on the left side in FIG. 2A, and the reed switches LS1 and LS2 are turned on. Then, since the backflow display lamp L1 is turned on in FIG. 5, the monitoring person in the monitoring room 57 can detect that the water flow in the water channel 3 is reversed.

この逆流検知を確認した監視員は、図4における監視・制御装置59から駆動装置53に指示を与えて図4に示されているようにゲート47を閉じることができる。これにより、台風または集中豪雨時に水路3への流入量が一時的に増大しようとしても、ゲート47で遮断することで、周辺の家屋が浸水するなどの大きな被害を防止できる。   The monitoring person who has confirmed the detection of the reverse flow can give an instruction to the driving device 53 from the monitoring / control device 59 in FIG. 4 to close the gate 47 as shown in FIG. As a result, even if the amount of inflow into the water channel 3 temporarily increases during a typhoon or heavy rain, blocking the gate 47 can prevent major damage such as inundation of surrounding houses.

なお、ゲート47が閉じると、水路3の水流が停止状態になるので、流向検知棒11がケース本体5の支軸部13から垂直方向に懸吊された状態になる。すなわち、永久磁石17は図2(A)において中央の実線に該当する位置で停止し、リードスイッチLS3、LS4がON動作することになる。すると、図5において停止の表示ランプL2が点灯するので、監視室57の監視員はゲート47が閉じて水路3の水流が停止状態になったことを検知できる。   When the gate 47 is closed, the water flow in the water channel 3 is stopped, so that the flow direction detection rod 11 is suspended from the support shaft portion 13 of the case body 5 in the vertical direction. That is, the permanent magnet 17 stops at a position corresponding to the solid line in the center in FIG. 2A, and the reed switches LS3 and LS4 are turned on. Then, since the stop display lamp L2 in FIG. 5 is turned on, the monitor in the monitoring room 57 can detect that the gate 47 is closed and the water flow in the water channel 3 is stopped.

以上のことから、この実施の形態の流向計1は、複数のリードスイッチ19を用いることから無電源で流向を検出できるので、施設の電源の設計が容易となり、また電気的な変換器も不要であるために、小型、低コストで、しかも流向検出の信頼性が高いことから、ニーズに応えて必要な箇所に容易に設置できる。   From the above, the flow direction meter 1 of this embodiment can detect the flow direction with no power source because a plurality of reed switches 19 are used. Therefore, the design of the power source of the facility is facilitated, and no electrical converter is required. Therefore, since it is small in size, low in cost, and highly reliable in detecting the flow direction, it can be easily installed at a required location in response to needs.

また、無電源で接点信号を検出するので樹脂モールドすることで水中で使用することができ、流向検知棒11の自重によるので風による誤動作を軽減できる。加えて、避雷回路を内蔵することで、雷に強く、屋外の自然環境に強いものにすることができる。   In addition, since the contact signal is detected with no power supply, it can be used underwater by resin molding, and malfunction due to wind can be reduced because of the dead weight of the flow direction detection rod 11. In addition, by incorporating a lightning protection circuit, it is strong against lightning and can be strong against the outdoor natural environment.

また、水路3の一方側の側壁3Aのみに設置しても流向の検出ができるので、従来の超音波式流向計のように気泡や堆砂や植生等の影響を受けず、さらには従来の電磁式流向計のように電波等の外来ノイズによる誤作動障害を受けにくく、設置場所の制限は殆どなくなる。   In addition, since the flow direction can be detected even if it is installed only on the side wall 3A on one side of the water channel 3, it is not affected by air bubbles, sediment, vegetation, etc. unlike the conventional ultrasonic flow direction meter. Like an electromagnetic flow meter, it is less susceptible to malfunctions caused by external noise such as radio waves, and there are almost no restrictions on the installation location.

また、樋門43・樋管ゲートは、それぞれ現場毎の状況が異なっており、さらには1つの現場においても複数のポイントで流向を検出する必要も生じるが、簡単な構成で安価であるので十分に対応できる。つまり、必要な箇所に容易に設置することができる。   In addition, the Xiamen 43 and Yodo pipe gates have different conditions at each site, and it is also necessary to detect the flow direction at a plurality of points even in one site, but it is sufficient because it is inexpensive with a simple configuration. It can correspond to. That is, it can be easily installed at a required location.

また、流向計1に浸水検出装置35を併設することにより、流向計1が浸水しているか否かを検出できるので、より信頼性の高い運用が可能となる。   Further, by providing the inundation detecting device 35 in the flow direction meter 1, it is possible to detect whether or not the flow direction meter 1 is inundated, so that more reliable operation is possible.

次に、この実施の形態の流向計1の応用例について説明する。   Next, an application example of the flow direction meter 1 of this embodiment will be described.

流速調整板15が受ける水圧は、水流の流速の2乗に比例するので、図7に示されているような曲線になる。したがって、例えば、流速調整板15の長さを一定としたときに、順流のリードスイッチLS5、LS6がON動作したときの水圧を予め設定し、かつこの水圧に対応する流速値を予め測定し、この測定値を例えば監視・制御装置59のメモリに設定値として記憶しておくことにより、実際の計測時にリードスイッチLS5、LS6がON動作したときの水流の流速値が分かる。逆流のときも同様であるので、詳細な説明を省略する。   The water pressure received by the flow velocity adjusting plate 15 is proportional to the square of the flow velocity of the water flow, and thus has a curve as shown in FIG. Therefore, for example, when the length of the flow rate adjusting plate 15 is constant, the water pressure when the forward reed switches LS5 and LS6 are turned ON is set in advance, and the flow rate value corresponding to this water pressure is measured in advance. By storing this measured value as a set value in the memory of the monitoring / control device 59, for example, the flow velocity value of the water flow when the reed switches LS5 and LS6 are turned ON during actual measurement can be obtained. Since it is the same also at the time of a backflow, detailed description is abbreviate | omitted.

なお、図7において説明の便宜上、順流側の水流の流速値を+Vとし、逆流側の水流の流速値を−Vとし、順流側の水流の水圧を+Pとし、逆流側の水流の水圧を−Pとしている。   For convenience of explanation in FIG. 7, the flow velocity value of the water flow on the forward flow side is + V, the flow velocity value of the water flow on the reverse flow side is −V, the water pressure of the water flow on the forward flow side is + P, and the water pressure of the water flow on the reverse flow side is − P.

さらに、流速調整板15の長さを短くすると、水流の流速値に対する感応が鈍くなるので、所定の流速値に対応する流向検知棒11の振幅が小さくなる。換言すれば、測定可能な流速の最大値をアップできることになる。そこで、複数のリードスイッチ19の間隔を前述した図2(E)の実施の形態の場合より配置を変えたりして狭くし、かつリードスイッチ19の数を増やすことによって、流速値の段階的な計測間隔を小さくして計測段階の数を多くすることができる。   Furthermore, if the length of the flow velocity adjusting plate 15 is shortened, the sensitivity to the flow velocity value of the water flow becomes dull, so that the amplitude of the flow direction detection rod 11 corresponding to the predetermined flow velocity value becomes small. In other words, the maximum value of the measurable flow velocity can be increased. Therefore, the interval between the plurality of reed switches 19 is made narrower by changing the arrangement than in the case of the embodiment of FIG. The number of measurement steps can be increased by reducing the measurement interval.

したがって、流速調整板15の長さを調整することで、計測可能な段階的流速値の調整を行うことができるので、殆どあらゆる種類のゲート47や流速・流向でなくても移動や変位を検出したり、機械設備、土石流検知や土砂移動等の災害用センサにも応用可能となる。   Therefore, by adjusting the length of the flow velocity adjusting plate 15, it is possible to adjust the measurable stepwise flow velocity value, so that it is possible to detect movement and displacement without using almost all types of gates 47 and flow velocity / flow direction. It can also be applied to sensors for disasters such as mechanical equipment, debris flow detection and sediment movement.

(A)はこの発明の実施の形態の流向計の正面図で、(B)は(A)の矢視IB−IB線の断面図である。(A) is a front view of the flow direction meter of embodiment of this invention, (B) is sectional drawing of the arrow IB-IB line of (A). (A)はリードスイッチ管の直線的な正面図で、(B)は(A)の右側面図で、(C)は(A)のリードスイッチ管を下から視た平面図で、(D)は(C)の右側面図で、(E)はプリント基板とリードスイッチと浸水検出装置との組立平面図で、(F)は(E)の右側面図である。(A) is a linear front view of the reed switch tube, (B) is a right side view of (A), (C) is a plan view of the reed switch tube of (A) viewed from below, (D ) Is a right side view of (C), (E) is an assembly plan view of the printed circuit board, the reed switch, and the water immersion detection device, and (F) is a right side view of (E). (A)はOFF動作状態のリードスイッチの概略的な断面図で、(B)はON動作状態のリードスイッチの概略的な断面図である。(A) is a schematic sectional view of the reed switch in the OFF operation state, and (B) is a schematic sectional view of the reed switch in the ON operation state. この発明の実施の形態の流向計を使用したゲート開閉装置と監視室の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the gate opening / closing apparatus and monitoring room using the flow direction meter of embodiment of this invention. 図4における流向計による計測システムを示す概略的な電気回路図である。It is a schematic electric circuit diagram which shows the measurement system by the flow direction meter in FIG. (A)は順流状態を示す概略図で、(B)は逆流状態を示す概略図である。(A) is the schematic which shows a forward flow state, (B) is the schematic which shows a backflow state. この発明の実施の形態の流向計の流速調整板が受ける水圧と水流の流速値との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the water pressure which the flow-rate adjustment plate of the flow direction meter of embodiment of this invention receives, and the flow velocity value of a water flow.

符号の説明Explanation of symbols

1 流向計
3 水路
5 ケース本体
9 開口部
11 流向検知棒(流向検知部材)
13 支軸部
15 流速調整板
17 永久磁石(磁石)
19 リードスイッチ(LS1〜LS6)
21 リードスイッチ管
23 中空管
25 プリント基板
27 接点
29 リード
31 ガラス管
35 浸水検出装置
37 浸水検出棒
39 支持体
41 浸水検出部
43 樋門
45 本川
47 ゲート
49 開閉装置
53 駆動装置
55 電気ケーブル
57 表示装置
59 伝送路機材
61 監視・制御装置
63 監視・制御用端末
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flow direction meter 3 Water channel 5 Case main body 9 Opening part 11 Flow direction detection rod (flow direction detection member)
13 Supporting shaft portion 15 Flow rate adjusting plate 17 Permanent magnet (magnet)
19 Reed switch (LS1 to LS6)
21 Reed Switch Tube 23 Hollow Tube 25 Printed Circuit Board 27 Contact 29 Lead 31 Glass Tube 35 Flooding Detection Device 37 Flooding Detection Rod 39 Support 41 Flooding Detection Unit 43 Xiamen 45 Honkawa 47 Gate 49 Opening / Closing Device 53 Driving Device 55 Electric Cable 57 Display Device 59 Transmission Line Equipment 61 Monitoring / Control Device 63 Monitoring / Control Terminal

Claims (4)

水路の一方側の側壁に取り付けるケース本体と、
このケース本体内に前記水路の水流方向に向けて揺動自在に懸吊し、かつ、流速調整板を前記ケース本体の下方に突出する先端に備えた流向検知部材と、
この流向検知部材の長手方向の途中に固定した磁石と、
前記流向検知部材が揺動するのに伴う磁石の揺動軌跡に沿って前記磁石でON・OFF動作可能に円弧状に配置した複数のリードスイッチを内蔵し、かつ、前記複数のリードスイッチが順流、停止、逆流を検知する位置に配置された円弧形状のリードスイッチ管と、
を備えてなることを特徴とする流向計。
A case body attached to the side wall on one side of the waterway;
A flow direction detecting member suspended in the case body so as to be swingable in the water flow direction of the water channel, and provided with a flow rate adjusting plate at a tip protruding below the case body,
A magnet fixed in the middle of the longitudinal direction of the flow direction detection member;
A plurality of reed switches arranged in an arc shape so that the magnet can be turned ON / OFF along the swing trajectory of the magnet as the flow direction detecting member swings, and the plurality of reed switches are forward flowed. An arc-shaped reed switch pipe arranged at a position to detect stop, reverse flow,
A flow direction meter characterized by comprising.
前記リードスイッチ管の複数のリードスイッチが、順流、停止、逆流の各検知を少なくとも2つ以上のリードスイッチでON動作すべく同じ斜め方向に並列に配置した構成であることを特徴とする請求項1記載の流向計。   The plurality of reed switches of the reed switch pipe are configured to be arranged in parallel in the same oblique direction so that each of forward flow, stop, and reverse flow detection is turned on by at least two reed switches. The flow direction meter according to 1. 前記ケース本体に、浸水の有無を検出する浸水検出装置を備えてなることを特徴とする請求項1又は2記載の流向計。   The flow direction meter according to claim 1 or 2, wherein the case main body is provided with a water immersion detection device for detecting the presence or absence of water immersion. 前記流速調整板が、前記流向検知部材の延長方向に長さを調整自在に設けられていることを特徴とする請求項1、2又は3記載の流向計。   4. The flow direction meter according to claim 1, wherein the flow rate adjusting plate is provided so that its length can be adjusted in the extending direction of the flow direction detecting member.
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