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PRESS RELEASE （技術）

2015年12月21日
株式会社富士通研究所

郡山市との実証実験で、ゲリラ豪雨による内水氾濫の兆候を検知

背景

近年、下水道設備の運用想定規模を大幅に上回る豪雨が多発しています。局所的な豪雨などにより、下水道氾濫の被害が甚大化する傾向にありますが、限られた人員と財源の中で対応するためには設備対策のみならず、ICTの活用が必要とされています。

富士通研究所では、都市における大雨やゲリラ豪雨による被害軽減に向けて、下水道氾濫の兆候を検知する技術（注2）を開発してきています。この技術は、水位計測機能を備えたセンサーをマンホールに組み込み、計測値から氾濫の兆候などを精度良く検知するものです。郡山市と富士通研究所は、下水道氾濫の兆候を検知するセンシングシステムの実証実験に関する協定を締結し、2015年7月23日からマンホールセンシングによるリアルタイム水位モニタリングの実証実験（注3）を実施しています。

実証実験の結果

落合掘雨水幹線に沿ったマンホールやグレーチング（注4）の3か所に水位センサーを設置し、実測データを活用することで、以下の結果が得られました。

1. 内水氾濫の兆候検知

   下水道水位情報をマンホール内部からの無線通信により、クラウドシステム上でリアルタイムにモニタリングできることを検証し、ゲリラ豪雨発生時の下水道の水位が20分で2.2m急上昇という、内水氾濫の兆候を検知しました(図1)。

   
   図1 ゲリラ豪雨時の雨量と水位変化

2. 自然エネルギーの活用により運用コストの低減を実証

   自然環境から得られる小さなエネルギーを電力に変換するエネルギー・ハーベスティング技術の検証として、蓄熱材を用いて高効率化した熱電変換モジュールを新たに開発し、マンホールの蓋に装着して発電量の検証を行いました(図2)。その結果、従来の熱電変換方式の5倍以上となる発電量が確認できました。シミュレーションによる検証では、5年間以上の動作が可能となる電力量が得られ、その間の電池交換作業が不要となります。

   
   図2 熱電変換モジュールの概要とマンホールへの装着の様子

効果

水位の変化が数値化されたことで、排水計画の検証が可能になり、今後の浸水対策の計画の策定に活かせます。また、長期間バッテリー交換不要となるエネルギー・ハーベスティング技術は、ランニングコストの大幅な縮減が期待できるとともに、交通量の多い場所に設置されているマンホールにおいての危険の伴う保守作業軽減にもつながります。

今後

富士通研究所は今後、実測データを解析して水位予測を高精度化するなど、実証実験で得られた成果を中心に開発を進め、本技術の2016年度中の製品化を目指します。また郡山市では、今後、落合堀雨水幹線の排水計画の検証を行い、新たな浸水被害対策に生かしていきます。

商標について

記載されている製品名などの固有名詞は、各社の商標または登録商標です。

注釈

注1 株式会社富士通研究所：

本社 神奈川県川崎市、代表取締役社長 佐相秀幸。

注2 下水道氾濫の兆候を検知する技術：

「下水道氾濫の兆候を低コストに検知する技術を開発」（2015年2月10日 プレスリリース）

注3 リアルタイム水位モニタリングの実証実験：

「郡山市と下水道氾濫の兆候を検知する実証実験を開始」（2015年7月23日 プレスリリース）

注4 グレーチング：

鋼材を格子状に組んだもので、道路ではマンホールや側溝などの蓋として利用される。

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