LoRaWANを用いた傾斜エリアのモニタリングシステム
2023/07/21
場所：台湾
パートナー：GeoSupply株式会社
背景
台湾は島国であり、その地理的特徴から、道路ネットワークはしばしば急な傾斜を含む様々な地形を横断します。しかし、これらの傾斜はさまざまな潜在的なリスクや課題をもたらします。自然災害の影響を受けると、地滑りや地震の影響で傾斜は不安定になったり、滑りやすくなったりする場合があり、公共交通機関や乗客の安全が脅かされる可能性があります。一般の人々の生命と財産を保護するためには、信頼性のある傾斜監視システムを構築することが重要です。このようなシステムは、潜在的な危険を早期に検出し、早期警告と予測を提供すること、関連当局が事故が発生する前に適切な措置を取ることができます。
システム要件
- この事例は、10ヶ所以上の地域にカバーしており、各地域には当初30〜40ヶ所の監視ポイントが設置されていましたが、現在では約500ヶ所の監視ポイントが設置完了しています。
- 各地域において、主な監視装置として高解像度の低温効果ティルトメータと土壌水分計が使用されています。
- 各監視装置セットは独立したソリューションでなければならず、そのために充電可能なバッテリーと太陽光パネルが必要です。
- クラウドベースのIoT監視システムプラットフォームは、傾斜監視システムの管理プラットフォームとして機能します。
- 各地域の監視装置には、高解像度の低温効果インクリノメータと土壌水分計が含まれており、約500ヶ所の計測ポイントの設置が完了しています。
数十台のアドバンテック産業用LoRaWANゲートウェイWISE-6610が、計測ポイントのデータを無線で受信します。
数十台のアドバンテック産業用LoRaWANゲートウェイWISE-6610が、計測ポイントのデータを無線で受信します。
導入製品
- WISE-4610P：高度な産業用LoRa/LoRaWANワイヤレスI/Oモジュール
- WISE-S617：2AI/2DI/1DOのワイヤレスモジュラーI/O、1RS-485 & M12コネクタ搭載
- WISE-6610-A100C：産業用LoRaWANゲートウェイ
- GeoSupply IoTクラウドモニタリングシステム
システム概要
台湾のほとんどの鉄道の斜面は、浅い傾斜で滑りやすいリスクがあります。そのため、斜面に監視ポールを設置して、長期間にわたって斜面の安定性を監視し評価することができます。屋外の監視システムでは、パイプラインの設置が非常に不便であり、一部の斜面はしばしば草刈り作業の対象となるためパイプラインが損傷する可能性があります。以上の考慮に基づき、無線伝送監視ソリューションのほうがよりシンプルであり、設置およびメンテナンスコストが大幅に削減されます。
設置の手軽さから、各監視装置は自己完結型でなければなりません。省電力設計と低消費電力を備え、強い防水性と防塵性をもち、高い安定性と信頼性を提供します。
アドバンテックによって提供されたソリューションは、WISE-4610P産業用LoRaWANワイヤレスI/Oモジュールを約500セット展開し、これらを数十台のWISE-6610の高度なLoRaWANゲートウェイに無線接続することです。各WISE-4610Pには、高解像度の低温効果ティルトメータ、土壌水分計、太陽光パネルも搭載されます。
このソリューションの利点は、WISE-4610Pに内蔵された充電式バッテリーが太陽光発電パネルを介して常に充電されていること、そして幅広い種類のセンサに接続するための多彩な産業用I/O組み合わせソリューションを提供していることです。さらに、WISE-4610PのIP65評価による耐水・防塵性と産業用の広温度範囲は、屋外環境でも高い信頼性を維持しています。
WISE-4610Pのもう一つの利点は、低消費電力です。これによりWISE-4610Pとその接続されたセンサの電力要求は、搭載されたバッテリーと太陽光発電パネルだけで十分に賄われるため、センサ用に別途バッテリーや電源を取り付ける必要はありません。センサは使用されていない時は電源が切れており、測定がが必要な時になると、WISE-4610Pが信号を送信してセンサの電源を入れます。
LoRaWANネットワークプロトコルは、長距離通信、低消費電力、高い拡張性と柔軟性など、複数の利点を提供しています。そのため、傾斜安定度モニタリングプロジェクトに最適です。
約500セットのセンサ（ノード）を介して、GeoSupplyはそれらをクラウドサーバやオンラインデータベースにリアルタイムでインポートし、その後、GISにインポートして操作インターフェースの可視化を向上させ、管理効率を向上させています。また、GeoSupplyは中央気象局のオープンデータ情報に接続し、台風の経路マップやレーダーエコーによる累積降水量のマップなどを利用して、降水の分布と発展を判断するのを支援します。これらをAIと組み合わせて斜面の安定性を評価する手段として利用することを期待しています。
システム構成図
アドバンテックが選ばれる理由
- WISE-4610Pは、再充電可能な内蔵バッテリーを搭載し、低消費電力で接続されたセンサを起動できます。防水性や防塵性に強く、幅広い動作温度範囲で作動できるため屋外での利用に最適です。
- WISE-4610PとWISE-6610は、LoRaWANネットワークプロトコルを使用しています。このプロトコルは長距離通信、低消費電力、良好な拡張性を特徴としており、電源が限られている、または利用できない屋外プロジェクトに最適です。
- アドバンテックが実装したソリューションは一つの製品で異なるI/Oソリューションに対応し、センサを直接起動できる電力出力チャンネルを特徴としています。そのため、センサ用の別個電源を用意する必要が無くなります。これは、傾斜の監視や潜在的な災害の早期発見を促進するために、厳格で費用対効果の高い効率的なソリューションです。
GeoSupplyが選ばれた理由
- 専門チームは、国内外のモニタリングで20年以上の豊富な経験と専門知識を持ち、品質の高いIoTモニタリング・エンジニアリングソリューションを提供することに取り組んでいます。
- GeoSupplyは、信頼性の高いGCP（Google Cloud Platform）と、安定性の高いMongoDBオンラインデータベースを選択してモニタリングシステムを構築しています。データは安全なクラウド環境に保存され、顧客のニーズに応じて柔軟に拡張アップグレードが行われ、システム性能と効率を確保します。
- GISのインポート、中央気象局のオープンデータ情報、そしてAIの支援を備えた優れたモニタリングプラットフォームは、顧客が理想的なクラウドモニタリングと斜面管理プラットフォームを完成させるのに役立ちます。
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