JP2000337948A

JP2000337948A - 傾斜板描画帯と水位計測システム

Info

Publication number: JP2000337948A
Application number: JP15148399A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Takagi; 陽市高木; Kazunori Muraki; 和則村木; Takayuki Yoneoka; 孝幸米丘; Akio Tsujikawa; 秋雄辻川
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Process Computer Engineering Inc
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Information and Control Systems Inc
Priority date: 1999-05-31
Filing date: 1999-05-31
Publication date: 2000-12-08

Abstract

(57)【要約】【課題】取付あるいは取外し作業を容易に行なうこと
ができる。【解決手段】ダム１０のコンクリート壁１２の壁面に
沿って配置された傾斜板描画帯１６は帯状に形成された
本体１８と、この本体１８の表面に描かれた複数の傾斜
板２０とを備え、傾斜板２０は、黒色の本体１８の上に
白色で描かれている。そして本体１８は、屈曲性を有す
るゴム材を用いて構成され、傾斜板描画帯１６の上端部
が巻き上げ機構２２に連結され、巻き上げ機構２２の駆
動により傾斜板描画帯１６が上下動可能に配置されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、傾斜板描画帯と水
位計測システムに係り、特に、水面からの光信号をディ
ジタル画像のデータに変換し、このディジタル画像のデ
ータを処理して、例えば、ダム、河川、海、湖などの水
位を計測するものに利用して有効なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ダムや河川などの水位（潮位）を
測定するに際しては、フロート式や圧力式の水位計測方
法が採用されている。この種の水位計測方法において
は、「機械工学便覧（改定第６版；日本機械学会１９９
７；第６編計測法第７章７．６液位の測定）」に
記載されているように、フックゲージポイントゲージを
用いて、基準面から液の表面までの距離を直接測定する
方式や、川からトンネルなどで陸上の井戸に水を引き、
井戸の水面にフロートを浮かべ、フロートの変位を機械
的に測定する方式が採用されている。さらに、タンクの
底面、側面に取り付けたダイフラムの圧力による変形を
機械的および電気的に検出したり、あるいは液体内に細
管を挿入し、細管先端から圧縮空気を噴出させて、細管
の背圧を測定したりする方式が採用されている。しか
し、これらの水位計測方法では、水中に精密機器を設置
する必要があり、設置作業が困難である。

【０００３】そこで、水中に精密機器を設置することな
く、非接触で且つ遠隔操作によって水位を計測するもの
として、例えば、特開平８−１４５７６５号公報、特開
平１０−６２２３１号公報、特開平１１−２３３５０号
公報に記載されているように、カメラと画像処理装置と
を組み合わせたものが提案されている。

【０００４】従来の水位計測システムにおいては、ダム
の壁面などに沿って配置されて水位の目盛が付された量
水標に隣接して、傾斜板を配置し、量水標と傾斜板から
の光をカメラに取り込み、カメラに入射した光信号を光
学像として結像させ、この光学像を複数の画素に対応づ
けて分割し、各光学像をその輝度にしたがったディジタ
ル画像信号に変換し、このディジタル画像信号をアナロ
グの映像信号に変換して画像処理装置に出力し、画像処
理装置において、アナログ信号をディジタル信号に変換
するとともに、このディジタル信号を画像データとして
画像メモリに記憶し、画像メモリに記憶されたデータを
処理して水位を計測する方式が採用されている。そして
傾斜板としては、板状のものた用いられており、傾斜板
の表面には、黒色の地の上に、長方形状の傾斜板が複数
個、垂直軸と交差するように配列されて白色で描かれて
いる。この傾斜板を用いてダムの全水深を計測する場
合、１メートル程度の小片に分割された傾斜板本体をダ
ムのコンクリート壁に沿って複数個配置し、各傾斜板本
体を植え込みボルトなどを用いて固定する方法が採用さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】傾斜板を用いてダムな
どの水位を計測する場合、新規にダムを建設するときに
は、ダムに水が満たされる前にダムのコンクリート壁に
傾斜板を取り付けることはできるが、ダムが建設された
後で、傾斜板を取り付けるときには、ダムに水が満たさ
れた状態で傾斜板を取り付けることが必要となる。ダム
に水が満たされた状態で傾斜板を取り付ける作業は、水
面下の設置作業、すなわち潜水作業が必要となるため、
設置作業が困難になるとともに工事費が高価なものとな
る。また傾斜板を長期間使用することに伴って、傾斜板
の表面が汚れたり、色が薄くなったりしてコントラスト
を十分に保てなくなったときには、画像処理に支障をき
たすため、傾斜板の補修が必要となる。このような場合
でも、傾斜板をコンクリート壁にボルトで取り付ける方
法では、水面下の傾斜板を取り替えるには潜水作業が要
求され、補修作業が困難となる。またさらに、傾斜板本
体を小片に分割して取り付ける場合には、傾斜板本体の
小片間に隙間が生じ、この隙間が画像処理時に計測誤差
の原因になる。

【０００６】本発明の目的は、取付あるいは取外し作業
を容易に行なうことができる傾斜板描画帯と水位計測シ
ステムを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決るための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、帯状に形成された本体と、この本体の表
面に前記本体の長手方向の中心線と交差する方向に沿っ
て描かれた複数条の傾斜板とを備え、前記本体は、水と
接する壁面に沿って壁面上部から水中に亘って配置可能
に構成されてなる傾斜板描画帯を構成したものである。

【０００８】前記傾斜板描画帯を構成するに際しては、
以下の要素を付加することができる。

【０００９】（１）前記本体は、屈曲性を有する弾性体
で構成されてなる。

【００１０】（２）前記本体の長手方向上端部に支持部
材が連結されてなる。

【００１１】（３）前記本体の長手方向上端部は、手動
操作による巻き上げ機の巻き取り軸に巻き付けられてな
る。

【００１２】（４）前記本体の長手方向上端部は、電動
による巻き上げ機の巻き取り軸に巻き付けられてなる。

【００１３】（５）前記本体の長手方向下端部に錘が連
結されてなる。

【００１４】また、本発明は、水中から水面上方に亘っ
て配置されて水位の目盛が付された量水標に隣接して配
置された傾斜板描画帯と、前記量水標と傾斜板描画帯か
らの光を入射しこの入射光を指定の位置に結像させる光
入射手段と、この光入射手段により結像された光学像を
複数の画素に対応づけて分割し各光学像をその輝度に従
ったディジタル画像信号に変換する光電変換手段と、こ
の光電変換手段の変換によるディジタル画像信号をディ
ジタル画像のデータとして記憶する記憶手段と、この記
憶手段に記憶されたディジタル画像のデータを処理して
前記傾斜板描画帯周辺の水位を計測する水位計測手段と
を備えてなる水位計測システムを構成したものである。

【００１５】前記水位計測システムを構成するに際して
は、以下の要素を付加することができる。

【００１６】（１）前記記憶手段に記憶されたデータに
したがった画像と前記水位計測手段の計測結果を表示す
る表示手段を備えてなる。

【００１７】（２）前記水位計測手段は、前記記憶手段
に記憶されたディジタル画像のデータのうち前記傾斜板
の実像部と虚像部とが交差する位置のデータを水面とし
て、この水面位置における画像上の座標を、地上の標高
を示す世界座標系の座標に変換し、変換された座標に従
って水位を計測してなる。

【００１８】前記した手段によれば、傾斜板描画帯の本
体が、水と接する壁面に沿って壁面上部から水中に渡っ
て配置可能に構成されているため、水面下の作業が不要
となり、本体の取付あるいは取外し作業を容易に行なう
ことができる。特に、本体を、屈曲性を有する弾性体で
構成することで、本体の取付あるいは取外し作業を容易
に行なうことができる。

【００１９】また本体の長手方向上端部に支持部材を連
結することで、本体を、例えば、ダムのコンクリート壁
上部側から吊り下げたり吊り上げたりすることもでき
る。

【００２０】さらに、本体の長手方向上端部を、手動操
作あるいは電動による巻き上げ機の巻き取り軸に巻きつ
けることで、本体の取付あるいは取外し作業をさらに容
易に行なうことができる。また本体の長手方向下端部に
錘を連結することで、本体が水によって揺れるのを防止
することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示す
水位計測システムの全体構成図である。図１において、
ダム１０のコンクリート壁１２には、垂直式量水標１４
と傾斜板描画帯１６が互いに隣接して、水中から水面上
方に渡って配置されている。垂直式量水標１４は、垂直
軸、すなわち重力の作用する方向に沿って形成されたコ
ンクリート壁１２の壁面に沿って垂直に設置されてお
り、量水標１４の表面には水位に関する目盛が付されて
いる。傾斜板描画帯１６は、量水標１４近傍に配置され
て、コンクリート壁１２の壁面に沿って垂直に設置され
ている。

【００２２】この傾斜板描画帯１６は、図２に示すよう
に、帯状に形成された本体１８と、本体１８の表面に本
体１８の長手方向の中心線と交差する方向に沿って描画
された複数状の傾斜板２０を備え、本体１８は、水と接
する壁面（コンクリート壁１２の壁面）に沿ってコンク
リート壁１２の上部から水中に渡って配置可能なもの、
例えば、屈曲性を有する弾性体として平板状のゴム材を
用いて構成されている。本体１８の表面は、画像処理時
における濃度差（輝度差）がはっきり出るように、地が
黒色で描かれ、黒色の地の上に長方形形状の傾斜板２０
が白色の絵模様で描画されている。本体１８の長手方向
上端部は手動操作による巻き上げ機構（巻き上げ機）２
２に連結され、本体１８の長手方向下端部には、傾斜板
描画帯１６が水によって揺れるのを防止するために、錘
２４が連結されている。

【００２３】巻き上げ機構２２は、図３ないし図６に示
すように、箱型形状のケース２６、シャフト（巻き取り
軸）２８、歯車３０、ハンドル３２、ラチェット３４を
備えて構成されており、シャフト２８の両端がケース２
６の側壁に回転可能に連結されている。そしてシャフト
２８には、窓部３６を介して、本体１８の長手方向上端
部が巻き付けられている。歯車３０とハンドル３２はケ
ース２６の側壁に配置されてシャフト２８の軸方向端部
に連結されており、ラチェット３４は、その先端部が歯
車３０と噛合可能に配置されている。すなわち、ハンド
ル３２を一定の方向に操作することで、傾斜板描画帯１
６を巻き上げることができるようになっているととも
に、ラチェット３４が歯車３０と噛み合うことで、傾斜
板描画帯１６の自重によりシャフト２８が回転して傾斜
板描画帯１６が落下するのを防止するようになってい
る。なお、巻き上げ時には、ラチェット３４は、ハンド
ル３２の操作に伴って歯車３０によって自然に押し上げ
られ、歯車３０の回転がラチェット３４によって妨げら
れないようになっている。また巻き下げ時には、ラチェ
ット３４と歯車３０との噛み合いを外した状態で、ハン
ドル３２を巻き上げ時とは逆方向に操作することで、傾
斜板描画帯１６の巻き下げ量を自在に調整することがで
きる。すなわちハンドル３２の操作により傾斜板描画帯
１６を巻下げたり、巻上げたりすることができ、傾斜板
描画帯１６の取付あるいは取外し作業を容易に行なうこ
とができる。

【００２４】次に、傾斜板描画帯１６にゴム材を用いた
ときの引っ張り強さについて考察する。

【００２５】傾斜板描画帯１６の全長をＬ、厚さｔ、幅
Ｂ、比重をｇとすると、全体の重さＷは、Ｗ＝ＬＢｔｇ／１０００Ｋｇ…（１）となる。

【００２６】ここで、ダム１０の高さを２５ｍと仮定
し、Ｌ＝２５００ｃｍ、Ｂ＝１０００ｃｍ、ｔ＝０．５
ｃｍ、ｇ＝１．５ｇ／ｃｍ³を（１）式に代入すると、
重さＷは、Ｗ＝２５００×１０００×１．５×０．５／１０００Ｋｇ＝１８７５Ｋｇとなる。このとき、傾斜板描画帯１６の最上部における
引っ張り応力σは、 σ＝Ｗ／Ｂ・ｔ＝１８７５／（１００×０．５）＝３７．５Ｋｇ／ｃｍ² となる。硬質ゴムの引っ張り強さは、７０〜６３０５Ｋ
ｇ／ｃｍ²とされており、傾斜板描画帯１６にゴム材を
用いても強度的に問題になることない。

【００２７】次に、図７に示すように、傾斜板描画帯１
６をシャフト２８に巻き取る際の実用上の問題点につい
て考察する。

【００２８】傾斜板描画帯１６の幅をＢ、外径をＤ１、
内径をＤ２、厚さをｔ、比重をｇとすると、傾斜板描画
帯１６の全体の重さＷは、Ｗ＝（Ｄ１²−Ｄ２²）Ｂｇπ／４…（２）となる。

【００２９】（１）式と（２）式から、Ｗ＝ＬＢｔｇ／１０００＝（Ｄ１²−Ｄ２²）Ｂｇπ／４Ｌｔ＝（Ｄ１²−Ｄ２²）π／４となる。

【００３０】ここで、Ｄ２＝２０ｃｍと仮定すると、Ｌ
＝２５００ｃｍ、ｔ＝０．５であるから、Ｄ１は、Ｄ１＝ＳＱＲＴ（４Ｌｔ／π＋Ｄ２²）＝ＳＱＲＴ（４×２５００×０．５／π＋２０²）＝４４．６ｃｍとなる。外径Ｄ１の値は、内径Ｄ２の２倍程度の値であ
り実用上問題になることはない。

【００３１】一方、図１に示すように、ダム１０から一
定の距離離れた地点にダム管理所３８が設置されてお
り、ダム管理所３８にはカメラ４０と雲台４２が配置さ
れている。カメラ４０は、一端側が開口されたケース４
４内に収納されており、ケース４４は、雲台４２の上部
側に傾斜自在に固定されている。カメラ４０は、量水標
１４と傾斜板描画帯１６からの光を入射し、この入射光
を指定の位置に結像させる光入射手段としてのレンズ
と、このレンズにより結像された光学像を複数の画素に
対応づけて分割し、各光学像をその輝度にしたがったデ
ィジタル画像信号に変換する光電変換手段としてのＣＣ
Ｄ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）を
備えて構成されており、ディジタル画像信号が信号線４
６を介して、計算機室４８内の画像処理装置５０に伝送
されるようになっている。また雲台４２内には、カメラ
４０の光軸の傾斜角を調整するためのコントローラやケ
ース４４を駆動するためのリンク機構が内蔵されてお
り、コントローラが信号線４６を介して画像処理装置５
０に接続されている。

【００３２】画像処理装置５０は、ディジタル画像信号
をディジタル画像のデータとして記憶する記憶手段とし
ての画像メモリと、画像メモリに記憶されたディジタル
画像のデータを処理して傾斜板描画帯１６周辺の水位５
２を計測する水位計測手段としてのマイクロプロセッサ
を備えて構成されており、マイクロプロセッサにはモニ
タＴＶ５４、水位表示器５６が接続されている。モニタ
ＴＶ５４は、カメラ４０の撮像による画像を表示する表
示手段として構成されており、水位表示器５６は、画像
処理装置５０の処理に伴う水位を表示する表示手段とし
て構成されている。

【００３３】次に、図１に示すシステムを用いて水位を
計測するときの具体的な処理内容を図８ないし図１２に
したがって説明する。

【００３４】画像処理装置５０は、図９に示す教示処理
プログラム２００、オンライン計測処理プログラム２０
２にしたがって傾斜板描画帯１６周辺の水位５２を計測
するようになっている。そして傾斜板描画帯１６周辺の
水位５２を実際に計測するに先立って、システム立ち上
げ時に、教示処理プログラム２００にしたがって教示処
理Ａを実行することとしている。この教示処理Ａでは、
オペレータの操作に基づいて、量水標１４の基準点をシ
ステムに教示したり、画像座標系（画面上の座標系）に
おける距離を地上の標高を示す世界座標系における距離
に変換するための距離変換係数を教示したりすることが
行なわれる。

【００３５】具体的には、図８に示すように、モニタＴ
Ｖ５４の画面上に、量水標１４と傾斜板描画帯１６周囲
の画像を表示した状態で教示を行なう。この場合、画面
上には、量水標１４の画像として、実像部１４ａの画像
が表示されるとともに、量水標１４の像が水面上で反射
したり、水面下からの屈折像が合成された虚像部１４ｂ
が画像として表示される。さらに、傾斜板描画帯１６の
傾斜板２０が実像部２０ａの画像として表示されるとと
もに、傾斜板２０に入射した光が水面上で反射して得ら
れた反射像２０ｂ、傾斜板２０に入射した光が水面下で
屈折して得られた屈折像２０ｃの画像がそれぞれ表示さ
れる。

【００３６】図８に示すような画像が表示されていると
きに、図９に示す教示処理Ａが実行され、オペレータの
操作により、第１の基準点６０が量水標１４の実像部１
４ａ上に設定されると、図１０に示すように、第１の基
準点６０の画像座標系における座標と地上における標高
を示す世界座標系の座標がそれぞれ算出されて記憶され
る（ステップＡ−１００）。次に、量水標１４の実像部
１４ａ上に第２の基準点６２が設定されると、第２の基
準点６２の画像座標系における座標と世界座標における
座標がそれぞれ算出されて記憶される（ステップＡ−２
００）。このあと、第１の基準点６０と第２の基準点６
２とを結ぶ基準点間距離として、画像座標系における距
離ΔＹｇが算出される（ステップＡ−３００）。次に、
地上の任意の点を基準点６４とし、地上における基準点
間の距離として、第１の基準点６０と基準点６４との距
離をＨ１とし、地上における基準点間の距離として、基
準点６２と基準点６４との距離をＨ２とし、地上におけ
る基準点間の標高差ΔＨ＝Ｈ１−Ｈ２が算出される（ス
テップＡ−４００）。すなわち第１の基準点６０と第２
の基準点６２との地上における標高差が算出される。こ
の後、距離変換係数ε＝ΔＨ／ΔＹｇが算出される。こ
の距離変換係数εに画面上の長さ（距離）を掛け算する
ことで、地上における高さ（距離）を求めることができ
る。

【００３７】教示処理Ａが終了したあとは、図９に示す
ように、画像処理装置５０による画像処理が開始され、
計測対象からの画像を処理するために、傾斜板描画帯１
６周辺の画像を取り込む（ステップＢ）。この後、入力
したディジタル画像のデータにしたがって水面検知を実
行する（ステップＣ）。この水面検知では、水面境界を
画像処理で検知するために、図１１に示すように、ま
ず、ディジタル画像を２値化するための処理が実行され
る（ステップＣ−１００）。ディジタル画像信号がディ
ジタル画像のデータとして２値化されたあとは、図８に
示すように、傾斜板描画帯１６の画像のうち傾斜板２０
の実像部２０ａの一辺上に点Ｐを取る処理が自動的に行
なわれる（ステップＣ−２００）。この後、点Ｐを、辺
に沿って変曲点Ｑまで下方に移動する処理が自動的に実
行される（ステップＣ−３００）。この変曲点Ｑは実像
部２０ａの辺と反射像２０ｂの辺との交点あるいは実像
部２０ａの辺と屈折像２０ｃの辺との交点を示す点であ
る。そして水面位置は、実像部２０ａと反射像２０ｂと
の接続部あるいは実像部２０ａと屈折像２０ｃとの接続
部であることに基づいて、変曲点Ｑを水面位置とする処
理が自動的に行なわれる（ステップＣ−４００）。水面
位置が検出されたときには、水位計算処理に移行する
（図９のステップＤ）。

【００３８】水位計算処理では、図１２に示すように、
水面位置を示す変曲点Ｑと量水標１４の実像部１４ａに
設定された第１の基準点６０との差Ｈが計測され、この
計測値、すなわち画像座標系における長さが計測される
（ステップＤ−１００）。この後、差Ｈに距離変換係数
εを掛け算し、差Ｈを世界座標系における座標、すなわ
ち標高に変換する処理が実行される（ステップＤ−２０
０）。この後、基準標高、すなわち基準位置６４の標高
に、差Ｈに対応した世界座標系における標高を加算また
は減算し、変曲点Ｑの水位が算出される（ステップＤ−
３００）。

【００３９】水位が計測れたときには、この計測結果が
水位表示器５６の画面上に表示される（図９のステップ
Ｅ）。

【００４０】本実施形態によれば、ディジタル画像のデ
ータをアナログ信号に変換することなく、ディジタル画
像のデータを画像処理装置５０において直接処理して水
位を算出するようにしているため、傾斜板描画帯１６周
辺の水位５２を高精度に計測することができる。

【００４１】次に、本発明の他の実施形態を図１３ない
し図１５にしたがって説明する。

【００４２】本実施形態は、電動による巻き上げ機とし
て電動式巻き上げ機構６６を用いたものであり、電動式
巻き上げ機構６６は、箱型に形成されたケース６８、シ
ャフト７０、歯車７２、７４、フレキシブルカップリン
グ７６、電動機７８を備えて構成されており、シャフト
７０には、窓部８０を介して傾斜板描画帯１６の上端部
側が巻き付けられている。シャフト７０は、ケース６８
の側壁に回転自在に連結されており、シャフト７０の軸
方向端部には歯車７２が連結されている。この歯車７２
は歯車７４と噛み合うように配置されており、歯車７４
はフレキシブルカップリング７６を介して電動機７８の
回転軸に連結されている。そして電動機７８が正転駆動
されると、電動機７８の回転駆動力が動力伝達用のフレ
キシブルカップリング７６を介して歯車７４に伝達さ
れ、歯車７４の回転に伴って歯車７２が回転し、傾斜板
描画帯１６が巻き上げられるようになっている。一方、
電動機７８が逆転駆動されたときには、傾斜板描画帯１
６が巻き下げられるようになっている。このとき電動機
７８の駆動量を調整することで傾斜板描画帯１６の巻き
下げ量を自在に調整することができる。

【００４３】本実施形態によれば、電動機７８の駆動力
を利用して傾斜板描画帯１６を巻き上げたり巻き下げた
りすることができるため、水面下での作業が不要とな
り、傾斜板描画帯１６の取付あるいは取外し作業を容易
に行なうことができる。

【００４４】なお、歯車７２、７４の代わりに、ウオー
ムギヤを用いることもできる。

【００４５】次に、本発明の第３実施形態を図１６およ
び図１７にしたがって説明する。

【００４６】本実施形態は、傾斜板描画帯１６の長手方
向上端部を支持部材に連結したものであり、傾斜板描画
帯１６の上端部がワイヤ８２を介して支持機構８４に連
結されている。支持機構８４はケース８６、支持台８
８、ベース９０、支持ピン９２、サポート板９４、９６
を備えて構成されており、ベース９０がコンクリート壁
１２の上部にアンカーボルト９８によって固定されてい
る。支持台８８はベース９０上に固定されており、サポ
ート板９４、９６は支持台８８の両側面に固定されてい
る。支持ピン９２の両端側はサポート板９４、９６によ
って支持されている。そして支持ピン９２の両端側には
傾斜板描画帯１６と一体となって形成されたワイヤ８２
が掛けられている。

【００４７】本実施形態によれば、コンクリート壁１２
に沿って吊り下げられた傾斜板描画帯１６をワイヤ８
２、支持機構８４を用いて支持することができ、傾斜板
描画帯１６を補修するために取り外すときには、一対の
ワイヤ８２を支持ピン９２から外してワイヤ８２を引き
上げることによって傾斜板描画帯１６を引き上げること
ができる。一方、傾斜板描画帯１６を取り付けるときに
は、一対のワイヤ８２をそれぞれ支持ピン９２に掛けた
状態で傾斜板描画帯１６を徐々に引き下げることで傾斜
板描画帯１６を容易に取り付けることができる。

【００４８】本実施形態によれば、傾斜板描画帯１６の
取付あるいは取外し作業を容易に行なうことができる。

【００４９】前記各実施形態によれば、ダム１０内に水
が満たされているか満たされていないかによらず、コン
クリート壁１２上部側から傾斜板描画帯１６をコンクリ
ート壁１２の壁面に沿って垂らすことで傾斜板描画帯１
６を設置することができ、取付作業を容易に行なうこと
ができる。さらに、傾斜板描画帯１６の上端部を手動操
作あるいは電動によって引き下げたり、引き上げたりす
ることで傾斜板描画帯１６の取付けあるいは取外し作業
を容易に行なうことができる。

【００５０】また本実施形態によれば、水面下での作業
を行なうことなく傾斜板１６の取付あるいは取外し作業
を行なうことができる。

【００５１】さらに、前記各実施形態によれば、傾斜板
描画帯１６には継ぎ目がないため、画像処理時に継ぎ目
による誤差が発生するのを防止することができる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
傾斜板描画帯の本体が、水と接する壁面に沿って壁面上
部から水中に渡って配置可能に構成されているため、水
面下の作業が不要となり、本体の取付あるいは取外し作
業を容易に行なうことができる。特に、本体を、屈曲性
を有する弾性体で構成することで、本体の取付あるいは
取外し作業を容易に行なうことができる。

【００５３】また本体の長手方向上端部に支持部材を連
結することで、本体を、例えば、ダムのコンクリート壁
上部側から吊り下げたり吊り上げたりすることもでき
る。

【００５４】さらに、本体の長手方向上端部を、手動操
作あるいは電動による巻き上げ機の巻き取り軸に巻きつ
けることで、本体の取付あるいは取外し作業をさらに容
易に行なうことができる。また本体の長手方向下端部に
錘を連結することで、本体が水によって揺れるのを防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す水位計測システムの
全体構成図である。

【図２】傾斜板描画帯と巻き上げ機構との関係を説明す
るための図である。

【図３】手動操作による巻き上げ機構の斜視図である。

【図４】巻き上げ機構の設置状態を説明するための要部
断面図である。

【図５】巻き上げ機構の内部構成を説明するための要部
断面図である。

【図６】（ａ）は巻き上げ機構の要部拡大図、（ｂ）は
（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図７】傾斜板描画帯をシャフトに巻き取ったときの外
形図である。

【図８】図１に示すシステムの画像処理方法を説明する
ための図である。

【図９】教示処理とオンライン計測処理を説明するため
のフローチャートである。

【図１０】教示処理の具体的内容を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図１１】水面検知処理を説明するためのフローチャー
トである。

【図１２】水位計算処理を説明するためのフローチャー
トである。

【図１３】電動式巻き上げ機構の斜視図である。

【図１４】電動式巻き上げ機構の縦断面図である。

【図１５】図１４のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。

【図１６】傾斜板描画帯と支持機構との関係を説明する
ための図である。

【図１７】（ａ）は支持機構の設置状態を説明するため
の図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。

【符号の説明】

１０ダム１２コンクリート壁１４量水標１６傾斜板描画帯１８本体２０傾斜板２２巻き上げ機構２４錘２８シャフト３２ハンドル３４ラチェット４０カメラ４２雲台４８計算機室５０画像処理装置５４モニタＴＶ５６水位表示器６６電動式巻き上げ機構７０シャフト７２、７４歯車８２ワイヤ８４支持機構９２支持ピン

フロントページの続き (72)発明者村木和則茨城県日立市大みか町五丁目２番１号日立プロセスコンピュータエンジニアリング株式会社内 (72)発明者米丘孝幸茨城県日立市大みか町五丁目２番１号日立プロセスコンピュータエンジニアリング株式会社内 (72)発明者辻川秋雄茨城県日立市大みか町五丁目２番１号株式会社日立製作所大みか工場内Ｆターム(参考） 2F014 AA14 AB01 AB02 AB03 FA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帯状に形成された本体と、この本体の表
面に前記本体の長手方向の中心線と交差する方向に沿っ
て描かれた複数条の傾斜板とを備え、前記本体は、水と
接する壁面に沿って壁面上部から水中に亘って配置可能
に構成されてなる傾斜板描画帯。
【請求項２】前記本体は、屈曲性を有する弾性体で構
成されてなることを特徴とする請求項１記載の傾斜板描
画帯。
【請求項３】前記本体の長手方向上端部に支持部材が
連結されてなることを特徴とする請求項１または２記載
の傾斜板描画帯。
【請求項４】前記本体の長手方向上端部は、手動操作
による巻き上げ機の巻き取り軸に巻き付けられてなるこ
とを特徴とする請求項１または２記載の傾斜板描画帯。
【請求項５】前記本体の長手方向上端部は、電動によ
る巻き上げ機の巻き取り軸に巻き付けられてなることを
特徴とする請求項１または２記載の傾斜板描画帯。
【請求項６】前記本体の長手方向下端部に錘が連結さ
れてなることを特徴とする請求項１、２、３、４または
５記載の傾斜板描画帯。
【請求項７】水中から水面上方に亘って配置されて水
位の目盛が付された量水標に隣接して配置された請求項
１乃至６のうちいずれか１項に記載の傾斜板描画帯と、
前記量水標と傾斜板描画帯からの光を入射しこの入射光
を指定の位置に結像させる光入射手段と、この光入射手
段により結像された光学像を複数の画素に対応づけて分
割し各光学像をその輝度に従ったディジタル画像信号に
変換する光電変換手段と、この光電変換手段の変換によ
るディジタル画像信号をディジタル画像のデータとして
記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶されたディジ
タル画像のデータを処理して前記傾斜板描画帯周辺の水
位を計測する水位計測手段とを備えてなる水位計測シス
テム。
【請求項８】水中から水面上方に亘って配置されて水
位の目盛が付された量水標に隣接して配置された請求項
１乃至６のうちいずれか１項に記載の傾斜板描画帯と、
前記量水標と傾斜板描画帯からの光を入射しこの入射光
を指定の位置に結像させる光入射手段と、この光入射手
段により結像された光学像を複数の画素に対応づけて分
割し各光学像をその輝度に従ったディジタル画像信号に
変換する光電変換手段と、この光電変換手段の変換によ
るディジタル画像信号をディジタル画像のデータとして
記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶されたディジ
タル画像のデータを処理して前記傾斜板描画帯周辺の水
位を計測する水位計測手段と、前記記憶手段に記憶され
たデータに従った画像と前記水位計測手段の計測結果を
表示する表示手段とを備えてなる水位計測システム。
【請求項９】前記水位計測手段は、前記記憶手段に記
憶されたディジタル画像のデータのうち前記傾斜板の実
像部と虚像部とが交差する位置のデータを水面として、
この水面位置における画像上の座標を、地上の標高を示
す世界座標系の座標に変換し、変換された座標に従って
水位を計測してなることを特徴とする請求項７または８
記載の水位計測システム。