JP2008089313A - 水中投下型センサシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】コンピュータ部1と水中に投下して落下中のセンサ5とを防水・防塩通信ケーブル3と水中通信ケーブル6とで結び、センサ5が計測する水深、水圧等の情報を計測し、計測終了後は、防水・防塩通信ケーブル3と水中通信ケーブル6とを切り離して、水中通信ケーブル6、センサ5等を海洋中に投棄する。投棄される水中通信ケーブル6、センサ5等は、水中で生分解して消滅する生分解性材料と水中で溶け出しても有害物質とならない金属とからなっており、海洋環境汚染を起こすことはない。
【選択図】図1
Description
次に、図3を参照して、上記防水通信ケーブル3の構成を詳細に説明する。防水通信ケーブル3は、船舶2の甲板上で波浪を受ける、船員や漁労機械に乗られるなど、種々の悪環境に耐える必要があり、三重シース構造としてある。
センサ投下用アタッチメント・ガン4の主な役割は、(1)センサ収納シェルに拘束収納された水中投下型センサ5を水中に向けて落下させる、(2)落下された水中投下型センサ5の水中落下状況、計測状況をオペレータに知らせる、(3)計測終了後、水中投下型センサ5を、水中通信ケーブル6、センサ収納シェル9b、水中ケーブル・ボビン9aとともに、水中に投棄する、である。
次に、水中投下型センサ5の構成について、図6を参照して詳細に説明する。上記水中投下型センサ5は、センサ筐体51、シリコン膜式の水圧(絶対圧)センサ素子52a、水温センサ素子52b、電気伝導度センサ素子52c、濁度センサ素子52d、計測プラットフォーム(電子回路基板)53および錘54を有している。また、図示は省略するが、センサ5の適宜の位置に加速度センサ素子を有している。
次に、水中投下型センサ5と防水通信ケーブル3とを連結し、水中投下型センサ5が検出する水圧、水温等の水中情報信号を計測用コンピュータ部1に伝送する水中通信ケーブル6の構成について、図7を参照して詳細に説明する。上記水中通信ケーブル6は、銅の芯線を絶縁被覆してなる4色に色分けされた4本の絶縁線61〜64を撚り合わせてなっている。なお、この水中通信ケーブル6は、水中投下型センサ5投下時のボビンからの高速巻き戻しをスムーズにするため、陸上用ケーブルに通常用いられるシース等の絶縁被覆で包んではいないし、絶縁被覆は薄くしてある。
この発明の水中投下型センサシステムによる水中情報の計測操作を以下に説明する。
オペレータは、センサ水中投下用アタッチメント・ガン4のデータ表示装置43が示すGPSセンサ42の経緯度計測値がデータ設定ボタン44で予め設定した予定の値であることを確かめて、水中投下型センサ5を水中に投下する。すなわち、リリースピン12を矢印P方向に引いてセンサ固定バンド11を引きちぎって、センサ係止手段の係止を解除する。これにより、水中投下型センサ5は、尾部に水中通信ケーブル6をつなげた状態で、自重で落下する。なお、使用状況により自重での落下が困難ならば、水中投下型センサ発射装置を設けてもよい。
計測終了を確認すると、オペレータは水中投下型センサ5の投棄操作を行なう。オペレータのデータ設定ボタン44操作により、水中ケーブル・ボビン9aのロックを解除すると、自重でスライドアーム部4bが矢印R方向にスライドして、計測処理装置側端子(センサ投下用アタッチメント・ガン側端子)45と水中通信ケーブル端子6bとが離れて導通が絶たれ、更に、図4(b)に示すように、スライドアーム部4bがヒンジ4d回りに旋回していくと、センサーカートリッジ9がセンサ投下用アタッチメント・ガン4から離脱し水中に落下して、センサーカートリッジ9、水中通信ケーブル6および水中投下型センサ5が、水中に投棄される。この投棄操作は非常に簡単、安全で、従来のように、水中通信ケーブル6を手作業で切断する作業を必要としない。
2 船舶
3 防水通信ケーブル
4 センサ投下用アタッチメント・ガン
4a ベースアーム部
4b スライドアーム部
4c フック
4d ヒンジ
5 水中投下型センサ
6 水中通信ケーブル
6a 中空コイル
6b 水中通信ケーブル端子
7 インタフェースユニット
8 USBケーブル
9 センサーカートリッジ
9a 水中ケーブル・ボビン
9b センサ収納シェル
11 センサ固定バンド
12 リリースピン
31 絶縁電線
32 クッションシース
33 内部シース
34 外皮シース
41 収納ボックス
42 GPSセンサ(自位置経緯度測位センサ)
43 データ表示装置
44 データ設定ボタン
45 計測処理装置側端子
46 カートリッジガイド溝
51 センサ筐体
52a、52b、52c、52d センサ素子
53 計測プラットフォーム
54 錘
55 姿勢安定用フィン
56 センサ導水路
57 圧力センサ孔
58 圧力緩衝ゲル
59 ケーブル孔
61、62 電力線(絶縁線)
63、64 信号線(絶縁線)
Claims (26)
- 水上に位置された計測処理装置と、
上記計測処理装置に接続され信号を伝送する計測処理装置側端子と、
水中に投下され、水中で水中情報を計測する水中投下型センサと、
上記水中投下型センサに一側が接続され信号を伝送する水中通信ケーブルと、
上記水中通信ケーブルの他側に接続され信号を伝送する水中通信ケーブル側端子と、
上記計測処理装置側端子と水中通信ケーブル側端子と当接させて通電状態にする端子当接手段と
を具備し、
水中投下型センサ、水中通信ケーブルおよび水中通信ケーブル側端子は、生分解性材料と環境汚染を起こさない金属材料で構成されていることを特徴とする水中投下型センサシステム。 - 上記計測処理装置が、計測用コンピュータ部と、この計測用コンピュータ部と直接または間接に接続されるセンサ投下用アタッチメント・ガンとからなり、センサ投下用アタッチメント・ガンに上記計測処理装置側端子が備えられた請求項1記載の水中投下型センサシステム。
- 上記計測用コンピュータ部とセンサ投下用アタッチメント・ガンとが防水通信ケーブルにより直接接続されており、上記防水通信ケーブルが、複数の絶縁電線を抱き込む発泡性樹脂製のクッションシース、このクッションシースを覆い、上記電線を水密に保護する内部シース、およびこの内部シースを覆い、外力を受けたとき上記内部シースとの間でズレを生じる高弾性の外皮シースの三重シース構造となっている請求項2記載の水中投下型センサシステム。
- 上記計測用コンピュータ部とセンサ投下用アタッチメント・ガンとが無線手段により直接接続されており、上記無線手段が計測用コンピュータ部とセンサ投下用アタッチメント・ガンとの間で信号を伝送する請求項2記載の水中投下型センサシステム。
- 上記計測用コンピュータ部とセンサ投下用アタッチメント・ガンとが、それぞれリムーヴァブル・メモリ取り付け手段を有し、このリムーヴァブル・メモリ取り付け手段にリムーヴァブル・メモリを着脱することにより、計測用コンピュータ部とセンサ投下用アタッチメント・ガンとの間で間接的に信号を伝送する請求項2記載の水中投下型センサシステム。
- 上記計測処理装置に自位置経緯度測位センサとデータ表示装置とデータ設定ボタンが備えられた請求項1記載の水中投下型センサシステム。
- 上記センサ投下用アタッチメント・ガンに自位置経緯度測位センサとデータ表示装置とデータ設定ボタンが備えられた請求項2記載の水中投下型センサシステム。
- 上記計測処理装置に、上記水中通信ケーブルを巻き置く生分解性材料製の水中ケーブル・ボビンと、投下前の上記水中投下型センサを収納する生分解性材料製のセンサ収納シェルとが着脱自在に備えられた請求項1記載の水中投下型センサシステム。
- 上記センサ投下用アタッチメント・ガンに、上記水中通信ケーブルを巻き置く生分解性材料製の水中ケーブル・ボビンと、投下前の上記水中投下型センサを収納する生分解性材料製のセンサ収納シェルとが着脱自在に備えられた請求項2記載の水中投下型センサシステム。
- 上記水中ケーブル・ボビンおよびセンサ収納シェルが、紙製である請求項8または9記載の水中投下型センサシステム。
- 上記水中通信ケーブルを巻き置いたコイルの内側から巻き戻されるように、水中通信ケーブルが上記水中ケーブル・ボビンに内巻きにして巻き置かれている請求項8または9記載の水中投下型センサシステム。
- 上記水中ケーブル・ボビンがテーパ状である請求項8または9記載の水中投下型センサシステム。
- 上記水中通信ケーブル側端子が水中ケーブル・ボビンの後端面に設けられた請求項8または9記載の水中投下型センサシステム。
- 上記水中ケーブル・ボビンとセンサ収納シェルとを計測処理装置に着脱自在に係止するボビン・シェル係止手段を備え、水中情報計測終了後に、この係止手段の係止を解除することにより、水中ケーブル・ボビンおよびセンサ収納シェルを水中通信ケーブル、水中投下型センサとともに水中に投棄するようになっている請求項8または9記載の水中投下型センサシステム。
- 上記センサ収納シェルに収納された水中投下型センサをセンサ収納シェルに着脱自在に係止するセンサ係止手段を備え、水中情報計測開始時に、この係止手段の係止を解除することにより、水中投下型センサを水中に落下させ、水中投下型センサの落下につれて水中ケーブル・ボビンから水中通信ケーブルを繰り出していくようになっている請求項8または9記載の水中投下型センサシステム。
- 上記計測処理装置側端子と水中通信ケーブル側端子とのいずれか一方が板ばね状をなし、上記端子当接手段が両端子を当接させるとき板ばね状端子が弾性変形する請求項1記載の水中投下型センサシステム。
- 上記水中通信ケーブルが、一対の撚り合わせ電力線と、一対の撚り合わせ信号線とからなり、これらの電力線と信号線とを更に撚り合わせた請求項1記載の水中投下型センサシステム。
- 上記水中通信ケーブルの絶縁被覆が、生分解性材料でなる請求項1記載の水中投下型センサシステム。
- 上記水中投下型センサは、センサ素子と、このセンサ素子が検出する検出データを演算処理して計測データを生成し上記計測用コンピュータ部に送る計測プラットフォームと、上記センサ素子と計測プラットフォームとを覆うセンサ筐体を有し、このセンサ筐体が、ホタテ貝殻微細粉体をホタテ内蔵抽出高分子蛋白質により結着させた生分解性材料で生成されてなる請求項1記載の水中投下型センサシステム。
- 上記センサ筐体に、上記センサ素子のうちの水圧センサ素子を設けた圧力センサ孔と、センサ筐体の外周に落下方向に設けられ、水圧以外の水中情報を検出するセンサ素子と接する溝状のセンサ導水路と、上記水圧以外の水中情報を検出するセンサ素子を表面に保持し上記計測プラットフォームを内部に包み込んだ生分解性材料製の圧力緩衝ゲルとを有する請求項19記載の水中投下型センサシステム。
- 上記センサ導水路がセンサ筐体の外周に複数設けられ、それぞれのセンサ導水路に圧力緩衝ゲルに保持されたセンサ素子が面している請求項20記載の水中投下型センサシステム。
- 上記センサ導水路が、センサ筐体尾部に設けた水中落下中の姿勢安定用フィンと一線上に配置された請求項21記載の水中投下型センサシステム。
- 上記センサ筐体が、尾部に水中落下中の姿勢安定用フィンを備えた雨滴型に形成され、内部に鉄製の錘を収納した請求項19記載の水中投下型センサシステム。
- 上記水中投下型センサに、センサ計測と、センサの較正演算と高速通信とをサポートするプラットフォームシステムが組み込まれている請求項1記載の水中投下型センサシステム。
- 上記プラットフォームシステムに、着水センサ素子、温度センサ素子および絶対圧センサ素子、更に、追加のセンサ素子が組み込まれた請求項24記載の水中投下型センサシステム。
- 上記プラットフォームシステムは、着水検出後、温度と圧力とをリアルタイムに計測し、追加のセンサ素子の計測値を較正して上記計測処理装置に送信する請求項25記載の水中投下型センサシステム。
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