JP3108321U - 水質監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】原水の毒物混入を魚類の行動解析で行う装置であって、小型軽量化で搬入据付の省力化を図り、漏水の危険を排除し、湿気による電子部の腐食を防ぐなどを可能とする。
【解決手段】取水した原水を連続的に飼育水槽１７に通過させ、その水槽内で生息させた魚類を監視カメラで常時監視し、原水中に有毒物質等が混入したとき、魚類の異常行動を自動的に感知してアラームを発する装置と前記装置を電子部と水循環部を２分割にし、電子部には筐体内にモニタテレビ５、コントロール装置６、画像処理装置７、制御装置８、端子台９、漏電ブレーカ４等を具備し、水循環部の筐体内には監視カメラ１４、自動給餌器１５、換気フアン１３、飼育水槽１７、検水容器１２、端子台９、漏電ブレーカ等を具備する、２分割の電子部と水循環部を複数のケーブルで接続する。
【選択図】図１

Description

本考案は、河川水や地下水や工業用水などの原水中に有毒物質等が混入したとき、魚類の行動を自動判別してアラームを発する装置であって、飼育する魚類を監視カメラによって常時監視し、その魚類の行動を解析する画像処理装置を使用することで、長期間無人で連続した監視で省力化、監視精度の向上に寄与する水質監視装置に関する。

河川水や地下水や工業用水などを取水して利用する原水中に有毒物質が混入する事故が起こっている、有毒物質はＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニール）などの有機塩素系化合物、水銀、カドミュム、鉛、亜鉛などの有害重金属、史上最悪といわれるダイオキシン、急性有毒物質であるシアン化カリウムや農薬などである。そのため水道管理者は魚類による２４時間の監視業務が法的に義務付けられている。初期は管理者の魚類の目視監視が主体であったが、見誤りや見損ない、夜間の目視の困難さなどから自動監視の必要性が望まれ、監視カメラによる遠隔監視から自動監視へと実用化されてきた。監視カメラによる魚類の自動監視の方法は、取水した原水を連続的に水槽に通過させ、その水槽内で生息させた魚類を監視カメラで常時監視し、監視中の魚類が予め自動検出回路に設定した健全な行動パターンから外れた異常行動を検出して、その原水が用水に適さないものであると判断するのに供するように考案された装置である。
特開２００２−３５０４２３号公報 特開平９−１０１３００号公報

しかし、これらの装置は電子部や水循環部は複雑な構造で構成され、電子部と水循環部が装置一体となって機能する構造になっていた。通常、水道施設の浄水場やポンプ場などの設備の中央監視室は電気や電子装置の集合設備であり、水害の防御のために中央監視室は建屋の上層部に設置されるなどの対策が考慮されている。水質監視装置の電子部と水循環部が一体の装置は、水循環部から漏水が生じれば中央監視室全体が機能停止に陥る恐れがあると指摘されていた、また装置一体となって機能する構造に原水を引き込む場合、上層の建屋にある中央監視室まで揚水するポンプアップ設備が必要で配管工事も困難であった。また電子部と水循環部の装置一体となって機能する構造は寸法も大きく重量も重いため搬入据付にも多数の人員を要していた。配管工事が簡単で搬入据付も容易にでき、漏水の危険を排除し、水循環部から発生する湿気による電子部の腐食の可能性も排除した最適な魚類による水質監視装置を提供することにある。

前記、目的を解決するための手段として本考案請求項１記載の考案は、モニタテレビ、コントロール装置、画像処理装置、制御装置、端子台、漏電ブレーカ、監視カメラ、自動給餌器、換気フアン、飼育水槽、検水容器、端子台、漏電ブレーカ等を鋼板製自立型筐体に具備した装置に取水した原水を連続的に飼育水槽に通過させ、その水槽内で生息させた魚類を監視カメラで常時監視し、原水中に有毒物質等が混入したとき、魚類の異常行動を自動的に感知してアラームを発することを特徴とする。

請求項２記載の考案は、請求項１に記載した水質監視装置において電子部と水循環部を２分割にし、電子部にはモニタテレビ、コントロール装置、画像処理装置、制御装置、端子台、漏電ブレーカ等を具備する、また水循環部には筐体内に監視カメラ、自動給餌器、換気フアン、飼育水槽、検水容器、端子台、漏電ブレーカ等を具備する、電子部と水循環部を複数のケーブルによって接続することを特徴とする。

上述したように本考案の水質監視装置は、モニタテレビ、コントロール装置、画像処理装置、制御装置、端子台、漏電ブレーカ、監視カメラ、自動給餌器、換気フアン、飼育水槽、検水容器、端子台、漏電ブレーカ等を鋼板製自立型筐体に具備した装置に取水した原水を連続的に飼育水槽に通過させ、その水槽内で生息させた魚類を監視カメラで常時監視し、原水中に有毒物質が混入したとき、魚類の異常行動を自動的に感知してアラームを発する機能を備えている。また電子部と水循環部を２分割にし、電子部だけを中央監視室に置くことで、原水を中央監視室の上層の建屋まで揚水するポンプアップ設備と配管工事を削除することができる、また電子部と水循環部を２分割にすることで重量と寸法が小さく軽量になり搬入据付が容易になる、また原水を中央監視室に引き込まないことで、水漏れの危険が解除される、２分割にしても必要な器材はそれぞれの筐体内に具備されているので監視の機能を損なうことなく、機能の低下も及ぼすことはない、電子部と水循環部は距離が離れて設置しても複数のケーブルによって接続され一体型と同様の機能を発揮する、また一体型で故障の原因になっていた水循環部から発生する湿気による電子部の腐食も防ぐことができる、水循環部は水漏れが生じても被害を及ぼさない場所に設置する、２分割型にしても運転に支障は起こさず最適な水質監視装置を提供できる。

モニタテレビ、コントロール装置、画像処理装置、制御装置、端子台、漏電ブレーカ、監視カメラ、自動給餌器、換気フアン、飼育水槽、検水容器、端子台、漏電ブレーカ等を鋼板製自立型筐体に具備した装置に取水した原水を連続的に飼育水槽に通過させ、その水槽内で生息させた魚類を監視カメラで常時監視し、原水中に有毒物質が混入したとき、魚類の異常行動を自動的に感知してアラームを発する機能を備え、また電子部と水循環部を２分割の筐体内に最適器材を具備し、２分割した装置間を複数のケーブルで接続することで機能と性能を損なわずに実現した。

以下、本考案の実施例を図１と図２に基づいて説明する。

図１は本実施のための必要な器材を鋼板製自立型筐体に具備した水質監視装置を示し、図２は図１の水質監視装置を２分割し、それぞれの筐体内に最適器材を具備し、複数のケーブルで接続した２分割型の水質監視装置を示している。

図１、本実施の水質監視装置０は、３は筐体、４は漏電ブレーカ、５はモニタテレビ、６はコントロール装置、７は画像処理装置、８は制御装置、９は端子台、１１は電磁弁、１２は検水容器、１３は換気ファン、１４は監視カメラ、１５は自動給餌器、１６は蛍光灯、１７は飼育水槽、１８は魚類、１９は入水口、２０は排水口である。いずれの機器も鋼板製自立型筐体内で固設されている、固設金具は、本考案で必要な具備する機器を明確にするために省いている。また各機器の名称は異なる場合もある、例えば画像処理装置は画像解析装置、コントロール装置は表示パネル、制御装置は周辺制御装置またはシーケンサー制御装置、蛍光灯は照明装置などであるが機能は同様のものである。

図２は、本実施の２分割型の水質監視装置の１は電子部、２は水循環部、３ａは電子部の筐体、３ｂは水循環部の筐体、４ａは電子部の漏電ブレーカ、４ｂは水循環部の漏電ブレーカ、５はモニタテレビ、６はコントロール装置、７は画像処理装置、８は制御装置、９ａは電子部の端子台、９ｂは水循環部の端子台、１０は複数のケーブル、１１は電磁弁、１２は検水容器、１３は換気ファン、１４は監視カメラ、１５は自動給餌器、１６は蛍光灯、１７は飼育水槽、１８は魚類、１９は入水口、２０は排水口である。いずれの機器も筐体内で固設されている、固設金具は、本考案で必要な筐体内に具備する機器を明確にするために図中から省いている。各機器の名称は異なる場合もある、例えば画像処理装置は画像解析装置、コントロール装置は表示パネル、制御装置は周辺制御装置またはシーケンサー制御装置、蛍光灯は照明装置などであるが機能は同様のものである。

図外の河川などから原水を取り込む入水口１９から飼育水槽１７に原水が常時流入され、排水口２０から入水した水量だけ排水される、飼育水槽１７内の魚類１８は常に新しい原水に曝される、原水に有毒物質が混入すると魚類１８は異常行動を引き起こす、異常行動とは鼻上げ行動、狂奔行動、横転行動、忌避行動、停止行動などを指す。

魚類１８の異常行動の解析は監視カメラ１４の映像を複数のケーブル１０の同軸ケーブルを伝って画像処理装置７によって解析される。

前記、画像処理装置７は監視カメラ１４が撮像した１画面の輝度信号を水平と垂直のアドレスを付与した多数のドットに分割して検知可能なドットとなし、これを縦横に多数整列したブロックにまとめて記憶するとともに同画面と任意時間経過後の画面との監視範囲内のブロック同士を比較させこの輝度信号の変化のレベルが予め設定した範囲外であるときアラーム信号を出力する構造になっている。

有毒物質が混入すると、魚類１８の異常行動は画像処理装置７で確定され、アラーム信号が制御装置８とコントロール装置６に送信される、制御装置８とコントロール装置６はアラーム信号として複数のケーブル１０の信号ケーブルを伝って電磁弁１１を開放し、飼育水槽１７の原水を検水容器１２に一定量貯水する、検水容器１２は容易に着脱が可能で、貯水は有毒物質の特定をする検査水に利用される。

上記、アラーム信号はコントロール装置６の表面の警報ランプの点滅と警報ブザーの放鳴も同時に作動させる。

更に、アラーム信号は制御装置８とコントロール装置６を経由して、飼育水槽１７の魚類１８の映像をモニタテレビ５に表示する。

複数のケーブル１０は上記同軸ケーブルと信号ケーブル以外に電源ケーブル等を指している。

複数のケーブル１０の両端は電子部の端子台９ａと水循環部の端子台９ｂに圧着端子で締着されている。

電子部１と水循環部２にそれぞれ具備されている機器は端子台９ａ，９ｂを中継として当該ケーブルが接続されている。

飼育水槽１７の側面には飼育水槽１７を監視カメラ１４で明瞭な映像を確保するための蛍光灯１６が固設されている。図１の監視カメラは飼育水槽の上部に１基設置されているが、例えば側面に設置しても良いし、数台設置してもよい。

また、飼育水槽１７の上部に魚類１８の餌を自動的に給餌する自動給餌器１５が固設され、設定時間に餌が飼育水槽１７内に落下する構造になっている。

装置内は湿気が発生するため換気ファン１３が固設されている。

一体型及び２分割型いずれも各機器の電源は商用電源ＡＣ１００を漏電ブレーカ４，４ａ，４ｂそれぞれ引き込むことで確保している。

鋼板製自立型筐体３は量産品でも使用できる、例えば日東工業株式会社製の横寸法７００ｍｍ縦寸法１８００ｍｍ奥行き寸法７００ｍｍ等が該当する、量産品は納期も早く、価格が安価で軽量で強固に製作されているなどの特徴を有している、ドアーパネルはブルースモークアクリルが蝶着されている。

飼育水槽１７は、魚類１８の大きさと生息数量により、適度の大きさに設定され、清掃や点検のために着脱が簡便になっている、飼育水槽の前面には幕またはシートを吊着し、画像処理の誤処理を防ぐための外光が水面に写りこまない工夫がされている。

上記、飼育水槽１８の上面は開放状態となっており、入水用の入水管と排水用の排水管以外にオーバーフロー管や魚類の死骸や糞、ゴミを取り除くドレン管等を有しているが、作図は省いている。

ドレン管は手動バルブを有し手動バルブを開くことで水槽底面に集まるゴミや糞や死骸を取り除くことが容易にできる。

飼育水槽１７には水位センサ等が設置され魚類１８の生息のための水位を保っている。

更に、魚類１８の生息環境を良好に保つために飼育水槽１７には小型ポンプで水の回流を作り、エアレーションで空気を送り、水温を一定に保つために温度調節器とヒータ電極等を設置し、魚類の生息環境を最良に保っている。

本装置にコンピュータを接続することで警報の履歴や警報画面の録画などができる、また電話回線を利用して遠方に警報や画面を伝送することができる。

水道事業体以外にも飲料水メーカ、医薬品メーカ、食品メーカ、工場廃水監視など水に関連した産業に広く利用が可能である。

魚類による水質監視装置の実施方法を示した説明図である ２分割型の水質監視装置の実施方法を示した説明図である。

符号の説明

０ 水質監視装置
１ 電子部
２ 水循環部
３ 筐体
３ａ 電子部の筐体
３ｂ 水循環部の筐体
４ 漏電ブレーカ
４ａ 電子部の漏電ブレーカ
４ｂ 水循環部の漏電ブレーカ
５ モニタテレビ
６ コントロール装置
７ 画像処理装置
８ 制御装置
９ 端子台
９ａ 電子部の端子台
９ｂ 水循環部の端子台
１０ 複数のケーブル
１１ 電磁弁
１２ 検水容器
１３ 換気ファン
１４ 監視カメラ
１５ 自動給餌器
１６ 蛍光灯
１７ 飼育水槽
１８ 魚類
１９ 入水口
２０ 排水口

Claims (2)

1. モニタテレビ、コントロール装置、画像処理装置、制御装置、端子台、漏電ブレーカ、監視カメラ、自動給餌器、換気フアン、飼育水槽、検水容器、端子台、漏電ブレーカ等を鋼板製自立型筐体に具備した装置に取水した原水を連続的に飼育水槽に通過させ、その水槽内で生息させた魚類を監視カメラで常時監視し、原水中に有毒物質が混入したとき、魚類の異常行動を自動的に感知してアラームを発する水質監視装置。
2. 請求項１に記載した水質監視装置において電子部と水循環部を２分割にし、電子部にはモニタテレビ、コントロール装置、画像処理装置、制御装置、端子台、漏電ブレーカ等を具備する、また水循環部には監視カメラ、自動給餌器、換気フアン、飼育水槽、検水容器、端子台、漏電ブレーカ等を具備する、電子部と水循環部は複数のケーブルによって接続することを特徴とする２分割型の水質監視装置。