JP4347536B2 - 油検知装置の警報判定方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、水面または水中の油を検知する装置に関わり、特に、浄水場、養殖場などの取水施設に流入する油や、工場排水施設などから流出する油を自動的に検知する油検知装置の警報判定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
浄水場においては、原水の油汚染が水質事故の大半を占め取水停止や浄水場の清掃が必要になる重大事故であるために、また、養殖場では、油の流入によって生産物が汚染または死滅する危険があるために、これらの取水施設への油の流入を常時監視する方法と装置が求められている。一方、工場排水においては、油分の混入した排水を公共水域に排出することは水質汚染として社会的な問題であり、排水基準を満たす必要があるために、処理後の排水中に油分が残っているかどうかを連続的に監視する方法と装置が求められている。また、河川、海洋の汚染防止のために、河川、海洋を管理する管理者からも油を検知できる装置が求められている。
【0003】
油検知装置としては、水面の油膜検知装置と水中の油分検知装置の2種類に大別できる。油の流入・流出を水面上の油膜として検知する装置としては、(1)光反射式油膜検知器、(2)TVカメラによる画像監視装置、(3)偏光解析法による油膜検知装置などが知られており、また、水中に混入した油分の検知装置としては、(4)抽出・赤外線吸収測定法による油分検知装置、(5)乳化・濁度測定法、(6)乳化・紫外線吸収測定法による油分検知装置、(7)水晶振動子法による油分検知装置などが知られている。
【0004】
前記油検知装置において、(1)光反射式油膜検知器は、光源にレーザ、LEDを用いて光線を水面上にあて、反射した光の反射率増大から油膜を検知する装置である。(2)TVカメラによる画像監視装置は、照明装置で水面を照らしてTVカメラで水面を撮影し、得られた画像を2値化し、油膜の反射率が水よりも大きいことを利用して油膜を検知する装置である。(3)偏光解析法による装置は、光源にレーザやLEDを用いて光線を水面上にあて、水面から反射した反射光の偏光状態を偏光解析光学系で測定し、偏光状態が油膜の存在によって油膜のない場合に対して変化することを利用して油膜を検知するものである。
【0005】
また、(4)抽出・赤外線吸収測定法による装置は、四塩化炭素などの抽出溶媒に油分を抽出し、赤外線分析計で吸収スペクトルを測定して油分濃度を測定する装置である。(5)乳化・濁度測定法、(6)乳化・紫外線吸収測定法による装置は、乳化剤で油分を乳化させ、乳化した成分を濁度計、UV計でそれぞれ測定して油分濃度を測定する装置である。(7)水晶振動子法による装置は、試料水を加熱し油分を気化させ、気化させた油分を水晶振動子上に導き、重量変化により水晶振動子の振動数が低下することで油分濃度を測定する装置である。
【0006】
これらの油検知装置は、通常、水面もしくは水中の油を検出するセンサ部と、センサ部からの信号を解析し油の有無を判定し警報を出力する警報判定部から構成される。警報判定部では、センサからの信号出力に閾値を設定し、信号強度(通常は、電圧信号の大きさ)が閾値を越えた場合に油と判定し警報を出力する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述の油検知装置においては、各々、原理的に、油でないものを油と誤認識する可能性を有する問題がある。
【0008】
前記(1)光反射式油膜検知器、(2)TVカメラによる画像監視装置、(3)偏光解析法による油膜検知装置などの光学式装置においては、例えば透明なビニールなど屈折率が油に近く、分光学的に油と区別のつきにくいものが流れくると誤動作する可能性がある。また、(4)抽出・赤外線吸収測定法、(5)乳化・濁度測定法、(6)乳化・紫外線吸収測定法、(7)水晶振動子法による油分検知装置は、一部の疎水性揮発性物質など物理・化学的に油に近い性質をもつ物質が流れてくると誤動作する可能性がある。
【0009】
さらに、前記各装置においては、信号ノイズが原因で信号出力が変動し誤動作する可能性がある。これらの誤動作は、誤動作を起こす物質がセンサ部を通過する時、または、信号にノイズが発生した瞬間に起こり、時間的に短時間である場合が多い。一方、事故となる油の流入、流出は一定時間連続して起こる場合が多い。特に、油の量が多い場合には、センサ部に油が一定時間途切れることなく流れてくるため、センサの信号電圧が閾値を一定時間連続で越えた場合に油警報と判定し、時間的に短い誤動作の信号と区別することで、誤報を少なくできる。しかし、油が少量で、途切れ途切れに流れてきた場合には、センサの信号電圧も、時系列的にみると閾値を途切れ途切れに越え、連続して閾値を越えないため、検出ができないという問題が生じる。
【0010】
また特に、前記水面の油膜を検知する油膜検知装置の場合には、一般に、油膜を検知した場合に警報を発するだけで、油の規模までは判定しない。つまり、大量の油膜を検知したときでも、少量の途切れ途切れの油膜を検知したときでも、信号強度が閾値を一定時間越えれば、いずれの場合でも同じ油警報を出力する。
【0011】
油膜検知装置から油警報が出た場合には、通常、調査員が現場に出向いて、事故の調査や除去対応を行なう必要がある。しかしながら、小規模な油事故で処理を必要としない少量な油膜でも、大規模な事故で場合によっては取水停止を伴うような大量の油膜でも、規模の判断がつかず、同じような調査と対応を余儀なくされるという問題がある。
【0012】
特に、水面の波立ちが大きい場合や、速い流れが存在するような油検知装置の設置環境下においては、油膜検知装置の測定頻度が低下するので、測定したすべての信号が閾値を越えていても、測定頻度が一定頻度を満たさないため、装置が油を検知したとみなさない可能性がある。
【0013】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、本発明の課題は、油以外の物を油と誤認識することが少なく、かつ微量な油も検知でき、さらに、波立ちや流速の変動等の特殊な設置環境下にあっても、妥当な油検知ができる油検知装置の警報判定方法を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、この発明の第1の方法は、水面もしくは水中の油を検出するセンサ部と、センサ部からの信号を解析し油の有無を判定し警報を出力する警報判定部とを備える油検出装置の警報判定方法であって、センサ部からの信号を一定時間区分に分け、それぞれの時間区分内で、信号電圧があらかじめ定めた第1の閾値を越えた合計時間と別途定めた第2の閾値を越えた合計時間を各々算出し、第1の閾値を越えた合計時間に対する第2の閾値を越えた合計時間の割合が予め定めた判定値より大きいときに油警報が必要と判定し、警報を出力することとする(請求項1の発明)。
【0015】
この第1の方法によれば、センサ部からの信号に、第1の閾値と第2の閾値を設け、信号電圧がこれらの閾値を越えた時間を評価する。第1の閾値は、センサが計測可能な状態かどうかを判定するためのものである。例えば、光反射式油膜検知器や偏光解析式油膜検知装置等の光学的な検出装置では、水面の波により光が散乱し、不感時間が生じる場合がある。
【0016】
不感時間の信号強度がゼロの場合、第1の閾値をゼロより少々大きく設定する。これにより信号が第1の閾値を越えた場合には、センサは計測可能な状態と判断できる。さらに、第2の閾値を越えた信号を、油の信号と判断する。透明なビニールなど誤動作を起こす物質が一瞬流れてきたり、信号ノイズが原因で信号電圧が瞬間的に変動した場合には、第1の閾値を越え計測可能状態にある信号のうち第2の閾値を越える信号の時間的割合が小さいことで、油の信号でないと判定でき、誤動作を少なくできる。
【0017】
一方、少量の油が途切れ途切れに流れてきた場合には、途切れ途切れに第2の閾値を越える信号電圧の時間を合計することで、第1の閾値を越え計測可能状態にある信号のうち第2の閾値を越える信号電圧の時間的な割合が判定値より大きくなることで、油が流れてきたと判定し警報を出力することができる。
【0018】
この発明の第2の方法は、前記油検出装置において、センサ部からの信号を時系列的にN個の時間に区分し、個々の区分信号について、信号電圧があらかじめ定めた第1の閾値を越えた区分数と別途定めた第2の閾値を越えた区分数を各々算出し、第1の閾値を越えた区分数に対する第2の閾値を越えた区分数の割合が予め定めた判定値より大きいときに油警報が必要と判定し、警報を出力することとする(請求項2の発明)。
【0019】
前記第2の方法によれば、前記第1の方法と同様に、センサの不感時間を考慮し、第1の閾値と第2の閾値を設け、第1の閾値信号を越え計測可能状態にある信号のうち第2の閾値を越える信号電圧の時間的割合を評価することによって油かどうかの判断を行う。時間の評価方法は、信号をN個の細かい時間区分に分けて、区分の数で合計時間を評価するようにしたため、時間の計測を行う必要がなく簡便である。
【0020】
次に、以下に記載の第3ないし第6の方法は、いずれも波立ちや流速の変動等の特殊な設置環境を考慮した場合の油膜検知装置に好適な方法である。即ち、
この発明の第3の方法は、水面の油を検出するセンサ部と、センサ部からの信号を解析し油の有無を判定し警報を出力する警報判定部とを備える油検知装置の警報判定方法であって、センサ部からの信号を一定時間区分に分け、それぞれの時間区分内で、信号電圧があらかじめ定めた第1の閾値を越えた合計時間と別途定めた第2の閾値を越えた合計時間とを各々算出し、第1の閾値を越えた合計時間と第2の閾値を越えた合計時間を座標軸とする2次元領域を、予め複数の警報ランクに領域分けし、第1の閾値を越えた合計時間と第2の閾値を越えた合計時間とで決まる座標に該当する領域における所定ランクの警報を出力することとする(請求項3の発明)。
【0021】
前記第3の方法によれば、装置の測定対象周辺の波立ちや流れが穏やかなとき、装置の測定可能な時間が多いため、閾値を超える信号強度の頻度が多いと高い警報ランクに、頻度が少ないと低い警報ランクとすることができる。一方、波立ちや流れが激しいとき、測定可能な時間が低下するが、そのとき閾値を超える信号の頻度が低い場合、測定可能な時間に対して閾値を越えた時間の割合が多ければ高い警報ランクとすることで、閾値を超える信号の数が少なくても正確に警報を判定できる。測定可能な時間と油の閾値を超える合計時間による座標が決まると、その座標の位置する領域が示す警報ランクを警報として出力しているので、設置環境の影響を考慮した複数の警報ランクに警報を分けることでき、油の存在規模の判断が可能で、かつ、確実に油を検知できる。
【0022】
この発明の第4の方法は、前記水面の油膜を検出する油検知装置において、センサ部からの信号を時系列的にN個の時間に区分し、個々の区分信号について、信号電圧があらかじめ定めた第1の閾値を越える区分数と別途定めた第2の閾値を越える区分数とを各々算出し、第1の閾値を越えた合計区分数と第2の閾値を越えた合計区分数とを座標軸とする2次元領域を、予め複数の警報ランクに領域分けし、第1の閾値を越えた合計区分数と第2の閾値を越えた合計区分数とで決まる座標に該当する領域における所定ランクの警報を出力することとする(請求項4の発明)。
【0023】
前記第4の方法によれば、前記第3の方法と同様に、装置の測定対象周辺の波立ちや流れが穏やかなとき、装置の測定可能な信号区分数が多いため、閾値を超える信号強度が多いと警報ランクになり、少ないと低い警報ランクとなる。一方、波立ちや流れが激しいとき、測定可能な信号区分数が低下するが、そのとき閾値を超える頻度が低い場合でも測定可能な信号区分数に対して閾値を越えた信号区分数の割合が多ければ高い警報ランクとする。時間の評価方法は、信号をN個の細かい時間区分に分けて、区分の数で合計時間を評価するようにしたため、時間の計測を行う必要がなく簡便である。
【0024】
この発明の第5の方法は、前記水面の油膜を検出する油検知装置において、センサ部からの信号を、時系列の時間累積に基づくM種類の時間区分に分け、それぞれの時間区分内で、信号電圧があらかじめ定めた第1の閾値を越えた合計時間の割合と別途定めた第2の閾値を越えた合計時間の割合とを各々算出し、第1の閾値を越えた合計時間の割合と第2の閾値を越えた合計時間の割合とを座標軸とする2次元領域を、予め複数の警報ランクに領域分けし、第1の閾値を越えた合計時間の割合と第2の閾値を越えた合計時間の割合とで決まる座標に該当する領域における所定ランクの警報をM種類それぞれについて判定し、M種類の時間区分毎に判定された警報ランクのうち最もランクの大きい警報を出力することとする(請求項5の発明)。
【0025】
前記第5の方法によれば、前記第4の方法のような一定時間区分の判定では、一定時間区分が短い場合、流れや波立ちが激しいと測定頻度が低下し、少ない情報判定となって警報のランク分けの信頼性が低くなり、また一定時間区分を長く設定すると、警報判定に時間がかかり油検知の通報が遅れてしまう。そこで、時間区分をM種類(数段階)設け、それぞれの時間区分で、前記第3の方法による判定を行ない、短い時間区分での判定から長い時間区分の判定までをそれぞれ行ない、警報ランクの高い方を警報として出力することで、確実に警報のランク分けが行え、油を検知できる。
【0026】
最後に、この発明の第6の方法は、前記水面の油膜を検出する油検知装置において、センサ部からの信号を時系列的にN個の時間に区分し、この区分(第1区分)から時系列の時間累積に基づくM種類の時間区分(第2区分)をつくり、この各第2区分内で、信号電圧があらかじめ定めた第1の閾値を越える第1区分の数と別途定めた第2の閾値を越える第1区分の数とを各々算出し、前記第1の閾値を越えた合計第1区分数と第2の閾値を越えた合計第1区分数とを座標軸とする2次元領域を、予め複数の警報ランクに領域分けし、第1の閾値を越えた合計第1区分数と第2の閾値を越えた合計第1区分数とで決まる座標に該当する領域における所定ランクの警報をM種類の第2区分それぞれについて判定し、M種類の第2区分毎に判定された警報ランクのうち最もランクの大きい警報を出力することとする(請求項6の発明)。
【0027】
前記第6の方法によれば、前記第5の方法と同様に、第1区分をベースにして第2区分をM種類(数段階)設け、第2区分のそれぞれの区分毎に、前記第3の方法による判定を行ない、短い区分数から長い区分の判定までをそれぞれ行ない、多重の判定により警報ランクの高い方を警報として出力することで、確実に警報のランク分けが行え、油を検知できる。また、時間の評価方法は、信号をN個の細かい時間区分に分けて、区分の数で合計時間を評価するようにしたため、時間の計測を行う必要がなく簡便である。
【0028】
【発明の実施の形態】
図面に基づき、本発明の実施例について以下に述べる。また、本発明の実施例を説明する前に、油以外の物を油と誤認識しないようにするための基本的な方法例(以下、基本例という。)についても、以下に述べる。
【0029】
(基本例1)
基本例1に関わる油検知装置の警報判定方法について、図1〜図3に基づき、以下に説明する。
【0030】
図1は、水面の油を検出するセンサ部1と、センサ部からの信号を解析し油の有無を判定し警報を出力する警報判定部2とを備える基本例1に関わる油検出装置である。警報判定部2には、UPコンパレータ3、DOWNコンパレータ4、CPU部5、接点出力部6があり、センサ部1からの信号7は、0〜5Vの信号電圧でUPコンパレータ3とDOWNコンパレータ4にそれぞれ入力される。
【0031】
UPコンパレータ3は、信号7の電圧が閾値8を越えた時に、TTLパルス9をCPU部5に送る。また、DOWNコンパレータ4は、信号7の電圧が閾値8を下回った時にTTLパルス10をCPU部5に送る。CPU部5にはタイマ11が備わっていて、信号7の電圧が閾値8を越えていた時間を計測できる。CPU部5は、一定の時間区分内で信号電圧が閾値を越えていた時間の割合R1 を計算し、予め定められた判定値C1 とこのR1 とを比較し、R1 >C1 の場合に警報12を接点出力部6を介して外部に出力する。
【0032】
図2に油の無い水面にビニール片が流れてきた場合の信号電圧の時間経過の例を示す。水面に油膜が無い場合には、信号電圧は1V程度である。ここに、ビニール片が来ると、信号電圧が4V程度に大きくなり閾値8の信号電圧2Vを越える。しかし、信号電圧が閾値を越えたのはビニール片が通り過ぎる約1秒間と短い。CPUで管理する時間区分を10秒に設定すると、閾値を越えていた時間の割合R1 は10%である。判定値C1 を20%に設定していれば、警報は出力されず、ビニール片を油と誤計測し警報を発することはない。
【0033】
図3に微量の油が流れてきた場合の信号電圧の時間経過の例を示す。油膜は途切れ途切れになっているため、信号電圧も1Vから4V程度まで変動している。信号電圧が閾値8を越える時間の割合R1 は約30%である。これは、判定値C1 の20%より大きいので、警報信号が出力される。
【0034】
このように、基本例1の警報判定方法によると、油以外の物を油と誤認識することが少なく、かつ、微量な油も検知できる。
【0035】
(基本例2)
次に、基本例2に関わる油検知装置の警報判定方法について、図4に基づき以下に説明する。
【0036】
図4は、水面の油を検出するセンサ部1と、センサ部からの信号を解析し油の有無を判定し警報を出力する警報判定部2とを備える基本例2に関わる油検出装置である。警報判定部2は、A/D変換器13、CPU部5、接点出力部6とから成る。センサ部1からの電圧0〜5Vの信号7は、A/D変換器13で1秒ごとのデジタル信号14に変換され、CPU部5に送られる。
【0037】
CPU部5では、N個の時系列データ(デジタル信号)が予め定められた閾値8を越えているかどうかをソフトウエアでそれぞれ判定し、閾値を越えていたデータの割合R2 を計算する。N個のデータ組ごとに、予め定められた判定値C2 とこのR2 とを比較し、R2 >C2 の場合に警報12を接点出力部6を介して外部に出力する。実施例1の方法と同様に、信号電圧が予め定められた閾値を越える時間の割合R2 から油であるかどうかの判定を行うようになっているので、油以外の物を油と誤認識することが少なく、かつ、微量な油も検知できる。
【0038】
(実施例1)
次に、請求項1および2の発明に関わる油検知装置の警報判定方法について、図5に基づき以下に説明する。
【0039】
図5は、水面の油を検出するセンサ部1と、センサ部からの信号を解析し油の有無を判定し警報を出力する警報判定部2とを備える油検出装置である。警報判定部2には、第1の閾値を越えた時間の判定を行うためのUPコンパレータ15およびDOWNコンパレータ16、第2の閾値を超えた時間の判定を行うためのUPコンパレータ3およびDOWNコンパレータ4、CPU部5、接点出力部6とがあり、センサ部1からの信号7は、電圧0〜5Vの信号でUPコンパレータ15および3と、DOWNコンパレータ16および4とに各々入力される。
【0040】
UPコンパレータ15は、信号7の電圧が第1の閾値17を越えた時に、UPコンパレータ3は、信号7の電圧が第2の閾値8を越えた時に、TTLパルスをそれぞれCPU部5に送る。また、DOWNコンパレータ16は、信号7の電圧が第1の閾値17を下回った時に、DOWNコンパレータ4は、信号7の電圧が第2の閾値8を下回った時に、TTLパルスをそれぞれCPU部5に送る。CPU部5にはタイマ11が備わっていて、信号7の電圧が第1の閾値および第2の閾値を越えていた時間をそれぞれ計測できる。
【0041】
CPU部5は、一定の時間区分内で、信号電圧が第1の閾値を越えていた時間に対する第2の閾値を越えていた時間の割合R3 を計算し、予め定められた判定値C3 とこのR3 を比較し、R3 >C3 の場合に警報12を接点出力部6を介して外部に出力する。第1の閾値は、センサが計測可能な状態かどうかを判定するためのものである。例えば、光反射式油膜検知器や偏光解析式油膜検知装置等の光学的な検出装置では、水面の波により光が散乱し、不感時間が生じる場合がある。
【0042】
不感時間においては信号電圧は0V程度であり、計測可能な状態では水の信号電圧は1V程度である。第1の閾値を0.5Vに設定することで、信号電圧が第1の閾値を越えた場合には、センサは計測可能な状態と判断できる。さらに、第2の閾値の2Vを越えた信号を、油の信号と判断する。この時に、基本例1と同様に、透明なビニールなど誤動作を起こす物質が一瞬流れてきたり、信号ノイズが原因で信号電圧が瞬間的に変動した場合には、第1の閾値を越え計測可能状態にある信号のうち第2の閾値を越える信号の時間的割合が小さいことで、油の信号でないと判定でき、誤動作を少なくできる。
【0043】
一方、少量の油が途切れ途切れに流れてきた場合には、途切れ途切れに第2の閾値を越える信号の時間を合計することで、第1の閾値を越え計測可能状態にある信号のうち第2の閾値を越える信号の時間的な割合が判定値より大きくなることで、油が流れてきたと判定し警報を出力することができる。
【0044】
(実施例2)
次に、請求項3の発明に係る油検知装置の警報判定方法について、図6および図7に基づき以下に説明する。
【0045】
図6は、水面の油を検出するセンサ部1と、センサ部からの信号を解析し油の有無を判定し警報を出力する警報判定部2とを備える油検知装置である。警報判定部2には、第1の閾値を越えた時間の判定を行うためのUPコンパレータ15およびDOWNコンパレータ16、第2の閾値を超えた時間の判定を行うためのUPコンパレータ3およびDOWNコンパレータ4、CPU部5、接点出力部6とがあり、センサ部1からの信号7は、0〜5Vの電圧信号でUPコンパレータ15および3と、DOWNコンパレータ16および4に各々入力される。
【0046】
UPコンパレータ15は、信号7が第1の閾値18を越えた時に、UPコンパレータ3は、信号7が第2の閾値19を越えた時に、TTLパルスをそれぞれCPU部5に送る。また、DOWNコンパレータ16は、信号7が第1の閾値18を下回った時に、DOWNコンパレータ4は、信号7が第2の閾値19を下回った時に、TTLパルスをそれぞれCPU部5に送る。
【0047】
CPU部5にはタイマ11が備わっていて、信号7が第1の閾値および第2の閾値を越えていた時間をそれぞれ計測できる。CPU部5は、信号7が第1の閾値を越えた時間と信号7が第2の閾値を越えた時間とを座標軸とする図7に示すような2次元領域をメモリ20に作る。CPU5には、予め2次元領域内に定めた複数の警報ランクがあり、メモリ領域にマップとして記録されている。測定によって算出された座標が、2次元領域上のどこの領域に属しているかを判別し、その領域が示す警報ランクを、接点出力部8を介して、警報21として外部に出力する。
【0048】
例えば、前述のように、光反射式油膜検知器や偏光解析式油膜検知装置等の光学的な検出装置では、水面の波により光が散乱し、不感時間が生じる場合がある。不感時間においては信号は0V程度であり、計測可能な状態では水の信号は1V程度である。第1の閾値を0.5Vに設定することで、信号が第1の閾値を越えた場合には、センサは計測可能な状態と判断できる。さらに、第2の閾値(2V)を越えた信号を、油の信号と判断する。
【0049】
また、一定区分時間を60秒とし、警報ランクを高い方からA,B,Cの3段階とし、信号7が第1の閾値を越えた時間と信号7が第2の閾値を越えた時間とを座標軸とする、図7に示すような2次元領域マトリックス表に配置している。
【0050】
流れが緩やかな場合、測定頻度が60秒中55秒で、そのうち油の信号が15秒とすると、マトリックス表で座標(55、15)の領域の警報ランクCが警報として出力され、比較的少量の油が流れてきたと判断できる。もし、測定頻度が60秒中55秒で、そのうち油の信号が45秒の場合には、マトリックス表で座標(55、45)の領域の警報ランクAが警報として出力され、このときは比較的頻繁に油が流れてきたと判断できる。
【0051】
流れが激しい場合、測定頻度が60秒中25秒で、そのうち油の信号が15秒のときは、マトリックス表で座標(25、15)の領域の警報ランクBが警報として出力され、流れが緩やかなときと同じ油信号の時間でも設置環境を考慮して、より高い警報ランクとなる。
【0052】
これらの判定により、設置環境の影響を考慮した複数の警報ランクに警報を分けることでき、油の存在規模の判断が可能で、かつ、確実に油を検知できる。
【0053】
(実施例3)
次に、請求項4の発明に係る油検知装置の警報判定方法について、図8に基づき以下に説明する。
【0054】
図8は、水面の油を検出するセンサ部1と、センサ部からの信号を解析し油の有無と規模を判定し複数のランク分けした警報のうち適当な警報を出力する警報判定部2とを備える油検知装置である。警報判定部2は、A/D変換器13、CPU部5、接点出力部6とから成る。センサ部1からの0〜5Vの電圧信号7は、A/D変換器13で1秒ごとのデジタル信号23に変換され、CPU部5に送られる。CPU部5では、N個の時系列データ(デジタル信号)が、前記実施例4と同様に予め定められた閾値18と閾値19を越えているかどうかをソフトウエアでそれぞれ判定し、閾値を越えていたデータの割合を計算する。
【0055】
CPU部5は、閾値18を越えた信号と閾値19を越えた信号の割合を座標軸とする2次元領域をメモリ24に作る。CPU部5は、予め2次元領域内に定めた複数の警報ランクがあり、メモリ領域にマップとして記録されている。測定によって算出された座標が、マトリックス表上のどこの領域に属しているかを判別し、その領域が示す警報ランクを接点出力部6を介して、警報25として外部に出力する。
【0056】
上記により、実施例2の方法と同様に、油の存在規模の判断が可能で、かつ、設置環境の影響を考慮して確実に油を検知できる。
【0057】
(実施例4)
次に、請求項5および6の発明に関わる油検知装置の警報判定方法について、以下に説明する。
【0058】
装置の構成は、図6に示す構成と同様で、水面の油を検出するセンサ部1と、センサ部からの信号を解析し油の有無を判定し警報を出力する警報判定部2とを備える。警報判定部2では、センサ部からの信号をM種類の時間区分にわけ、メモリ20は複数のマップをもっている。それぞれの時間区分で、実施例2の方法でランク付けされた警報を判定し、出力時間が重なる時間区分の場合は、警報ランクの高い警報を出力する。
【0059】
例えば、時間区分を3つに分け、それぞれ1分、2分、3分の時間区分とし、警報のランクを高い方から、A,B,Cの3つに分ける。最新の1分間が油警報に至らないレベル場合でも、最新の2分での警報判定がC,最新の3分の警報判定がBであったとすると、出力する警報ランクはBとする。これにより、短期的な判断と長期的な判断の両方を判断することができる。このような多重の時間区分毎の判定により、確実に妥当な警報を出力することができる。
【0060】
また、前記時間区分に代えて、前記請求項6の発明によれば、例えば下記のようにすることができる。例えば、5分間をN=10個(N1,N2,・・・・N10)に区分する。また、前記N1〜N10を、M=5区分(M1,M2,・・・・M5)に区分する。ここで、M1=N1,M2=N1+N2,M3=N1〜N4の累計,M4=N1〜N7の累計,M5=N1〜N10の累計とする。前記N,Mの分割が、それぞれ均等の場合には、前記M1,M2,M3,M4,M5は、それぞれ、30秒,1分,2分,3分30秒,5分となる。これらの区分は、油検知装置の設置環境やニーズによって選定される。
【0061】
【発明の効果】
上記のとおり、前記請求項1〜6に記載した各発明の油検知装置の警報判定方法によれば、
従来の問題点である油以外の物を油と誤認識したり、微量な油の検知がうまく行えないという問題、さらに、設置環境によって警報が出にくくなるという問題を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 基本例1に関わる油検知装置の構成図
【図2】 油の無い水面にビニール片が流れてきた場合の信号電圧の時間経過の例を示す図
【図3】 微量の油が流れてきた場合の信号電圧の時間経過の例を示す図
【図4】 基本例2に関わる油検知装置の構成図
【図5】 この発明の実施例1に関わる油検知装置の構成図
【図6】 この発明の実施例2に関わる油検知装置の構成図
【図7】 この発明の実施例2に関わる警報のマトリックスを示す図
【図8】 この発明の実施例3に関わる油検知装置の構成図
【符号の説明】
1:センサ部、2:警報判定部、3,15:UPコンパレータ、4,16:DOWNコンパレータ、5:CPU部、6:接点出力部、7:信号、8,17,18,19:閾値、9,10:TTLパルス、11:タイマ、12,21,25:警報、13:A/D変換器、14:デジタル信号、20,24:メモリ。
Claims (6)
- 水面もしくは水中の油を検出するセンサ部と、センサ部からの信号を解析し油の有無を判定し警報を出力する警報判定部とを備える油検出装置の警報判定方法であって、センサ部からの信号を一定時間区分に分け、それぞれの時間区分内で、信号電圧があらかじめ定めた第1の閾値を越えた合計時間と別途定めた第2の閾値を越えた合計時間を各々算出し、第1の閾値を越えた合計時間に対する第2の閾値を越えた合計時間の割合が予め定めた判定値より大きいときに油警報が必要と判定し、警報を出力することを特徴とする油検知装置の警報判定方法。
- 水面もしくは水中の油を検出するセンサ部と、センサ部からの信号を解析し油の有無を判定し警報を出力する警報判定部とを備える油検出装置の警報判定方法であって、センサ部からの信号を時系列的にN個の時間に区分し、個々の区分信号について、信号電圧があらかじめ定めた第1の閾値を越えた区分数と別途定めた第2の閾値を越えた区分数を各々算出し、第1の閾値を越えた区分数に対する第2の閾値を越えた区分数の割合が予め定めた判定値より大きいときに油警報が必要と判定し、警報を出力することを特徴とする油検知装置の警報判定方法。
- 水面の油を検出するセンサ部と、センサ部からの信号を解析し油の有無を判定し警報を出力する警報判定部とを備える油検知装置の警報判定方法であって、センサ部からの信号を一定時間区分に分け、それぞれの時間区分内で、信号電圧があらかじめ定めた第1の閾値を越えた合計時間と別途定めた第2の閾値を越えた合計時間とを各々算出し、第1の閾値を越えた合計時間と第2の閾値を越えた合計時間を座標軸とする2次元領域を、予め複数の警報ランクに領域分けし、第1の閾値を越えた合計時間と第2の閾値を越えた合計時間とで決まる座標に該当する領域における所定ランクの警報を出力することを特徴とする油検知装置の警報判定方法。
- 水面の油を検出するセンサ部と、センサ部からの信号を解析し油の有無を判定し警報を出力する警報判定部とを備える油検知装置の警報判定方法であって、センサ部からの信号を時系列的にN個の時間に区分し、個々の区分信号について、信号電圧があらかじめ定めた第1の閾値を越える区分数と別途定めた第2の閾値を越える区分数とを各々算出し、第1の閾値を越えた合計区分数と第2の閾値を越えた合計区分数とを座標軸とする2次元領域を、予め複数の警報ランクに領域分けし、第1の閾値を越えた合計区分数と第2の閾値を越えた合計区分数とで決まる座標に該当する領域における所定ランクの警報を出力することを特徴とする油検知装置の警報判定方法。
- 水面の油を検出するセンサ部と、センサ部からの信号を解析し油の有無を判定し警報を出力する警報判定部とを備える油検知装置の警報判定方法であって、センサ部からの信号を、時系列の時間累積に基づくM種類の時間区分に分け、それぞれの時間区分内で、信号電圧があらかじめ定めた第1の閾値を越えた合計時間の割合と別途定めた第2の閾値を越えた合計時間の割合とを各々算出し、第1の閾値を越えた合計時間の割合と第2の閾値を越えた合計時間の割合とを座標軸とする2次元領域を、予め複数の警報ランクに領域分けし、第1の閾値を越えた合計時間の割合と第2の閾値を越えた合計時間の割合とで決まる座標に該当する領域における所定ランクの警報をM種類それぞれについて判定し、M種類の時間区分毎に判定された警報ランクのうち最もランクの大きい警報を出力することを特徴とする油検知装置の警報判定方法。
- 水面の油を検出するセンサ部と、センサ部からの信号を解析し油の有無を判定し警報を出力する警報判定部とを備える油検知装置の警報判定方法であって、センサ部からの信号を時系列的にN個の時間に区分し、この区分(第1区分)から時系列の時間累積に基づくM種類の時間区分(第2区分)をつくり、この各第2区分内で、信号電圧があらかじめ定めた第1の閾値を越える第1区分の数と別途定めた第2の閾値を越える第1区分の数とを各々算出し、前記第1の閾値を越えた合計第1区分数と第2の閾値を越えた合計第1区分数とを座標軸とする2次元領域を、予め複数の警報ランクに領域分けし、第1の閾値を越えた合計第1区分数と第2の閾値を越えた合計第1区分数とで決まる座標に該当する領域における所定ランクの警報をM種類の第2区分それぞれについて判定し、M種類の第2区分毎に判定された警報ランクのうち最もランクの大きい警報を出力することを特徴とする油検知装置の警報判定方法。
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