JP5940925B2 - 水質検査システム - Google Patents

Description

この発明は、工場等の排水中に油が漏洩していないかを検査する水質検査システムに関する。

この種のものとして、例えば特許文献１に記載されているような装置がある。この装置は排水路の液面の輝度変化をモニタリングして、輝度変化量が予め定めた値を超えると油が漏洩していると判断して警告する構成を有する。

特開平０８−２９２１８５号公報

しかしながら、水路の流速によっては、モニタ等による確認時に既に油が流れてしまい、液面に油が流れたときの現場の状況を確認できない場合がある。特に、警告時の液面の状況を確認できない場合、その警告が正しいのか否かを判別することが難しい。

本願発明は上記不具合を解消するためになされたものであり、液面に油が流れたときの現場の状況を確実に確認することができる水質検査システムを提供することを目的とする。

すなわち、本発明にかかる水質検査システムは、液面を撮像してその撮像データを送信する撮像装置と、液面の油を検知して検知信号を送信する検知器と、前記撮像データおよび前記検知信号を受信する受信部、前記撮像データが前記検知信号とは無関係に順次格納される第１格納部、前記受信部が前記検知信号を受信するとその検知した時点の前後一定期間に亘る撮像データである期間撮像データを前記第１格納部から抽出する制御部及び前記期間撮像データが格納される第２格納部を有する情報処理装置とを備えることを特徴とする。

このような水質検査システムによれば、検知器が液面の油を検知して検知信号を送信すると、第２格納部がその検知した時点の前後一定期間に亘る撮像データである期間撮像データを格納することにより、液面に油が流れたときの現場の状況をオペレータ等が自分の目で確実に確認することができる。

本発明にかかる水質検査システムは、前記期間撮像データの撮像日時を示す日時データが、当該撮像データに関連付けて前記第２格納部に格納されていることを特徴とする。

このような水質検査システムによれば、前記期間撮像データの撮像日時を示す日時データが当該撮像データに関連付けて前記第２格納部に格納されていることにより、液面に油が流れている現場の状況をより正確に知ることができる。

本発明によれば、液面に油が流れたときの現場の状況を確実に確認することができる。また、特に警告時には、現場の状況を確認することで警告が正しいのか否かを判別でき、加えて、現場の状況から液面に油が流れる原因を割り出すことにより、警告の頻度を減らして工場等を円滑に操業することもできる。

本発明の水質検査システムを表す模式図。 本発明の検知器を表す斜視図。 本発明の第１格納部の動作を表す模式図。 本発明の受信部が検知信号を検知した際の動作を表すフローチャート。

以下に本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。

本実施形態における水質検査システム１は、例えば工場等の排水中に油が漏洩していないかを検査するためのものであり、図１に示すように、撮像装置２と、検知器３と、照明器４と、情報処理装置５とを備える。

撮像装置２は、例えば動画撮影が可能なＣＣＤカメラ等を用いたものであり、液面を撮像してその撮像データを送信するとともに、該撮像データの撮像日時を示す日時データを送信するものである。ところで、この動画は所定撮像間隔で撮像した静止画フレームから成るが、前記所定撮像間隔は、後述する照射器３１の所定範囲３４に亘る一回のレーザ光走査時間よりも短くなるように設定してある。

検知器３は、油の浮遊を高精度に検知するものであって液面に例えばオリーブオイル等の油を検知すると検知信号を送信するものであり、例えば排水路やマンホールに穴をあけて液面に対して垂直となるように配置され、図２に示すように、照射器３１と、受光器３２と、信号処理部３３とを備える。

照射器３１は、例えばライン状のレーザ光を照射する光源３１ｂと、図示しないモータで回転駆動される円盤を具備した光源駆動機構３１ａとを具備し、前記円盤の中心から偏移した液面側に取り付けられた光源３１ｂが前記円盤とともに旋回して、液面の円形状の所定範囲３４を半径方向に延びるライン状のレーザ光が移動・走査していくように構成したものである。なお、液面の所定範囲３４とは、円状あるいは矩形状の領域であってもよい。また、レーザ光は点状であってもよい。さらに、レーザ光は、前述では時間的に連続光であったが、所定の照射間隔でパルス的に照射されるものでもかまわない。

受光器３２は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の光センサであり、レーザ光が液面を走査することによって得られる該液面からの反射光を所定時間間隔で逐次サンプリング受光して、その都度、その受光量を示す受光信号を出力するものである。したがって、前記所定範囲３４に亘る一回のレーザ光走査により該所定範囲３４の複数箇所からの反射光に係る受光信号を受光器３２は出力することとなる。なお、前記レーザ光がパルス照射される場合は、受光器３２の受光サンプリングタイミングは、前記レーザ光の照射タイミングに同期させる必要がある。

信号処理部３３は、いわゆるコンピュータを利用したものであって、内部メモリの所定領域に格納したプログラムに従ってその機能を発揮するものである。具体的にこのものは、所定範囲３４全体に亘る一回のレーザ光走査で、受光器３２から取得した複数の受光信号の値を積算してトータル反射光量を算出するともに、前記トータル反射光量を、当該所定範囲３４での照射光量の積算値で割ることにより平均反射率を演算するものである。また、当該平均反射率が予め定めた閾値を超えた場合には、この信号処理部３３は、油が漏洩したと判断して検知信号を出力する。
なお、前記反射率の算出には、受光器３２が受光信号を受光する都度、その受光信号の値が示す受光量を、受光器３２が反射光を受光したときの照射部３１から照射された照射光量で割って反射率を割り出し、それら平均値から平均反射率を演算するものでもよい。

照明器４は、撮像装置２の周囲に配置されて、撮像装置２の撮像領域を明るく照らすものであり例えばＬＥＤ等が用いられる。なお、照明器４には、その周囲の照度を感知するセンサ等を設けて、その照度が予め定めた基準値を下回ると点灯するように構成してもよい。また、タイマー等を用いて日没の時刻と共に点灯するように構成してもよい。

情報処理装置５は、構造的には、ＣＰＵ、内部メモリ、Ｉ／Ｏバッファ回路、ＡＤコンバータ等を有した所謂コンピュータ回路である。そして、内部メモリの所定領域に格納したプログラムに従って動作することで情報処理を行い、後述する受信部５１、第１格納部５４ａ、第２格納部５４ｂ、制御部５２、通信部５３等としての機能を発揮する。

受信部５１は、撮像装置２が撮像した撮像データおよび該撮像データの撮像日時を示す日時データを一定のサンプリングタイムで時系列的に次々と受信するとともに、検知器３の検知信号を受信する。なお、日時データをこの情報処理装置５の有する時計から取得し、前記撮像データに付帯させてもよい。

第１格納部５４ａは、例えば内部メモリの所定領域に設定されており、後述するがリングメモリとしての機能を発揮する。

第２格納部５４ｂは、例えば取り外し可能なメモリカードやＨＤＤなどの所定領域に設定されている。なお、第１格納部５４ａ及び第２格納部５４ｂが、共に内部メモリの所定領域に設定されていてもよい。

制御部５２は、受信部５１が撮像データおよび撮像データの撮像日時を示す日時データを受信すると、前記第１格納部５４ａに該撮像データに該日時データを関連付けて次々に格納する。そして、第１格納部５４ａの容量が一杯になると古い撮像データを順次消して、そこに新しい撮像データを格納する（これをリングメモリともいう）。また、制御部５２は、受信部５１が検知信号を受信すると、その検知した時点の前後一定期間に亘る撮像データ（以下、期間撮像データという）を第１格納部５４ａから抽出し、第２格納部５４ｂに転送またはコピーする。なお、前後一定期間とは、本実施形態においては、例えば検知した時点の１０秒前から検知した時点の５０秒後となるように設定する。

具体的に説明すると、図２に示すように、第１格納部５４ａのアドレスｎ−３に格納されているＤＡＴＡｎが最新の撮像データであり、アドレスｎ−２に格納されているＤＡＴＡ１が一番古い撮像データである。そのため、次に格納される撮像データは、アドレスｎ−２のＤＡＴＡ１を削除した後に格納される。そして、受信部５１が検知信号を受信すると、その検知した時点（図２ではアドレス０００３の時点）の前後一定期間に亘る撮像データ（図２ではプレデータとポストデータ）を抽出して、第２格納部５４ｂに転送またはコピーする。

通信部５３は、制御部５２からの指示を受けて、第２格納部５４ｂに格納された撮像データを外部装置６へ送信する。

外部装置６は、例えばパーソナルコンピュータ、無線通信機、スマートフォン等の端末機器であり、通信部５３から送信された撮像データを受信してモニタ等に出力するものである。

このように構成した水質検査システムの動作について以下に説明する。

受信部５１が撮像装置２から撮像データとともに該撮像データの撮像日時を示す日時データを受信すると、制御部５２は撮像データに、該撮像データの撮像日時を示す日時データを関連付けて第１格納部５４ａに順次格納する。

次に、図３に示すように、受信部５１が検知器３から検知信号を受信すると、制御部５２は期間撮像データを、第１格納部５４ａから抽出するとともに第２格納部５４ｂに格納する。そして、制御部５２は、第２格納部５４ｂに格納された期間撮像データを通信部５３を介して外部装置６へ送信する。外部装置６は、通信部５３から送信された期間撮像データを受信した後モニタ等に出力して、期間撮像データより得られる画像をオペレータが確認する。

このような本実施形態によれば、液面に油が流れると反射率が上昇して検知器３が作動し、検知信号を出力した時点の前後一定期間に亘る液面の画像を例えば外部装置６のモニタ等で確認できるので、検知器３が油を検知した時の液面や油の状態を知ることができ、例えば液面に油が漏洩した原因を割り出してその対策を行うこともできる。また、撮像データにその撮像日時を示す日時データを関連付けているので液面の画像を撮像した日時を特定でき、検知器３の動作時との関係を明確にすることもできる。

具体例を挙げれば、落ち葉等の異物が液面に存在すると検知器３が誤作動することがあるが、オペレータ等が画像を確認すれば、異物による検知器３の誤作動を判別でき、その誤作動の原因を取り除くことができる。加えて、その画像を録画しておくことで、行政の検査等があった場合に検知器３の誤作動を録画画像で証明することができる。

また本実施形態によれば、検知器３が液面を走査する時間に加えて演算時間が必要なので、液面に油が流れた時から検知信号が発生するまで時間がかかり、検知信号発生時には液面の油が流れてしまっていることがあるが、本発明では、油を検知した時点の前一定期間の画像により液面に油が流れた時の状況を確認できる。そのため、このような検知器３を用いた場合に本発明は特に有効である。また、前記一回のレーザ光走査時間よりも撮像間隔が短いので、油の撮像漏れが生じることもない。

また本実施形態によれば、検知器３が走査範囲全体から油の有無を判断するので、液面の走査範囲において異物の占める範囲が一定の比率を越えた場合に検知するようにし、液面の走査範囲に比べて上述した異物の占める範囲が微小なものであれば検知しないようにして誤検知を防ぐことができ、また、１点計測式の検知器よりも誤検知を減少させることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。例えば、図示しないが発光体あるいはブザーやスピーカ等の音声出力媒体等を用いた警報装置を設けて、検知器３の検知信号により制御部５２が警報装置を作動させるように構成してもよい。

また、例えば通信部５３が外部装置６からの要求を受け付けると、制御部５２が第１格納部５４ａあるいは第２格納部５４ｂに格納された撮像データを抽出するとともに、該撮像データを通信部５３から外部装置６に送信するように構成してもよい。

その他、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

１・・・水質検査システム
２・・・撮像装置
３・・・検知器
５・・・情報処理装置
５１・・・受信部
５４ａ・・・第１格納部
５４ｂ・・・第２格納部

Claims (4)

1. 液面を撮像してその撮像データを送信する撮像装置と、
   液面からの反射光に基づいて、液面の油を検知して検知信号を送信する検知器と、
   前記撮像データおよび前記検知信号を受信する受信部、前記撮像データが前記検知信号とは無関係に順次格納される第１格納部、前記受信部が前記検知信号を受信するとその検知した時点の前後一定期間に亘る撮像データである期間撮像データを前記第１格納部から抽出する制御部及び前記期間撮像データが格納される第２格納部を有する情報処理装置とを備える水質検査システム。
2. 前記期間撮像データの撮像日時を示す日時データが、当該撮像データに関連付けて前記第２格納部に格納されていることを特徴とする請求項１記載の水質検査システム。
3. 前記検知器が、
   液面に光を照射する照射器と、
   前記照射器から液面に光が照射されることにより得られる液面からの反射光を受光する受光器と、
   前記受光器から出力される受光量を、前記照射器から照射された照射光量で割った反射率を算出し、当該反射率が予め定められた閾値を超えた場合に前記検知信号を出力するように構成された信号処理部と、を備えた請求項１又は２記載の水質検査システム。
4. 前記前後一定期間が、前記受信部が検知信号を受信した時点よりも後の期間の長さを、前記受信部が検知信号を受信した時点よりも前の期間の長さよりも長く設定されている請求項１乃至３いずれかに記載の水質検査システム。