JP6155040B2 - 海洋環境情報取得システム - Google Patents

Description

本発明は、定置網等の海洋設備の近傍における、自然情報や魚群情報等を地上で把握することが可能な海洋環境情報取得システムに関するものである。

海洋において定置網等の海洋設備が設置される場合がある。このような定置網に対して、効率良く漁獲量を得るためには、定置網近傍の各種情報を得ることが重要である。例えば、水温や海流などの自然情報や、定置網近傍の魚群情報を把握することが重要である。

このような情報を得るために、常に定置網まで船を出して情報収集を行うことは、時間や燃料費などが無駄となる。したがって、地上で定置網近傍の各種情報を取得することが望ましい。このような情報を地上で得ることができれば、最適なタイミングで定置網へ船を出せばよいため、非常に効率が良い。このように、漁協、漁業者などは、漁場環境（情報）を知ることで、時化等の海況の判断材料、漁獲時期等の予測など、効率的な漁業活動を行うことができる。また、水産試験場などの公的機関は、沿岸環境データを把握することで、海洋環境の変化に伴う水産資源の変化を予測・解析することができる。

このような、海洋における各種情報を得る方法としては、海中の映像を無線システムによって地上に情報を発信することで、地上でこれらの情報を得る方法がある（特許文献１）。

特開平１１―２９８８８４号公報

しかし、特許文献１のような無線システムは、非常に高価である。また、このような無線システム自体の故障による通信不良等の問題もある。したがって、定置網近傍の情報を地上で把握するため、より低コストで、より信頼性の高いシステムが望まれている。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、低コストで信頼性の高い海洋環境情報取得システムを提供することを目的とする。

前述した目的を達成するため、本発明は、海洋に設置される海洋設備と、前記海洋設備に接続されたケーブルと、前記ケーブルに接続され、前記海洋設備近傍の海洋環境情報を取得する情報取得手段と、を具備し、前記情報取得手段によって取得された前記情報を、前記ケーブルによって陸地に伝送し、陸地で前記情報を確認することが可能である海洋環境情報取得システムであって、前記ケーブルは、多心光ケーブルであり、前記情報取得手段は、少なくとも水温を測定する温度センサを含み、前記光ケーブルと、前記温度センサとは、密封接続箱内で接続され、前記温度センサは、前記光ケーブルの一部の光ファイバを用いた光ファイバ温度センサであることを特徴とする海洋環境情報取得システムである。前記海洋設備は、陸地まで敷設される海洋設備用ロープと接続され、前記ケーブルは、前記海洋設備用ロープに支持されることが望ましい。前記海洋設備は、海洋に設置される定置網であることが望ましい。なお、海洋環境情報とは、水温情報、潮流情報、塩分濃度情報、魚群情報などの海洋におけるあらゆる情報を指す。

このように、無線ではなく有線によって海洋設備近傍の各種センサからの情報を地上に伝達するため、高価な無線システムが不要となる。したがって、低コストであり、無線システムの故障等の恐れもない。

また、海洋設備までの伝送ケーブルを光ケーブルとすることで、ケーブルでの漏電の恐れがない。特に、本システムは、陸地から海洋設備までの距離が離れているため、電力ケーブルで情報や駆動用の電力を送電するためには、比較的高い電圧が必要である。したがって、電力ケーブルの絶縁破壊等の恐れがある。しかし、光ケーブルであれば、このような絶縁破壊の恐れはない。

また、重要な情報である水温を検知するための温度センサを、光ファイバを用いた光ファイバ温度センサとすることで、温度センサの駆動や、情報を伝送するための電力が不要である。

前記ケーブルは、多心光ケーブルであり、前記情報取得手段は、少なくとも電力駆動機器を含み、前記光ケーブルと、前記電力駆動機器とは、密封接続箱で接続され、前記光ケーブルの一部の光ファイバを伝送する光を、光電変換器によって電力に変換することで、前記電力駆動機器を駆動することが望ましい。

このように、電気によって駆動する魚群探知機などの電力駆動機器に対しては、光ケーブルによって伝送された光を、海洋設備近傍で電力に変換することで駆動させることができる。このため、陸地から定置網までの間に、駆動用の電力ケーブルを敷設する必要がない。

前記ケーブルは、前記海洋設備用ロープに編み込まれてもよい。

このように、ケーブルを海洋設備用ロープに編み込むことで、海洋設備用ロープの布設と同時に、ケーブルの敷設を完了することができる。また、海洋設備用ロープの外周にケーブルが露出しないため、敷設等の際に、ケーブルが損傷を受けることを防止することができる。

前記密封接続箱を、前記海洋設備近傍の海上から沈降させてもよく、前記密封接続箱を、前記定置網近傍の海上に浮遊させてもよい。

密封接続箱を海上から沈降させて配置することで、波の影響や潮位変化に伴い、密封接続箱から露出する部位のケーブルに大きな曲げ変形などが付与されることを抑制することができる。一方、密封接続箱を海上に浮遊させることで、海中に沈降させる場合と比較して、水圧の影響を受けにくく、また、接続作業などを行う際に、船上に密封接続箱を引き上げるのが容易となる。

本発明によれば、低コストで信頼性の高い海洋環境情報取得システムを提供することができる。

海洋環境情報収集システム１０を示す概略構成図。 （ａ）は定置網用ロープ３に固定部材で光ファイバケーブル５を固定した状態を示す図、（ｂ）は定置網用ロープ３に光ファイバケーブル５を編み込んだ状態を示す図、（ｃ）は（ｂ）のＡーＡ線断面図。 海洋環境情報収集システム１０の構成を示すブロック図。 海洋環境情報収集装置１を示すハードウェア構成図。 海洋環境情報共有システム４０の構成を示すブロック図。

以下、本発明の実施の形態にかかる海洋環境情報収集システムについて説明する。図１は、海洋環境情報収集システム１０を示す概略構成図である。海洋環境情報収集システム１０は、主に、海洋環境情報収集装置１、定置網用ロープ３、光ファイバケーブル５、クロージャ１１、定置網１３等から構成される。海洋環境情報収集システム１０は、例えば、定置網１３近傍の海洋環境情報を取得するシステムである。

海洋環境情報収集装置１は、地上に設置される。海洋環境情報収集装置１は、例えばコンピュータであり、図示を省略した電力ケーブルやネットワークケーブルが接続される。海洋環境情報収集装置１については、詳細を後述する。

海洋環境情報収集装置１には、図示を省略した光電変換器やコネクタ等を介して光ファイバケーブル５が接続される。光ファイバケーブル５は、例えばスロットの外周に設けられた溝に、複数のテープ心線が設けられ、内部にテンションメンバが設けられた多心光ファイバを用いることができるが、他の構造の多心光ファイバや、単心ファイバでもよい。また、スロットの外周部には、防水シースが設けられる。

光ファイバケーブル５は、陸上で定置網用ロープ３と一体化される。図２（ａ）は、光ファイバケーブル５と定置網用ロープ３とを結合した一例を示す図である。光ファイバケーブル５は、例えばバンドや紐部材等の固定部材１５によって、定置網用ロープ３に沿って固定される。なお、光ファイバケーブル５は、定置網用ロープ３の曲げに追随できるように、固定部材１５による固定部間に、多少の余長を設けても良い。

また、図２（ｂ）に示すように、光ファイバケーブル５を定置網用ロープ３と一体に編み込んでも良い。図２（ｃ）は、図２（ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。図２（ｃ）に示すように、定置網用ロープ３は、例えば、複数のワイヤロープ３ａが撚り合わされ、その外周に繊維ロープ３ｂ等が設けられる。このような場合に、例えば、ワイヤロープ３ａと繊維ロープ３ｂとの隙間などに、光ファイバケーブル５を編み込むこともできる。なお、定置網用ロープ３の断面構造は図示した例に限られない。定置網用ロープ３がいずれの断面構造であっても、光ファイバケーブル５を素線等の隙間に編み込むことで、定置網用ロープ３と光ファイバケーブル５とを一体化することができる。

図１に示すように、定置網用ロープ３は、その一端が地上に係留され、海中または海上に敷設され、他端が海洋に設けられた海洋設備である定置網１３に接合される。なお、陸地に近い部分では、他の漁を行うための船等の邪魔にならないように、定置網用ロープ３は海底に沈められ、陸地からある程度離れた位置で、定置網用ロープ３をブイ９によって海上に浮上させる。この際、海底に沈められる範囲の定置網用ロープ３には、保護管７を設ける。保護管７は、例えば樹脂製の可撓管である。保護管７を用いることで、海流等の影響で、定置網用ロープ３および光ファイバケーブル５が、海底との接触によって損傷を受けることを防止することができる。

定置網用ロープ３は、所定間隔でブイ９によって定置網１３まで海上に敷設される。定置網１３近傍には、密封接続箱であるクロージャ１１が設けられる。クロージャ１１には、クロージャ１１近傍で定置網用ロープ３から分離された光ファイバケーブル５が導入される。また、クロージャ１１内で、光ファイバケーブル５には、各種の情報取得手段が接続される。情報取得手段は、定置網１３近傍に配置される。情報取得手段によって、定置網１３近傍の各種海洋環境情報を得ることができる。

なお、クロージャ１１は、定置網１３近傍において、海中に沈められて配置されても良い。例えば、定置網１３を係留するロープ等にクロージャ１１を固定し、海面から所定の深さにクロージャ１１を配置しても良い。このようにすることで、クロージャ１１が、波や潮位変化の影響を受けにくくすることができる。したがって、クロージャ１１から引出されるケーブル類に、過剰な曲げ変形等が付与されることを抑制することができる。この場合には、密閉構造のクロージャ１１が浮き上がらないように、浮力を調整可能な構造を設けても良い。

また、クロージャ１１は、定置網１３近傍において、海上に浮遊させることもできる。例えば、定置網１３近傍のブイ９に固定しても良い。このようにすることで、クロージャ１１に付与される水圧の影響を小さくすることができ、また、クロージャ１１の位置を容易に把握することができるため、メンテナンス等が容易である。この場合には、クロージャ１１が沈まないように、浮力を向上させる構造を設けても良い。

次に、海洋環境情報収集システム１０の詳細について説明する。図３は、海洋環境情報収集システム１０の構成を示すブロック図である。コネクタ部１８では、光ファイバケーブル５の各光ファイバ心線が分岐され、光ファイバケーブル５の一部の光ファイバ心線には、光源１７から光が導入される。

光が導入された光ファイバ心線は、定置網用ロープ３とともに、クロージャ１１まで敷設される。クロージャ１１内では、光ファイバ心線が光電変換器１９に接続される。光電変換器１９は、光を電力に変換する。すなわち、光ファイバ心線に導入され、クロージャ１１まで伝送された光は、光電変換器１９によって電力に変換される。

光電変換器１９には、電力ケーブルを介して給電ユニット２１が接続される。給電ユニット２１は、電力で駆動する機器（情報取得手段）に電力を供給する。図示した例では、給電ユニット２１に魚群探知機２３が接続される。

クロージャ１１から引出された魚群探知機２３は、海底に向けて超音波の発振および受振を行う。得られた情報は、再び光電変換器１９によって光信号に変換される。光電変換器１９には、光ファイバケーブル５の一部の光ファイバ心線が接続され、定置網用ロープ３とともにコネクタ部１８まで敷設される。

魚群探知機２３からの魚群情報（海洋環境情報）を伝達する光ファイバ心線は、コネクタ部１８において、光電変換器２７に接続され、電気信号として海洋環境情報収集装置１に送られる。

また、その他の情報取得手段としては、例えば温度センサ等が用いられる。温度センサは、魚群探知機２３と同様に、電力によって駆動させても良いが、図示したように、光温度センサ２５を用いることで、光ファイバ心線によって、直接温度を測定することもできる。このように、光温度センサ２５を用いれば、温度センサ用の駆動電源等が不要となる。光温度センサ２５で得られた水温情報（海洋環境情報）は、光のまま直接光電変換器２７まで送られて、電気信号として海洋環境情報収集装置１に送られる。

なお、定置網１３近傍の海洋環境情報を取得するためのセンサとしては図示した例には限られず、潮流情報、塩分濃度情報、映像情報などを取得するための、電力または光で駆動する各種情報取得機器を用いることができる。

次に、海洋環境情報収集装置１について説明する。図１は、海洋環境情報収集装置１を示すハードウェア構成図である。海洋環境情報収集装置１は、例えばコンピュータであり、制御部３３、記憶部３５、メディア入出力部３７、通信制御部３９、入力部４１、表示部４３、周辺機器Ｉ／Ｆ部４５等から構成され、それらがバス４７を介して接続される。

制御部３３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成される。ＣＰＵは、記憶部３５、ＲＯＭ、記録媒体等に格納されるプログラムをＲＡＭ上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バス４７を介して接続された各装置を駆動制御し、海洋環境情報収集装置１が行う処理を実現する。

ＲＯＭは、不揮発性メモリであり、コンピュータのブートプログラムやＢＩＯＳ等のプログラム、データ等を恒久的に保持している。ＲＡＭは、揮発性メモリであり、記憶部３５、ＲＯＭ、記録媒体等からロードしたプログラム、データ等を一時的に保持するとともに、制御部３３が各種処理を行う為に使用するワークエリアを備える。

記憶部３５は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）やＳＳＤ（フラッシュＳＳＤ）（ソリッドステートドライブ）であり、制御部３３が実行するプログラム、プログラム実行に必要なデータ、ＯＳ（オペレーティングシステム）等が格納される。プログラムに関しては、ＯＳ（オペレーティングシステム）に相当する制御プログラムや、後述の処理に相当するアプリケーションプログラムが格納されている。これらの各プログラムコードは、制御部３３により必要に応じて読み出されてＲＡＭに移され、ＣＰＵに読み出されて各種の手段として実行される。また、記憶部３５には、本発明において用いられる、各種データが保管される。

メディア入出力部３７（ドライブ装置）は、データの入出力を行い、例えば、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、ＣＤドライブ（−ＲＯＭ、−Ｒ、ＲＷ等）、ＤＶＤドライブ（−ＲＯＭ、−Ｒ、−ＲＷ等）、ＭＯドライブ等のメディア入出力装置を有する。

通信制御部３９は、通信制御装置、通信ポート等を有し、コンピュータとネットワーク間の通信を媒介する通信インタフェースであり、ネットワークを介して、例えば、制御部３３によって天気情報や気温情報をインターネット上から取得することができる。

入力部４１は、データの入力を行い、例えば、キーボード、マウス等のポインティングデバイス、テンキー等の入力装置を有する。入力部４１を介して、コンピュータに対して、操作指示、動作指示、データ入力等を行うことができる。

表示部４３は、ＣＲＴモニタ、液晶パネル等のディスプレイ装置、ディスプレイ装置と連携してコンピュータのビデオ機能を実現するための論理回路等（ビデオアダプタ等）を有する。

周辺機器Ｉ／Ｆ（インタフェース）部４５は、コンピュータに周辺機器を接続させるためのポートであり、周辺機器Ｉ／Ｆ部４５を介してコンピュータは周辺機器とのデータの送受信を行う。

バス４７は、各装置間の制御信号、データ信号等の授受を媒介する経路である。

図１に示すように、定置網用ロープ３および光ファイバケーブル５の敷設が完了すると、制御部３３は、光源１７を発光させて、各情報取得機器を駆動する。また、制御部３３は、各情報取得機器からの情報（水温情報、潮流情報、塩分濃度情報、魚群情報など）を、継続的に、または所定時間毎に取得して、記憶部３５に保存する。なお、得られた情報に基づいて、制御部３３は、予め記憶部３５に記憶された情報と比較して、現状での漁獲予測を行うこともできる。例えば、過去の温度情報、潮流情報、魚群情報と、漁獲量情報との相関を記憶部３５に記憶しておき、現状の温度情報、潮流情報、魚群情報と比較することで、過去の実績に対して、現在の漁獲量予測を行うこともできる。

制御部３３により取得された情報は、リアルタイムで表示部４３等に表示させることもできる。また、制御部３３は、得られた情報を、リアルタイムで、または所定の間隔で、他のサーバに送ることもできる。

図５は、海洋環境情報供給システム５０を示すブロック図である。制御部３３は、海洋環境情報収集装置１で収集された各種の情報を、海洋環境情報収集装置１に直接またはネットワークを介して接続されたサーバ５３に保存することができる。サーバ５３は、例えばコンピュータであり、海洋環境情報収集装置１と同様の構造である。

サーバ５３の記憶部に保存された各種情報は、ネットワーク５１を介して各端末５５で見ることができる。また、サーバ５３の制御部は、各端末５５に対して、各種情報を自動送信することもできる。なお、サーバ５３から各端末５５に対する情報の送信等を行うネットワーク５１は、無線であっても有線であっても良い。

このように、本実施の形態によれば、定置網１３近傍の海洋環境情報を、無線システムを用いることなく地上で得ることができる。したがって、高価な無線システムを用いる必要がなく、無線システムの故障等の問題がない。

また、伝送ケーブルとして光ファイバケーブル５を用いることで、漏電等の恐れがない。この場合、光温度センサなどの光を用いたセンサを用いることで、光のみによって海洋環境種情報を取得することができる。

また、電力を要するセンサ類については、光を電力に変換する光電変換器１９を用いることで、電力ケーブルの使用を最小限に抑えることができる。

また、光ファイバケーブル５は、定置網用ロープ３とともに敷設されるため、敷設作業が容易であるとともに、破断などの発生を抑制することができる。なお、使用後は、定置網用ロープ３とともに、容易に光ファイバケーブル５を回収することができる。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、前述の実施形態では、光ファイバケーブル５を用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、電力ケーブルを定置網用ロープ３に一体化しても良い。このようにすれば、光電変換器が不要となり、電力によって駆動する各種情報取得機器を使用することができる。また、海洋設備として、定置網に適用する例を説明したが、海洋に設置され、陸地までロープ等が敷設される海洋設備であれば、例えばブイなどの他の海洋設備に対しても適用することができる。

１………海洋環境情報収集装置
３………定置網用ロープ
３ａ………ワイヤロープ
３ｂ………繊維ロープ
５………光ファイバケーブル
７………保護管
９………ブイ
１０………海洋環境情報収集システム
１１………クロージャ
１３………定置網
１５………固定部材
１７………光源
１８………コネクタ部
１９、２７………光電変換器
２１………給電ユニット
２３………魚群探知機
２５………光温度センサ
３３………制御部
３５………記憶部
３７………メディア入出力部
３９………通信制御部
４１………入力部
４３………表示部
４５………周辺機器Ｉ／Ｆ部
４７………バス
５０………海洋環境情報共有システム
５１………ネットワーク
５３………サーバ
５５………端末

Claims (7)

1. 海洋に設置される海洋設備と、
   前記海洋設備に接続されたケーブルと、
   前記ケーブルに接続され、前記海洋設備近傍の情報を取得する情報取得手段と、
   を具備し、
   前記情報取得手段によって取得された前記情報を、前記ケーブルによって陸地に伝送し、陸地で前記情報を確認することが可能である海洋設備近傍の海洋環境情報取得システムであって、
   前記ケーブルは、多心光ケーブルであり、
   前記情報取得手段は、少なくとも水温を測定する温度センサを含み、
   前記光ケーブルと、前記温度センサとは、密封接続箱内で接続され、
   前記温度センサは、前記光ケーブルの一部の光ファイバを用いた光ファイバ温度センサであることを特徴とする海洋環境情報取得システム。
2. 前記海洋設備は、陸地まで敷設される海洋設備用ロープと接続され、
   前記ケーブルは、前記海洋設備用ロープに支持されることを特徴とする請求項１記載の海洋環境情報取得システム。
3. 前記海洋設備は、海洋に設置される定置網であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の海洋環境情報取得システム。
4. 前記情報取得手段は、少なくとも電力駆動機器を含み、
   前記光ケーブルと、前記電力駆動機器とは、密封接続箱で接続され、
   前記光ケーブルの一部の光ファイバを伝送する光を、光電変換器によって電力に変換することで、前記電力駆動機器を駆動することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の海洋環境情報取得システム。
5. 前記ケーブルは、前記海洋設備用ロープに編み込まれることを特徴とする請求項２記載の海洋環境情報取得システム。
6. 前記密封接続箱を、前記海洋設備近傍の海上から沈降させることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の海洋環境情報取得システム。
7. 前記密封接続箱を、前記海洋設備近傍の海上に浮遊させることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の海洋環境情報取得システム。

Images