JP6604619B1 - Water quality monitoring device - Google Patents
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Abstract
【課題】小型で簡単な構成で、水中の環境と共に流れをリアルタイムで観測することを可能とする。【解決手段】水深と、水中の環境を測定し、測定結果のデータを超音波信号として送信するセンサーと、センサーからの超音波信号を受波する受波器と、センサーと連結糸を介して接続され、センサーを昇降させる昇降装置と、昇降装置の動作を制御する制御部と、センサーの水深データを使用してセンサーの受ける流れの流速を推定する推定部と、センサーの測定データ及び流れ推定部により推定された流速のデータを送信する通信部とを備える水質監視装置である。【選択図】図2It is possible to observe a flow in real time together with an underwater environment with a small and simple configuration. A sensor that measures the water depth and underwater environment and transmits measurement result data as an ultrasonic signal, a receiver that receives an ultrasonic signal from the sensor, a sensor and a connecting thread Elevating device connected to elevate the sensor, a control unit for controlling the operation of the elevating device, an estimation unit for estimating the flow velocity of the sensor received using the sensor water depth data, sensor measurement data and flow estimation It is a water quality monitoring apparatus provided with the communication part which transmits the data of the flow velocity estimated by the part. [Selection] Figure 2
Description
本発明は、リアルタイムに水中の環境と流速を観測することができる水質監視装置に関する。 The present invention relates to a water quality monitoring apparatus capable of observing an underwater environment and flow velocity in real time.
今後、マグロやカキ等の魚介類養殖は漁業生産高の増大が期待されている。養殖の生産性向上にとって、養殖場のある海域の海洋環境モニタリングが不可欠である。例えば魚類養殖にとって、海洋環境と魚の生育関係を明らかにするリアルタイムモニタリング技術の確立が必要である。一方、貝類・海藻養殖においてもエサ代はかからないものの、魚類同様、その生産性向上には生育環境や赤潮等の海洋環境のモニタリングが欠かせない。特に、水温・塩分・クロロフィルといった環境要因は流れによって大きく変動するため、海洋環境のモニタリングには水質と流れを同時に観測することが望まれている。 In the future, fishery production such as tuna and oysters is expected to increase fishery production. To improve the productivity of aquaculture, it is essential to monitor the marine environment in the area where the aquaculture is located. For example, for fish farming, it is necessary to establish a real-time monitoring technology to clarify the relationship between the marine environment and fish growth. On the other hand, although shellfish and seaweed farming does not cost food, monitoring of the marine environment such as the growth environment and red tide is indispensable for improving productivity like fish. In particular, environmental factors such as water temperature, salinity, and chlorophyll fluctuate greatly depending on the flow. Therefore, it is desirable to monitor water quality and flow simultaneously for monitoring the marine environment.
魚介類の生育には、水温や餌となるプランクトン量など様々な環境要因が複雑に関わっている。水質センサーでは、水温・塩分・クロロフィル(植物プランクトン量に対応)・溶存酸素・pH等の水中の環境の計測が可能である。また、その計測方法には、特許文献1に記載されているような水質監視システムが提案されている。このシステムは、センサーケーブルを不要とする小型・省電力のデータ転送機能付き水質センサーを使用するものであり、超音波を使って海底や海中の水温・水深データを1秒から数秒間隔で、海上の受波システムにリアルタイムに送信するものである。これにより、これまでケーブル巻取り用の大きなドラムを必要とした自動昇降装置の小型・省電力化が可能となった。
Various environmental factors such as water temperature and the amount of plankton used as food are involved in the growth of seafood. The water quality sensor can measure the water environment such as water temperature, salinity, chlorophyll (corresponding to the amount of phytoplankton), dissolved oxygen, and pH. Moreover, the water quality monitoring system as described in
従来では、小型軽量の水質センサーの開発によってコストの低減が図られている。しかしながら、かかる水質センサーによって流れの程度を示す流速の測定がなされていなかった。流速は、上述したように、養殖産業の生産性の向上にとって重要な観測項目であり、また、正確な測定を行なう上でも重要な項目である。 Conventionally, cost has been reduced by developing a small and lightweight water quality sensor. However, the flow rate indicating the degree of flow has not been measured by such a water quality sensor. As described above, the flow velocity is an important observation item for improving the productivity of the aquaculture industry, and is also an important item for accurate measurement.
したがって、本発明の目的は、簡単な構成でありながら、水中の環境と共に、流速の観測が可能な水質監視装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a water quality monitoring device that can observe a flow velocity together with an underwater environment while having a simple configuration.
本発明は、水深と、水中の環境を測定し、測定結果のデータを超音波信号として送信するセンサーと、
センサーからの超音波信号を受波する受波器と、
センサーと連結糸を介して接続され、センサーを昇降させる昇降装置と、
昇降装置の動作を制御する制御部と、
昇降装置の連結糸の繰り出し量から求められた第1の水深と、センサーにより測定された第2の水深の差から流速を推定する推定部と、
センサーの測定データ及び推定部により推定された流速のデータを送信する通信部と
を備える水質監視装置である。
The present invention measures the water depth and the underwater environment, and transmits a measurement result data as an ultrasonic signal;
A receiver for receiving an ultrasonic signal from the sensor;
A lifting device that is connected to the sensor via a connecting thread and lifts the sensor;
A control unit for controlling the operation of the lifting device;
An estimation unit for estimating a flow velocity from a difference between a first water depth obtained from a feeding amount of a connecting yarn of a lifting device and a second water depth measured by a sensor ;
Data flow rate estimated by the sensor measurement data and estimation tough a water quality monitoring system and a communication unit for transmitting.
本発明によれば、水温などの水質をリアルタイムで監視することができると共に、流速を測定することができる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本明細書中に記載されたいずれかの効果であっても良い。 According to the present invention, water quality such as water temperature can be monitored in real time, and the flow velocity can be measured. Note that the effects described here are not necessarily limited, and may be any of the effects described in the present specification.
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において、特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施の形態に限定されないものとする。 Embodiments of the present invention will be described below. The embodiments described below are preferred specific examples of the present invention, and various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is not limited to the following description. Unless otherwise specified, the present invention is not limited to these embodiments.
図1は、本発明の一実施形態の概略的構成を示している。一実施形態は、水質監視装置であり、水中の環境を測定するための水質センサー1が連結糸例えば釣り糸3によって水中例えば牡蛎の筏から海中に吊るされている。なお、本発明は、牡蛎のような貝の養殖に限らず、魚の養殖に対しても適用できる。水質センサー1は、合成樹脂のカバー2でもって周囲が囲まれており、水質センサー1の汚れの低減が図られている。図中では、4個の水質センサー1が示されているが、これは、水質センサー1の異なる位置を表すためであり、通常は、1個の水質センサー1が使用される。
FIG. 1 shows a schematic configuration of an embodiment of the present invention. One embodiment is a water quality monitoring device, in which a
水質センサー1は、円筒状の樹脂製のケースの中にプリント基板に実装された回路部、電源としてのバッテリー例えばリチウムイオン二次電池が収納されたものである。ケースの一端からセンサ(例えば温度センサ、深度センサとしての圧力センサ)及び水中に超音波を出射するための超音波送波器が突出されている。水質センサー1が塩分・クロロフィル(植物プランクトン量に対応)・溶存酸素・pH等の水中の環境要因を計測することが可能とされている。さらに、水質センサー1は、傾斜センサーを有している。また、超音波受波器を有していてもよい。傾斜センサーは、水質センサー1の鉛直方向に対する実際の位置の角度を検出するためのものである。すなわち、後述するように、潮流等の流れによりセンサーがどの程度傾斜したかを傾斜センサーで計測し、電動リール8から繰り出される釣り糸長と計測される水深のリアルタイムの変化をもとに、流速が推定される。
The
さらに、水質センサー1は、CPU(Central Processing Unit )、RAM(Random Access
Memory)、ROM(Read Only Memory)、メモリを有する。メモリには、水質センサー1が取得した測定データ又は測定データに対してノイズ除去等の処理を行ったデータが格納される。メモリのデータは、必要な変調などの処理を受けてから超音波送波器によって超音波として送出され、超音波の到達範囲内の海中の所定深度に吊るされているセンサーデータ受波器4にて受波される。センサーデータ受波器4を水質センサー1と同様に自動昇降装置によって昇降可能としてもよい。センサーは省電力化のために、タイマー又は外部からの起動指令によって、水中に存在するときのみ動作するように設計され、0.1秒間隔で計測されたデータを1秒間隔で平均し、超音波を使ってデータを転送する。
Furthermore, the
Memory), ROM (Read Only Memory), and memory. The memory stores measurement data acquired by the
養殖用の筏5の上に水質監視装置の海上部分の機械的及び電気的装置が設置されている。すなわち、図2に示すように、太陽光パネル6、バッテリー(二次電池)7、自動昇降装置の一例としての電動リール8、水質センサー1を洗浄するための洗浄ポンプ9、通信及び制御モジュール10から構成されている。通信及び制御モジュール10は、水質監視装置の各部を制御すると共に、クラウドサーバー21を介しての通信の制御を行なう。通信及び制御モジュール10は、CPU11を備えている。なお、センサー及び電動リール8の制御は、内蔵された組み込みモジュールにより行い、さらにこれらと連携した計測制御やクラウドサーバーへのデータ転送を、リナックスOSに対応したCPUを持つモバイルゲートウェイ(メインコントローラ)により行う。
The mechanical and electrical devices for the offshore portion of the water quality monitoring device are installed on the
CPU11による制御は、電源制御部12a、データ通信部12b、自動昇降制御部12c、計測データ処理部12d、洗浄制御部12eなどの機能ブロックによって表すことができる。電源制御部12aが電源制御器13を制御する。電源制御器13に対してバッテリー7及び電動リール8の電源入力端子が接続されている。太陽光パネル6の発電電力がバッテリー7に蓄えられて水質監視装置の各部の電源として使用される。電源制御器13によって電動リール8に対して所定の電圧(例えば+12V)が供給される。また、図示を省略しているが、バッテリー7の電源が通信及び制御モジュール10などの水質監視装置の各部に対する電源として供給されている。さらに、水質監視装置の電源のON/OFFが通信及び制御モジュール10によって制御可能とされている。
The control by the
電動リール8の駆動に必要な電力は、観測頻度や計測水深(1回当たりの駆動時間に関係)に依存するため、養殖対象の特性に応じた消費電力を推算し、省電力化による長時間駆動が図られる。一例として、定時観測を行なう場合、毎時計測が望まれるが、設置できる太陽光パネル6の発電量やバッテリー容量に制限があるため、例えば2時間毎もしくは4時間毎の計測がなされる。また、常にバッテリーの残存電力をモニターし、観測に必要な電力が残されていない場合は、所定のバッテリー電圧に回復するまで観測を取りやめるようになされる。
Since the electric power required for driving the
センサーデータ受波器4にて受波されたセンサーデータが超音波変換器14に供給され、復調、A/D変換などの処理を受けてCPU11に供給される。CPU11の計測データ処理部12dにおいて、センサーデータが処理される。計測データ処理部12dにおいて、海面から海底までの海洋環境の鉛直プロファイルが作成される。鉛直プロファイルとは、水深に応じた水温などの観測データの変化である。また、計測データ処理部12dにおいて、水質センサー1からの傾斜データを使用して流速が推定される。
Sensor data received by the
鉛直プロファイルデータ、流速データなどの観測データがデータ通信部12bによって無線送信信号に変換され、無線送信信号がアンテナ15によってクラウドサーバー21に対して送信される。無線方式としては、携帯通信回線、衛星通信回線などが使用される。端末例えばスマートフォン22を使用して養殖業者がクラウドサーバー21にアクセスすれば、養殖場の水質、流速などの観測データをリアルタイムで監視することができる。
Observation data such as vertical profile data and flow velocity data is converted into a wireless transmission signal by the
CPU11の自動昇降制御部12cによって、電動リール8の昇降動作が制御される。すなわち、超音波データ転送機能を利用してリアルタイムに水質センサー1の深度を計測し、海面と所定水深間(例えば10〜100mの範囲内)におけるセンサーの昇降を自動制御する。電動リール8に水質センサー1が接続された釣り糸3が巻かれている。釣り糸3としては、伸びが少なく耐久性の高いPE糸が使用される。釣り用の電動リール8を使用することにより、従来の巻き揚げ機に比べて大幅な小型化と省電力化が可能となった。水質センサー1は、省電力化のために、水中に存在するときのみ駆動するように設計され、例えば0.1秒間隔で計測されたデータを1秒間隔で平均し、超音波を使ってセンサーデータ受波器4を介して海上にデータ転送する。
The automatic raising / lowering
さらに、自動昇降制御部12cは、釣り糸や電動リールに掛かる負荷や糸の繰り出し長をリアルタイムに計測し、海底や障害物を自動認識して回避制御を行う。さらに、定時に水質センサー1を海面直下に降ろし、その移動量や各水質の計測値の変動等から海況(海面の静穏度や流れの強さ)を推定し、観測を開始するか否かを自動判定する。
Further, the automatic elevating
さらに、洗浄制御部12eによって洗浄ポンプ9の動作が制御される。すなわち、水質センサー1への付着生物対策として、計測時以外は常にセンサーを大気中に保持する機能や、計測の開始及び終了時にセンサー部を自動洗浄する装置を備える。
Further, the operation of the
図3のフローチャートを参照してCPU11によってなされる観測開始の判定処理について説明する。
ステップST1:予め設定した時刻になると処理を開始する。
ステップST2:水質監視装置の電源がONとされる。
ステップST3:メインコントローラ(CPU11)が起動される。
ステップST4:データ通信部12bによってクラウドサーバー21と通信が行なわれ、通信が確立される。この場合、観測に必要なパラメータなどをクラウドサーバー21から受信する。
The observation start determination process performed by the
Step ST1: Processing is started at a preset time.
Step ST2: The power of the water quality monitoring device is turned on.
Step ST3: The main controller (CPU 11) is activated.
Step ST4: The
ステップST5:自動昇降制御部12cによって水質センサー1が所定の水深まで降下するような制御がなされる。例えば海面下50cmまで降下され、静止される。
ステップST6:水質センサー1からのセンサーデータが収集される。例えば水深データ、傾斜データが収集される。
Step ST5: Control is performed so that the
Step ST6: Sensor data from the
ステップST7:センサーデータが正常に収集できたかどうかによって、水質センサー1が正常かどうかが判定される。正常でないと判定されると、処理がステップST11に移行し、正常と判定されると、処理がステップST10に移行する。
Step ST7: It is determined whether or not the
ステップST10:通常の観測処理がなされる。
ステップST11:観測終了処理がなされる。すなわち、クラウドサーバー21に対して観測が異常終了したことを通知し、スマートフォン22を通じて異常終了を管理者または養殖業者に知らせるようになされる。また、水質センサー1が海中から引き揚げられる。
ステップST12:水質監視装置の電源がOFFとされる。
Step ST10: Normal observation processing is performed.
Step ST11: An observation end process is performed. In other words, the
Step ST12: The power of the water quality monitoring device is turned off.
上述した観測開始の判定処理(特にステップST9の海況判定)は、観測を行なうのに適した条件かどうかを判定するものである。超音波を用いた海中からのデータ転送は、水中の気泡により不安定になることが知られている。この気泡発生の原因としては、波しぶきや急激な流れの変化等があげられている。気泡によるデータ転送の不安定さを回避するため、観測開始に当たっては、水深の変化から波高を測定し、また、傾斜データから流れを計測している。例えば観測開始条件としては、波高0.5m以下、流速1ノット(秒速約50cm)以下を想定しており、条件を満たさない場合は観測を取りやめる。 The above-described observation start determination process (particularly, the sea condition determination in step ST9) determines whether or not the conditions are suitable for observation. It is known that data transfer from the sea using ultrasonic waves becomes unstable due to bubbles in the water. As the cause of the bubble generation, wave splash, rapid flow change, and the like are cited. In order to avoid instability of data transfer due to air bubbles, the wave height is measured from changes in water depth and the flow is measured from slope data at the start of observation. For example, the observation start conditions are assumed to be a wave height of 0.5 m or less and a flow velocity of 1 knot (speed of about 50 cm per second). If the conditions are not satisfied, the observation is canceled.
図4を参照して流速の推定方法について説明する。流速の推定は、通信及び制御モジュール10の計測データ処理部12dにおいてなされる。以下に説明する本発明による流速の推定方法は、簡単な構成であり、コストを低くすることができる。
The flow velocity estimation method will be described with reference to FIG. The estimation of the flow velocity is performed in the measurement
流速Vの流れが図4において左から右の方向に存在していると、鉛直方向に対して水質センサー1が角度θだけ流される。角度θは、水質センサー1に内蔵の傾斜計によって測定される。角度θは、流速Vと比例する関係にあるので、角度θのデータを使用して流速Vを推定することができる。例えば流水水槽及び現場における実証実験を通して、予め、θと流速Vの関係(換算係数)を求めておき、メモリなどに保持しておくことによって、θから流速Vを推定することができる。
If the flow of the flow velocity V exists in the direction from left to right in FIG. 4, the
また、電動リール8からの釣り糸3の繰り出し量をW0と表す。繰り出し量W0は、電動リール8の回転数から換算して求めることができる。また、釣り糸3の色分けをイメージセンサーで判別して繰り出し量W0を求めてもよい。そして、Δh=W0 sinθによって計算される距離Δhは、流速Vに比例関係にあるので、Δhの値から流速Vを推定できる。
Further, the feeding amount of the
さらに、本発明において流速Vを推定する場合、傾斜計を使用しなくてもよい。釣り糸3の繰り出し量から求められた理論上の水深をD0で表す。一方、水質センサー1に備えられている圧力センサーのデータから求められた実際の水深をD1で表す。流れが全く無い場合は、(D0=D1)である。流れがあると、(D0>D1)となる。これらの差(ΔD=D0−D1)が求められる。流速Vと水深の差分ΔDは比例関係にあるので、差分ΔDから流速Vを推定することができる。
Furthermore, when estimating the flow velocity V in the present invention, it is not necessary to use an inclinometer. The theoretical water depth obtained from the feed amount of the
図5のフローチャートを参照してCPU11の制御のもとでなされる通常の観測処理(図3中のステップST10)について説明する。一例として、上述した流速の鉛直プロファイルを測定する処理について説明する。なお、図5においては、流速を流れと表記している。
The normal observation process (step ST10 in FIG. 3) performed under the control of the
ステップST21:流れ観測の開始
ステップST22:例えば0.2m/秒の速度で水質センサー1が降下される。
ステップST23:水質センサー1の圧力センサーの観測データから流れ計測水深かどうかが判定される。例えば1m毎に流れが計測される場合、水深が1m,2m,・・・のそれぞれにおいて流れが計測される。また、所定の水深が流れ観測の最下層と設定されている。
Step ST21: Start of flow observation Step ST22: For example, the
Step ST23: It is determined from the observation data of the pressure sensor of the
ステップST24:流れ計測の水深と判定された場合、水質センサー1の下降が停止され、流れ計測がなされる。流れ計測の水深に到達していない場合には、処理がステップST22に戻って水質センサー1がさらに降下される。
ステップST25:計測された流れが予め設定されたしきい値例えば1ノットより大かどうかが判定される。
ステップST26:ステップST25における判定結果がYesの場合、流れが強すぎて正確な観測ができないものと判断され、水質センサー1が海上に引き揚げられ、観測が中止される。
Step ST24: When it is determined that the water depth is the flow measurement, the descent of the
Step ST25: It is determined whether or not the measured flow is larger than a preset threshold value, for example, 1 knot.
Step ST26: If the determination result in Step ST25 is Yes, it is determined that the flow is too strong to be accurately observed, the
ステップST27:最下層かどうかが判定される。例えば水深100mが最下層と設定されている。ステップST27の判定結果がNoの場合、処理がステップST22に戻り、水質センサー1の降下が再開される。
ステップST28:ステップST27の判定結果がYesの場合、例えば0.2m/秒の速度で水質センサー1が上昇される。
ステップST29:水質センサー1の圧力センサーの観測データから流れ計測水深かどうかが判定される。例えば1m毎に流れが計測される場合、水深が99m,98m,・・・のそれぞれにおいて流れが計測される。
Step ST27: It is determined whether it is the lowest layer. For example, a water depth of 100 m is set as the lowermost layer. When the determination result of step ST27 is No, the process returns to step ST22, and the descent of the
Step ST28: If the decision result in step ST27 is Yes, the
Step ST29: It is determined from the observation data of the pressure sensor of the
ステップST30:流れ計測の水深と判定された場合、水質センサー1の上昇が停止され、流れ計測がなされる。流れ計測の水深に到達していない場合には、処理がステップST28に戻って水質センサー1がさらに上昇される。
ステップST31:計測された流れが予め設定されたしきい値例えば1ノットより大かどうかが判定される。ステップST31における判定結果がYesの場合、流れが強すぎて正確な観測ができないものと判断され、ステップST26において、水質センサー1が海上に引き揚げられ、観測が中止される。
Step ST30: When it is determined that the water depth is the flow measurement, the rise of the
Step ST31: It is determined whether or not the measured flow is larger than a preset threshold value, for example, 1 knot. If the determination result in step ST31 is Yes, it is determined that the flow is too strong for accurate observation, and in step ST26, the
ステップST32:ステップST31における判定結果がYesの場合、最上層かどうかが判定される。例えば海面より上(すなわち、水深ゼロ)が最上層と設定されている。ステップST32の判定結果がNoの場合、処理がステップST28に戻り、水質センサー1の上昇が再開される。
ステップST33:ステップST32の判定結果がYesの場合、観測終了処理がなされる。
ステップST34:水質監視装置の電源がOFFとされる。
Step ST32: If the determination result in step ST31 is Yes, it is determined whether or not it is the top layer. For example, the uppermost layer is set above the sea level (that is, zero water depth). When the determination result of step ST32 is No, the process returns to step ST28, and the rising of the
Step ST33: When the determination result in step ST32 is Yes, an observation end process is performed.
Step ST34: The power of the water quality monitoring device is turned off.
なお、海洋環境は時々刻々と変化するため、時に1秒間隔のデータ転送が、受信側では数秒間隔となることも多々起こり得る。この不安定なデータ転送に対応するために、流れやデータ転送に要する時間の変化を常時モニターし、これらの変動が規定値を超えた場合は、即時観測を中止してセンサーを引き上げるようにしてもよい。 In addition, since the marine environment changes from moment to moment, data transfer at intervals of one second sometimes occurs at intervals of several seconds on the receiving side. In order to cope with this unstable data transfer, the flow and time change required for data transfer are constantly monitored, and if these fluctuations exceed the specified values, the immediate observation is stopped and the sensor is raised. Also good.
また、昇降時に電動リール8に掛かる負荷が規定値を超えた場合は、直ちに昇降を停止してトラブルを回避するとともに、モバイルゲートウェイ(メインコントローラ)を介して陸上のクラウドサーバー21にトラブル情報等を転送し、スマートフォン22を通じて管理者または養殖業者に知らせるようにしてもよい。
If the load applied to the
図6Aは、流れの測定結果(鉛直プロファイル)の一例を模式的にグラフとして示すものである。縦軸が水深であり、横軸が流速である。流れ計測の水深が離散的なために、流速も離散的な値として得られる。但し、簡単のため、図6Aは、下降及び上昇の一方のプロファイルを示している。 FIG. 6A schematically shows an example of a flow measurement result (vertical profile) as a graph. The vertical axis is the water depth, and the horizontal axis is the flow velocity. Since the water depth of the flow measurement is discrete, the flow velocity is also obtained as a discrete value. However, for simplicity, FIG. 6A shows one profile of descending and ascending.
図6Bは、水温の鉛直プロファイルの一例を模式的にグラフとして示すものである。縦軸が水深であり、横軸が流速である。水温の温度変化は、連続的に計測されるので、連続した曲線のグラフとなる。また、下降時のプロファイル(実線)と、上昇時のプロファイル(破線)の両方が示されている。なお、本発明においては、測定結果は、鉛直プロファイルとして求める場合に限らず、所定の水深に水質センサー1を固定して、流速、水温などの時間的な変化を観測するようにしてもよい。
FIG. 6B schematically shows an example of a vertical profile of water temperature as a graph. The vertical axis is the water depth, and the horizontal axis is the flow velocity. Since the temperature change of water temperature is measured continuously, it becomes a continuous curve graph. Further, both a profile at the time of lowering (solid line) and a profile at the time of rising (broken line) are shown. In the present invention, the measurement result is not limited to being obtained as a vertical profile, but the
図7を参照して観測終了処理(図3中のステップST11)について説明する。
ステップST41:観測終了処理が開始する。
ステップST42:洗浄ポンプ9が動作され、水質センサー1が洗浄ポンプ9によって洗浄される。
ステップST43:電動リール8の電源がOFFとされる。
ステップST44:バッテリー7の残量がチェックされる。
The observation end process (step ST11 in FIG. 3) will be described with reference to FIG.
Step ST41: The observation end process starts.
Step ST42: The cleaning
Step ST43: The power supply of the
Step ST44: The remaining amount of the
ステップST45:観測データの圧縮及びファイル化がなされる。
ステップST46:クラウドサーバー21に対してステップST45の処理で得られた計測データが送信される。また、計測データと共に、水質監視装置の機器ステータスのデータも送信される。
ステップST47:以上の処理が終了すると、全電源がOFFとされる。
Step ST45: The observation data is compressed and filed.
Step ST46: The measurement data obtained by the process at step ST45 is transmitted to the
Step ST47: When the above processing is completed, all the power supplies are turned off.
上述した本発明の一実施形態は、簡単な構成でもって水質センサー1に対する流れを計測することができる。得られた流れの計測データによって、水質のリアルタイムの監視の精度を高めることができ、観測データの信頼性を向上することができる。また、養殖業者にとって、流れをリアルタイムに監視することによって、魚介類の生育の予測を行なったり、効果的な給餌を行なうことできる。
One embodiment of the present invention described above can measure the flow with respect to the
以上、本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、水質監視装置は、筏上に取り付けられるのに限らず、船上に取り付けられたり、ドローンに搭載されるようにしてもよい。また、計測された流れが予め設定されたしきい値より大きい場合に測定が中止される処理は、流れ以外の水温などの観測において同様に行なうようにしてもよい。上述の実施形態において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いてもよい。 Although the embodiments of the present invention have been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications based on the technical idea of the present invention are possible. For example, the water quality monitoring device is not limited to being mounted on the anchor, but may be mounted on a ship or mounted on a drone. Further, the process of stopping the measurement when the measured flow is larger than a preset threshold value may be performed in the same manner in observation of water temperature other than the flow. The configurations, methods, steps, shapes, materials, numerical values, and the like given in the above-described embodiments are merely examples, and different configurations, methods, steps, shapes, materials, numerical values, and the like may be used as necessary. .
1・・・水質センサー、3・・・釣り糸、4・・・センサーデータ受波器、5・・・筏、6・・・太陽光パネル、・7・・・バッテリー、8・・・電動リール、
10・・・通信及び制御モジュール、11・・・CPU
DESCRIPTION OF
10 ... Communication and control module, 11 ... CPU
Claims (5)
前記センサーからの超音波信号を受波する受波器と、
前記センサーと連結糸を介して接続され、前記センサーを昇降させる昇降装置と、
前記昇降装置の動作を制御する制御部と、
前記昇降装置の前記連結糸の繰り出し量から求められた第1の水深と、前記センサーにより測定された第2の水深の差から前記流速を推定する推定部と、
前記センサーの測定データ及び前記推定部により推定された流速のデータを送信する通信部と
を備える水質監視装置。 A sensor that measures the water depth and the underwater environment, and transmits the measurement result data as an ultrasonic signal;
A receiver for receiving an ultrasonic signal from the sensor;
An elevating device connected to the sensor via a connecting thread and elevating the sensor;
A control unit for controlling the operation of the lifting device;
An estimation unit that estimates the flow velocity from a difference between a first water depth obtained from the amount of feeding of the connecting yarn of the lifting device and a second water depth measured by the sensor ;
Water quality monitoring device comprising a communication unit and for transmitting the data of flow rate estimated by the measurement data and the previous Ki推 tough of the sensor.
前記傾斜計によって前記センサーの鉛直方向に対してなす角度が検出され、
前記推定部が前記角度によって前記流速を推定するようにした請求項1に記載の水質監視装置。 The sensor has an inclinometer;
An angle formed with respect to the vertical direction of the sensor is detected by the inclinometer,
The water quality monitoring apparatus according to claim 1, wherein the estimation unit estimates the flow velocity based on the angle.
推定された流速がしきい値より大の場合に測定を中止するようにした請求項1又は請求項2に記載の水質監視装置。 At the start of measurement, the sensor is lowered to a predetermined depth, and the flow velocity at the predetermined depth is estimated by the estimation unit,
The water quality monitoring apparatus according to claim 1 or 2 , wherein the measurement is stopped when the estimated flow velocity is larger than a threshold value.
推定された流速がしきい値より大の場合に測定を中止するようにした請求項1から請求項3までのいずれかに記載の水質監視装置。 During the measurement, the flow velocity is estimated by the estimation unit,
The water quality monitoring apparatus according to any one of claims 1 to 3 , wherein the measurement is stopped when the estimated flow velocity is larger than a threshold value.
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