JP7208935B2 - Measuring method and measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、水中を移動可能な移動体に搭載された超音波センサを用いて、水の流れの有無を計測する方法及び装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and apparatus for measuring the presence or absence of water flow using an ultrasonic sensor mounted on a moving object that can move underwater.
特許文献１は、水上を移動可能な観測船に搭載された超音波ドップラー流速計（ＡＤＣＰ：Acoustic Doppler Current Profiler）を用いて、水の流速を計測する方法を開示する。
ところで、例えばダム、タンク、又はプール等の構造物の壁面や溶接部を検査することを目的として、構造物で満たされた水の中に移動体を配置し、移動体に搭載された超音波センサを用いて、水の流れの有無を計測する方法が考えられる。この方法では、まず、移動体が調査地点へ移動する。そして、超音波センサが超音波を水中に送信し、水中の粒子で反射された超音波を受信する。そして、例えば、作業者が、超音波センサの受信結果に基づいて、水の流れの有無を評価する。これにより、各調査地点で漏水が生じているかどうかを判断して、構造物の健全性を確認することが可能である。 By the way, for the purpose of inspecting the walls and welds of structures such as dams, tanks, and pools, a moving body is placed in water filled with the structure, and ultrasonic waves mounted on the moving body are used. A method of measuring the presence or absence of water flow using a sensor is conceivable. In this method, first, the mobile body moves to the investigation point. An ultrasonic sensor then transmits ultrasonic waves into the water and receives ultrasonic waves reflected by particles in the water. Then, for example, an operator evaluates the presence or absence of water flow based on the reception result of the ultrasonic sensor. As a result, it is possible to determine whether or not there is water leakage at each survey point, and to confirm the soundness of the structure.
超音波は、光よりも波長が長く、水中の透過性も高い。そのため、超音波センサを用いれば、水の懸濁度が高くても、水の流れの有無を計測することが可能である。しかしながら、水中に既存する粒子が小さすぎる場合、超音波が粒子で反射されず、水の流れの有無を計測することが困難となる。そこで、例えば、所望のサイズの粒子を貯蔵する貯蔵器を移動体に搭載し、投入器を介し貯蔵器から水中に粒子を投入する案が考えられる。この案では、移動体の大きさによって貯蔵器の容量が制限される。そして、水の流れの有無を調査する範囲が広ければ（すなわち、粒子の使用量が多ければ）、貯蔵器に粒子を補充するために移動体が地上に戻ってくる必要が生じる。したがって、調査時間が長くなる。 Ultrasonic waves have longer wavelengths than light and are highly penetrable through water. Therefore, if the ultrasonic sensor is used, it is possible to measure the presence or absence of water flow even if the degree of suspension of water is high. However, if the existing particles in the water are too small, the ultrasonic waves will not be reflected by the particles, making it difficult to measure the presence or absence of water flow. Therefore, for example, a scheme is conceivable in which a reservoir for storing particles of a desired size is mounted on a moving object, and the particles are injected from the reservoir into water via an injector. In this scheme, the size of the vehicle limits the capacity of the reservoir. And if the area to be investigated for the presence of water flow is large (that is, if the amount of particles used is large), it will be necessary for the moving body to return to the ground to replenish the reservoir with particles. Therefore, the investigation time becomes longer.
本発明は、上記事柄に鑑みてなされたものであり、その目的は、水の流れの有無を調査する範囲が広くても、調査時間を短縮することができる計測方法及び計測装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to provide a measuring method and a measuring apparatus capable of shortening the survey time even if the range to be surveyed for the presence or absence of water flow is wide. It is in.
上記目的を達成するために、代表的な本発明は、水中を移動可能な移動体に搭載された超音波センサを用いて、水の流れの有無を計測する方法であって、地上に設置された貯蔵器で液体状の凝集剤を貯蔵し、圧送機構によって前記貯蔵器から前記移動体へ凝集剤を圧送し、前記移動体に配置された投入器を介し前記圧送機構からの凝集剤を水中に投入し、水中の微粒子を凝集させて凝集体を生成し、前記超音波センサから水中に超音波を送信すると共に凝集体で反射された超音波を前記超音波センサで受信し、前記超音波センサの受信結果に基づいて水の流れの有無を評価する。 In order to achieve the above object, a typical present invention is a method for measuring the presence or absence of water flow using an ultrasonic sensor mounted on a mobile body capable of moving in water, the method being installed on the ground. A liquid flocculant is stored in a reservoir, a flocculant is pumped from the reservoir to the moving body by a pumping mechanism, and the flocculant from the pumping mechanism is pumped into the water through a feeder arranged on the moving body. to generate aggregates by aggregating fine particles in water, transmitting ultrasonic waves from the ultrasonic sensor into water and receiving ultrasonic waves reflected by the aggregates with the ultrasonic sensor, The presence or absence of water flow is evaluated based on the reception result of the sensor.
本発明によれば、水の流れの有無を調査する範囲が広くても、調査時間を短縮することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if the range which investigates the presence or absence of the flow of water is wide, investigation time can be shortened.
本発明の第１の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本実施形態における計測装置の構成及び配置を表す概略図である。図２は、本実施形態における計測装置の構成を表すブロック図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration and arrangement of a measuring device according to this embodiment. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the measuring device according to this embodiment.
本実施形態の計測装置は、例えば構造物１（詳細には、ダム、タンク、又はプール等）の壁面や溶接部を検査することを目的とし、構造物１で満たされた水に対して流れの有無を計測するものである。この計測装置は、構造物１で満たされた水の中に配置された移動体２と、地上に設置された操作装置３、制御装置４、表示装置５、及び送受信装置６とを備える。操作装置３、表示装置５、及び送受信装置６は、ケーブルを介し制御装置４に接続されている。移動体２に搭載された機器（詳細は後述）は、ケーブルを介し制御装置４又は送受信装置６に接続されている。
The measuring device of this embodiment is intended to inspect the walls and welds of a structure 1 (specifically, a dam, a tank, a pool, etc.), for example. It measures the presence or absence of This measurement device comprises a moving
操作装置３は、作業者の操作に応じて制御装置４へ指令を出力するものである。制御装置４は、プログラムに従って処理を実行するプロセッサと、プログラムや処理結果を記憶するメモリ等を備えるものである。制御装置４は、機能的構成として、移動制御部７、超音波制御部８、状態量算出部９、及び凝集剤制御部１０を有する。
The
移動体２は、移動体２が水中で移動するための複数の推進機構（図示せず）と、移動体２の位置を検出するための位置センサ（図示せず）とを搭載する。各推進機構は、例えば、スクリューと、これを駆動するモータとで構成されている。
The moving
制御装置４の移動制御部７は、操作装置３からの指令に応じて、位置センサで検出された移動体２の位置を表示装置５に表示させると共に、推進機構を制御して移動体２を移動させるようになっている。
The
移動体２は、水の流れの有無を計測するための超音波センサ１１を搭載する。超音波センサ１１は、例えば、一列又は複数列に配置された複数の振動子を有するアレイセンサであって、超音波の送信方向を可変可能としている。
The moving
制御装置４の超音波制御部８は、操作装置３からの指令に応じて、送受信装置６を介し超音波センサ１１を制御する。送受信装置６は、超音波センサ１１へパルス信号（駆動信号）を出力するパルサ（図示せず）と、超音波センサ１１からの波形信号を入力するレシーバ（図示せず）とを有する。超音波センサ１１は、送受信装置６からのパルス信号によって超音波を発生して水中に送信する。超音波センサ１１は、水中に反射体（詳細には、水中に既存する粒子、又は後述する凝集体）が存在する場合に、反射体で反射された超音波を受信し、波形信号に変換して送受信装置６へ出力する。
The
制御装置４の超音波制御部８は、送受信装置６を介し超音波センサ１１からの波形信号を入力し、これをデジタル化して波形データを生成する。各パルス信号は、所定の時間間隔で出力されており、各波形データは、パルス信号の出力タイミングを時間軸の原点とし、波形信号の入力時間と波形信号の振幅の関係を表すものである。
The
制御装置４の超音波制御部８は、操作装置３からの指令に応じて、波形データに基づいて水中の反射体の分布を示す画像を作成し、表示装置５に表示させる。制御装置４の状態量算出部９は、複数の波形データに基づいて（詳細には、特定のエコーの伝播時間の変化に基づくか、若しくは、ドップラーシフト量に基づいて）水の流れに係わる状態量を算出し、表示装置５に表示させる。
The
構造物１で満たされた水の中に既存する粒子が十分に大きければ、粒子が反射体となる。一方、粒子が小さすぎれば、粒子が反射体とならない。そこで、本実施形態の計測装置は、水中の微粒子を凝集させて反射体となる凝集体を生成するための構成として、地上に設置されて液体状の凝集剤を貯蔵する凝集剤貯蔵器１２と、凝集剤貯蔵器１２から移動体２へ凝集剤を圧送する圧送機構１３と、移動体２に配置されて圧送機構１３からの凝集剤を水中に投入する投入器１４（詳細には、例えばノズル）とを備える。
If the particles existing in the water filled
凝集剤は、例えば無機凝集剤であって、構造物１で満たされた水がアルカリ性であれば、ポリ塩化アルミニウム又は硫酸アルミニウム等からなるアルミニウム系凝集剤であり、構造物１で満たされた水が酸性であれば、ポリ硫酸第二鉄又は塩化第二鉄等からなる鉄系凝集剤であることが好ましい。本実施形態では、構造物１で満たされた水の性質を事前に確認しており、凝集剤貯蔵器１２で貯蔵する凝集剤の種類や濃度を水の性質に応じて選定している。
The flocculant is, for example, an inorganic flocculant, and if the water filled with the
圧送機構１３は、例えば、凝集剤貯蔵器１２と投入器１４の間で接続されたチューブ１５と、チューブ１５に介在して凝集剤を圧送するポンプ１６と、チューブ１５の一端側（凝集剤貯蔵器側）に設けられて開状態と閉状態に切換可能な切換弁１７Ａと、チューブ１５の他端側（投入器側）に設けられて開状態と閉状態に切換可能な切換弁１７Ｂとを備える。
The pressure-
制御装置４の凝集剤制御部１０は、操作装置３からの指令に応じて、切換弁１７Ａ，１７Ｂ及びポンプ１６を制御する。具体的には、切換弁１７Ａ，１７Ｂを開状態に切換えて、凝集剤貯蔵器１２を投入器１４と連通させると共に、ポンプ１６を駆動させる。これにより、凝集剤貯蔵器１２から移動体２へ凝縮剤を圧送させる。あるいは、切換弁１７Ａ，１７Ｂを閉状態に切換えて、凝集剤貯蔵器１２を投入器１４と遮断させると共に、ポンプ１６を停止させる。これにより、凝縮剤の圧送を停止させる。
A
次に、本実施形態の計測装置を用いた計測方法について、図３を用いて説明する。図３は、本実施形態における計測方法の手順を表すフローチャートである。 Next, a measuring method using the measuring device of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flow chart showing the procedure of the measurement method according to this embodiment.
ステップＳ１にて、作業者は、構造物１で満たされた水の中に移動体２を配置する。そして、操作装置３を操作して、移動体２が最初の調査地点に移動する指令を出力させる。制御装置４は、この指令に応じて、移動体２の推進機構を制御して、移動体２を最初の調査地点へ移動させる。
In step S<b>1 , the operator places the
その後、ステップＳ２に進み、作業者は、操作装置３を操作して、水中の反射体の分布を示す画像を表示する指令を出力させる。制御装置４は、この指令に応じて、送受信装置６を介し超音波センサ１１を制御して、超音波の送受信を開始する。そして、現在の波形データに基づいて、水中の反射体の分布を示す画像を生成し、表示装置５に表示させる。作業者は、表示装置５で表示された画像に基づいて、水中に反射体が存在するかどうか（すなわち、水中に既存する粒子の大きさが十分であるかどうか）を判断する（ステップＳ３）。
Then, in step S2, the operator operates the
水中に反射体が存在する（すなわち、水中に既存する粒子の大きさが十分である）と判断すれば、ステップＳ３の判定がＹＥＳとなって、ステップＳ４に進む。ステップＳ４にて、作業者は、操作装置３を操作して、水の流れの有無に係る状態量を算出する指令を出力させる。制御装置４は、この指令に応じて、所定時間、複数の波形データを収録し、収録が完了すれば、超音波の送受信を終了させる。そして、複数の波形データに基づいて、水の流れに係わる状態量を算出する。ここでは、制御装置４は、水の流れに係る状態量として粒子の移動速度を算出し、表示装置５に表示させる。作業者は、表示装置５で表示された粒子の移動速度に基づいて、水の流れの有無を評価する（ステップＳ５）。
If it is determined that there is a reflector in the water (that is, the size of the existing particles in the water is sufficient), the determination in step S3 becomes YES, and the process proceeds to step S4. In step S4, the operator operates the
一方、水中に反射体が存在しない（すなわち、水中に既存する粒子の大きさが小さすぎる）と判断すれば、ステップＳ３の判定がＮＯとなって、ステップＳ７に進む。ステップＳ７にて、作業者は、操作装置３を操作して、凝集剤を投入する指令を出力させる。制御装置４は、この指令に応じて、所定時間、圧送機構１３の切換弁１７Ａ，１７Ｂを開状態に切換えると共にポンプ１６を駆動させて、凝集剤貯蔵器１２から移動体２の投入器１４へ凝集剤を圧送させる。これにより、投入器１４から水中に凝集剤Ａを投入し、水中の微粒子を凝集させて凝集体Ｂを生成する（図１参照）。
On the other hand, if it is determined that no reflector exists in the water (that is, the size of the existing particles in the water is too small), the determination in step S3 becomes NO, and the process proceeds to step S7. In step S7, the operator operates the
その後、ステップＳ４に進み、作業者は、操作装置３を操作して、水の流れに係わる状態量を算出する指令を出力させる。制御装置４は、この指令に応じて、所定時間、複数の波形データを収録し、収録が完了すれば、超音波の送受信を終了させる。そして、複数の波形データに基づいて、水の流れに係わる状態量を算出する。ここでは、制御装置４は、水の流れに係わる状態量として凝集体の沈降速度を算出し、表示装置５に表示させる。作業者は、表示装置５で表示された凝集体の沈降速度に基づいて、水の流れの有無を評価する（ステップＳ５）。詳細には、凝集体の沈降速度が水の流れの影響を受けているかどうかにより、水の流れの有無を評価する。したがって、漏水が生じているかどうかを判断して、構造物１の健全性を確認することができる。
After that, the process proceeds to step S4, where the operator operates the
ステップＳ５の終了後、ステップＳ７に進む。ステップＳ７にて、操作者は、操作装置３を操作して、調査地点を変更する指令を出力させる。制御装置４は、この指令に応じて、移動体２の推進機構を制御して、移動体２を次の調査地点へ移動させる。以降、上述した手順を繰り返す。
After completing step S5, the process proceeds to step S7. At step S7, the operator operates the
以上のように本実施形態では、水中に既存する粒子が小さすぎて反射体とならない場合に、圧送機構１３によって凝集剤貯蔵器１２から移動体２の投入器１４へ凝集剤を圧送し、投入器１４から水中に凝集剤を投入する。これにより、水中の微粒子を凝集させて反射体となる凝集体を生成する。したがって、移動体２に搭載された超音波センサ１１を用いて、水の流れの有無を計測することができる。
As described above, in the present embodiment, when particles existing in water are too small to serve as reflectors, the pressure-feeding
また、本実施形態では、凝集剤貯蔵器１２が地上に設置されている。そのため、凝集剤貯蔵器１２が移動体２に搭載された場合とは異なり、移動体２の大きさによって凝集剤貯蔵器１２の容量が制限されないし、凝集剤貯蔵器１２に凝集剤を補充するために移動体２が地上に戻ってくる必要もない。したがって、水の流れの有無を調査する範囲が広くても（すなわち、凝集剤の使用量が多くても）、調査時間を短縮することができる。
Moreover, in this embodiment, the
また、本実施形態では、凝集剤貯蔵器１２が移動体２に搭載されていないので、移動体２の小型化を図ることができる。また、圧送機構１３によって液体状の凝集剤を搬送するので、固体状の粒子を搬送する場合と比べ、容易に搬送することができる。
Further, in the present embodiment, since the
本発明の第２の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態において、第１の実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜、説明を省略する。 A second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in this embodiment, the same code|symbol is attached|subjected to the part equivalent to 1st Embodiment, and description is abbreviate|omitted suitably.
図４は、本実施形態における計測装置の構成を表すブロック図である。 FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the measuring device according to this embodiment.
本実施形態の計測装置は、複数（図４では、便宜上、２つのみ示す）の凝集剤貯蔵器１２を備える。複数の凝集剤貯蔵器１２は、貯蔵する凝集剤の種類及び濃度が互いに異なっている。
The measuring device of this embodiment includes a plurality of (only two are shown in FIG. 4 for convenience)
圧送機構１３は、例えば、複数の凝集剤貯蔵器１２にそれぞれ接続された複数のチューブ１５Ａと、一端側が継手を介し複数のチューブ１５Ａに接続されると共に、他端側が投入器１４に接続されたチューブ１５Ｂと、チューブ１５Ｂに介在して凝集剤を圧送するポンプ１６と、複数のチューブ１５Ａにそれぞれ設けられて開状態と閉状態に切換可能な複数の切換弁１７Ａと、チューブ１５Ｂに設けられて開状態と閉状態に切換可能な切換弁１７Ｂとを備える。
The
制御装置４の凝集剤制御部１０は、操作装置３からの指令に応じて、切換弁１７Ａ，１７Ｂ及びポンプ１６を制御する。具体的には、複数の切換弁１７Ａのうちのいずれかと切換弁１７Ｂを開状態に切換えて、複数の凝集剤貯蔵器１２のうちのいずれかを選択的に投入器１４と連通させると共に、ポンプ１６を駆動させる。これにより、複数の凝集剤貯蔵器１２のいずれかから移動体２へ凝縮剤を圧送させる。あるいは、全ての切換弁１７Ａ，１７Ｂを閉状態に切換えて、全ての凝集剤貯蔵器１２を投入器１４と遮断させると共に、ポンプ１６を停止させる。これにより、凝縮剤の圧送を停止させる。
A
移動体２は、水質を計測するための構成として、移動体２の周囲の水のｐｈを計測するｐｈセンサ１８と、移動体２の周囲の水を撮影する外側カメラ１９とを搭載する。制御装置４の凝集剤制御部１０は、操作装置３からの指令に応じて、ｐｈセンサ１８で計測された水のｐｈと、外側カメラ１９で撮影された水の映像を表示装置５に表示させる。作業者は、表示装置５で表示された水の映像により、水の濁度を判断することが可能である。
The
次に、本実施形態の計測装置を用いた計測方法について、図５を用いて説明する。図５は、本実施形態における計測方法の手順を表すフローチャートである。 Next, a measuring method using the measuring apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flow chart showing the procedure of the measurement method according to this embodiment.
作業者は、表示装置５で表示された画像に基づいて、水中に反射体が存在するかどうか（すなわち、水中に既存する粒子の大きさが十分であるかどうか）を判断する。水中に反射体が存在しない（すなわち、水中に既存する粒子の大きさが小さすぎる）と判断すれば、ステップＳ３の判定がＮＯとなって、ステップＳ８に進む。
Based on the image displayed on the
ステップＳ８にて、作業者は、操作装置３を操作して、水質を表示する指令を出力させる。制御装置４は、この指令に応じて、ｐｈセンサ１８で計測された水のｐｈと、外側カメラ１９で撮影された水の映像を表示装置５に表示させる。作業者は、表示装置５で表示された水のｐｈに応じて凝集剤の種類を選定する。また、表示装置５で表示された水の映像から水の濁度を判断し、水の濁度に応じて凝集剤の濃度を選定する。
At step S8, the operator operates the
その後、ステップＳ６にて、作業者は、操作装置３を操作して、対応する凝集剤貯蔵器１２を選択すると共に凝集剤を投入する指令を出力させる。制御装置４は、この指令に応じて、所定時間、対応する切換弁１７Ａと切換弁１７Ｂを開状態に切換えると共にポンプ１６を駆動させて、対応する凝集剤貯蔵器１２から移動体２の投入器１４へ凝集剤を圧送させる。これにより、投入器１４から水中に凝集剤を投入し、水中の微粒子を凝集させて凝集体を生成する。その後、上述した第１の実施形態と同様、ステップＳ４に進む。
After that, in step S6, the operator operates the
上述した本実施形態では、第１の実施形態と同様、水の流れの有無を調査する範囲が広くても、調査時間を短縮することができる。また、本実施形態では、水の性質を事前に確認できない場合や、水の性質が調査地点に応じて変化する場合に、対応することができる。 In the present embodiment described above, as in the first embodiment, even if the range to be investigated for the presence or absence of water flow is wide, the investigation time can be shortened. In addition, in this embodiment, it is possible to deal with the case where the properties of water cannot be confirmed in advance or the properties of water change depending on the investigation point.
なお、第２の実施形態において、制御装置４は、操作装置３からの指令に応じて切換弁１７Ａ，１７Ｂを制御する場合（詳細には、表示装置５で表示された水のｐｈや映像に基づいて、作業者が凝集剤の種類及び濃度を選定すると共に、対応する凝集剤貯蔵器１２を選択する場合）を例にとって説明したが、これに限られない。制御装置４は、ｐｈセンサ１８で計測された水のｐｈに基づいて凝集剤の種類を選定し、外側カメラ１９で撮影された水の映像に基づいて凝集剤の濃度を選定してもよい。そして、対応する凝集剤貯蔵器１２を投入器１４と連通させるように、切換弁１７Ａ，１７Ｂを制御してもよい。
In the second embodiment, when the
また、第２の実施形態において、複数の凝集剤貯蔵器１２は、貯蔵する凝集剤の種類及び濃度の両方が異なっている場合を例にとって説明したが、これに限られない。複数の凝集剤貯蔵器１２は、貯蔵する凝集剤の種類のみが異なってもよい。この場合、移動体２は、ｐｈセンサ１８及び外側カメラ１９のうちの前者のみを搭載してもよい。また、複数の凝集剤貯蔵器１２は、貯蔵する凝集剤の濃度のみが異なってもよい。この場合、移動体２は、ｐｈセンサ及び外側カメラ１９のうちの後者のみを搭載してもよい。また、移動体２は、外側カメラ１９に代えて、例えば、水の濁度を計測する濁度センサを搭載してもよい。
In the second embodiment, the case where the plurality of
また、第２の実施形態において、特に説明しなかったが、例えば図６で示す変形例のように、計測装置は、洗浄水を貯蔵する洗浄水貯蔵器２０を備えてもよい。この変形例では、圧送機構１３は、例えば、複数の凝集剤貯蔵器１２にそれぞれ接続された複数のチューブ１５Ａと、洗浄水貯蔵器２０に接続されたチューブ２１と、一端側が継手を介し複数のチューブ１５Ａ及びチューブ２１に接続されると共に、他端側が投入器１４に接続されたチューブ１５Ｂと、チューブ１５Ｂに介在して凝集剤を圧送するポンプ１６と、複数のチューブ１５Ａにそれぞれ設けられて開状態と閉状態に切換可能な複数の切換弁１７Ａと、チューブ２１に設けられて開状態と閉状態に切換可能な切換弁２２と、チューブ１５Ｂに設けられて開状態と閉状態に切換可能な切換弁１７Ｂとを備える。
Moreover, although not particularly described in the second embodiment, the measuring device may include a
制御装置４の凝集剤制御部１０は、操作装置３からの指令に応じて、切換弁１７Ａ，１７Ｂ，２２及びポンプ１６を制御する。例えば、調査地点の変更に伴って凝集剤の種類又は濃度を変更する場合であって、変更された凝集剤を圧送する前に、複数の切換弁１７Ａを閉状態とし、切換弁２２及び切換弁１７Ｂを開状態に切換えて、洗浄水貯蔵器２０を投入器１４と連通させると共に、ポンプ１６を駆動させる。これにより、洗浄水貯蔵器２０から洗浄水を圧送させて、チューブ１５Ｂ及び投入器１４などを洗浄することができる。
A
また、第２の実施形態において、圧送機構１３は、切換弁（二方弁）１７Ａ，１７Ｂを備えた場合を例にとって説明したが、これに限られない。圧送機構１３は、複数のチューブ１５Ａとチューブ１５Ｂの間に設けられ、複数の凝集剤貯蔵器１２のうちのいずれかを選択的に投入器１４と連通する１つの切換弁（多方弁）を備えてもよい。また、上記変形例において、圧送機構１３は、切換弁（二方弁）１７Ａ，１７Ｂ，２２を備えた場合を例にとって説明したが、これに限られない。圧送機構１３は、複数のチューブ１５Ａ及びチューブ２１とチューブ１５Ｂの間に設けられ、複数の凝集剤貯蔵器１２及び洗浄水貯蔵器２０のうちのいずれかを選択的に投入器１４と連通する１つの切換弁（多方弁）を備えてもよい。
Further, in the second embodiment, the
本発明の第３の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態において、第１の実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜、説明を省略する。 A third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in this embodiment, the same code|symbol is attached|subjected to the part equivalent to 1st Embodiment, and description is abbreviate|omitted suitably.
図７は、本実施形態における計測装置の構成及び配置を表す概略図である。図８は、本実施形態における計測装置の構成を表すブロック図である。 FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration and arrangement of the measuring device in this embodiment. FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the measuring device according to this embodiment.
本実施形態の移動体２は、凝集体生成用の容器２３と、容器２３の内側に配置された撹拌機構２４と、容器２３の内側を撮影する内側カメラ２５と、容器２３の下部に設けられて開状態と閉状態に切換可能な開閉機構２６とを備える。撹拌機構２４及び開閉機構２６は、制御装置４の凝集剤制御部１０によって制御される。
The moving
次に、本実施形態の計測装置を用いた計測方法について、図９を用いて説明する。図９は、本実施形態における計測方法の手順を表すフローチャートである。 Next, a measuring method using the measuring device of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flow chart showing the procedure of the measurement method in this embodiment.
作業者は、表示装置５で表示された画像に基づいて、水中に反射体が存在するかどうか（すなわち、水中に既存する粒子の大きさが十分であるかどうか）を判断する。水中に反射体が存在しない（すなわち、水中に既存する粒子の大きさが小さすぎる）と判断すれば、ステップＳ３の判定がＮＯとなって、ステップＳ６に進む。
Based on the image displayed on the
ステップＳ６にて、作業者は、操作装置３を操作して、凝集体を生成する指令を出力させる。制御装置４は、この指令に応じて、所定時間、容器２３の開閉機構２６を開状態に切換えて、容器２３の外側から内側へ水を取り入れる。そして、容器２３の開閉機構２６を閉状態に切り換えたら、所定時間、圧送機構１３の切換弁１７Ａ，１７Ｂを開状態に切換えると共にポンプ１６を駆動させて、凝集剤貯蔵器１２から移動体２の投入器１４へ凝集剤を圧送させる。これにより、投入器１４から容器２３の内側の水中に凝集剤を投入する。また、制御装置４は、撹拌機構２４を駆動させて、容器２３の内側の水及び凝集剤を撹拌させる。これにより、容器２３の内側の水中の微粒子を凝集させて凝集体を生成する。
In step S6, the operator operates the
その後、作業者は、操作装置３を操作して、容器２３の内側の映像を表示する指令を出力させる。制御装置４は、この指令に応じて、内側カメラ２５で撮影された映像を表示装置５に表示させる。作業者は、表示装置５で表示された容器２３の内側の映像により、凝集体が生成されたかどうかを確認する。凝集体が生成されたことを確認すれば、ステップＳ９に進む。
After that, the operator operates the
ステップＳ９にて、作業者は、操作装置３を操作して、凝集体を取り出す指令を出力させる。制御装置４は、この指令に応じて、撹拌機構２４を停止させると共に、所定時間、容器２３の開閉機構２６を開状態に切換えて、容器２３の内側から外側へ水及び凝集体を取り出す。その後、上述した第１の実施形態と同様、ステップＳ４に進む。
In step S9, the operator operates the
上述した本実施形態では、第１の実施形態と同様、水の流れの有無を調査する範囲が広くても、調査時間を短縮することができる。また、本実施形態では、凝集体を確実に生成することができる。 In the present embodiment described above, as in the first embodiment, even if the range to be investigated for the presence or absence of water flow is wide, the investigation time can be shortened. Further, in the present embodiment, aggregates can be reliably generated.
なお、第３の実施形態において、移動体２は、容器２３の内側を撮影する内側カメラ２５を搭載した場合を例にとって説明したが、これに限られない。移動体２は、例えば、容器２３の内側の水中に超音波を送信する超音波センサを搭載してもよい。この変形例では、制御装置４は、容器２３の内側の水中の反射体の分布を示す画像を作成し、表示装置５に表示させる。作業者は、表示装置５で表示された画像により、凝集体が生成されたかどうかを確認する。
In addition, in the third embodiment, the moving
また、第１～第３の実施形態において、制御装置４は、水の流れに係わる状態量として凝集体の沈降速度を算出し、表示装置５は、制御装置４で算出された凝集体の沈降速度を表示する場合（すなわち、表示装置５で表示された凝集体の沈降速度に基づいて、作業者が水の流れの有無を評価する場合）を例にとって説明したが、これに限られない。制御装置４は、例えば凝集体の沈降速度が所定の閾値より大きいか否かにより、水の流れの有無を評価してもよい。また、表示装置５は、制御装置４で評価された水の流れの有無を表示してもよい。
Further, in the first to third embodiments, the
なお、以上において、第２の実施形態は、計測装置が複数の凝集剤貯蔵器１２などを備える場合、第３の実施形態は、計測装置が凝集体生成用の容器２３などを備える場合を例にとって説明したが、第２の実施形態と第３の実施形態を組み合わせてもよい。
In the above description, the second embodiment exemplifies the case where the measuring device includes a plurality of
２ 移動体
４ 制御装置
５ 表示装置
１１ 超音波センサ
１２ 凝集剤貯蔵器
１３ 圧送機構
１４ 投入器
１７Ａ，１７Ｂ 切換弁
２３ 凝集体生成用の容器
２４ 撹拌機構
２６ 開閉機構
2 moving
Claims (8)
地上に設置された貯蔵器で液体状の凝集剤を貯蔵し、圧送機構によって前記貯蔵器から前記移動体へ凝集剤を圧送し、前記移動体に配置された投入器を介し前記圧送機構からの凝集剤を水中に投入し、水中の微粒子を凝集させて凝集体を生成し、
前記超音波センサから水中に超音波を送信すると共に凝集体で反射された超音波を前記超音波センサで受信し、前記超音波センサの受信結果に基づいて水の流れの有無を評価することを特徴とする計測方法。 A method for measuring the presence or absence of water flow using an ultrasonic sensor mounted on a mobile body capable of moving in water,
A liquid coagulant is stored in a reservoir installed on the ground, the coagulant is pumped from the reservoir to the moving body by a pumping mechanism, and the coagulant is pumped from the pumping mechanism through an injector arranged on the moving body. A flocculating agent is put into water to flocculate fine particles in the water to generate aggregates,
Ultrasonic waves are transmitted from the ultrasonic sensor into the water, ultrasonic waves reflected by aggregates are received by the ultrasonic sensor, and the presence or absence of water flow is evaluated based on the reception result of the ultrasonic sensor. Characteristic measurement method.
前記超音波センサの受信結果に基づいて凝集体の沈降速度を算出し、算出された凝集体の沈降速度に基づいて水の流れの有無を評価することを特徴とする計測方法。 In the measuring method according to claim 1,
A measuring method, comprising: calculating a sedimentation velocity of aggregates based on the reception result of the ultrasonic sensor; and evaluating presence or absence of water flow based on the calculated sedimentation velocity of aggregates.
前記移動体に配置された凝集体生成用の容器の外側から内側へ水を取り入れ、前記投入器を介し前記圧送機構から前記容器の内側の水中に凝集剤を投入し、撹拌機構によって前記容器の内側の水及び凝集剤を撹拌し、前記容器の内側の水中の微粒子を凝集させて凝集体を生成し、前記容器の内側から外側へ水及び凝集体を取り出すことを特徴とする計測方法。 In the measuring method according to claim 1,
Water is taken in from the outside to the inside of a container for forming aggregates placed on the moving body, a flocculant is introduced into the water inside the container from the pumping mechanism via the injector, and the container is stirred by a stirring mechanism. A measuring method comprising agitating water and a flocculant inside the container to agglomerate fine particles in the water inside the container to form aggregates, and taking out the water and aggregates from the inside to the outside of the container.
前記貯蔵器は、複数であって、貯蔵する凝集剤の種類及び濃度のうちの少なくとも一方が互いに異なっており、
水質に応じて凝集剤の種類及び濃度のうちの少なくとも一方を選定し、前記圧送機構によって対応する貯蔵器から前記移動体へ凝集剤を圧送することを特徴とする計測方法。 In the measuring method according to any one of claims 1 to 3,
The reservoir is plural, and at least one of the type and concentration of the flocculant to be stored is different from each other,
A measuring method, wherein at least one of the type and concentration of a flocculant is selected according to water quality, and the flocculant is pumped from a corresponding reservoir to the moving body by the pumping mechanism.
地上に設置されて液体状の凝集剤を貯蔵する貯蔵器と、
前記貯蔵器から前記移動体へ凝集剤を圧送する圧送機構と、
前記移動体に配置されて前記圧送機構からの凝集剤を水中に投入し、水中の微粒子を凝集させて凝集体を生成する投入器と、
前記超音波センサから水中に送信されて凝集体で反射された超音波を前記超音波センサで受信した結果に基づいて、水の流れの有無を評価するか、若しくは、水の流れに係わる状態量を算出する制御装置とを備えたことを特徴とする計測装置。 A device comprising a moving body capable of moving in water and an ultrasonic sensor mounted on the moving body, and measuring the presence or absence of water flow using the ultrasonic sensor,
a reservoir that is installed on the ground and stores a liquid flocculant;
a pumping mechanism for pumping the coagulant from the reservoir to the moving body;
a dosing device that is arranged on the moving body and feeds the flocculant from the pumping mechanism into water to flocculate fine particles in the water to form agglomerates;
The presence or absence of water flow is evaluated based on the result of receiving by the ultrasonic sensor the ultrasonic waves transmitted from the ultrasonic sensor into the water and reflected by aggregates, or state quantities related to water flow A measuring device comprising: a control device for calculating
前記制御装置は、水の流れに係わる状態量として凝集体の沈降速度を算出して表示装置に表示させることを特徴とする計測装置。 In the measuring device according to claim 5,
The measuring device, wherein the control device calculates a sedimentation velocity of aggregates as a state quantity related to the flow of water and displays it on a display device.
前記移動体に配置された凝集体生成用の容器と、
前記容器の内側の水と前記投入器を介し前記圧送機構から前記容器の内側の水中に投入された凝集剤とを撹拌し、前記容器の内側の水中の微粒子を凝集させて凝集体を生成する撹拌機構と、
前記容器に設けられ、前記容器の外側から内側への水の取り入れと前記容器の内側から外側への水及び凝集体の取り出しを行う開閉機構とを備えたことを特徴とする計測装置。 In the measuring device according to claim 5,
a container for aggregate generation arranged on the moving body;
The water inside the container and the flocculant introduced into the water inside the container from the pumping mechanism through the injector are stirred to aggregate fine particles in the water inside the container to form aggregates. a stirring mechanism;
A measuring device, comprising: an opening/closing mechanism provided in the container for taking in water from the outside to the inside of the container and for taking out water and aggregates from the inside to the outside of the container.
前記貯蔵器は、複数であって、貯蔵する凝集剤の種類及び濃度のうちの少なくとも一方が互いに異なっており、
前記圧送機構は、前記複数の貯蔵器のうちのいずれかを選択的に前記投入器と連通するための切換弁を有することを特徴とする計測装置。 In the measuring device according to any one of claims 5 to 7,
The reservoir is a plurality, and at least one of the type and concentration of the flocculant to be stored is different from each other,
The measuring device, wherein the pumping mechanism has a switching valve for selectively communicating one of the plurality of reservoirs with the injector.
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