JPH0782007B2

JPH0782007B2 - 水槽の水質モニタリングロボットシステム

Info

Publication number: JPH0782007B2
Application number: JP1247714A
Authority: JP
Inventors: 治重荒川
Original assignee: 治重荒川
Priority date: 1989-09-22
Filing date: 1989-09-22
Publication date: 1995-09-06
Anticipated expiration: 2010-09-06
Also published as: JPH03108664A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、例えば魚介類及びその飼料用プランクトン等
の培養、養殖に用いられる水槽の水質を管理する水質モ
ニタリングシステムに関し、特に、自動的に多段複数の
水槽の水質モニタリングを行う水槽の水質モニタリング
ロボットシステムに関する。

［従来の技術］魚介類及びその飼料用プランクトン等の培養、養殖に
は、一般に、水槽が用いられているが、かかる水槽内で
の培養、養殖においては、上記水槽内の水質を、培養、
養殖する魚介類及びその飼料用プランクトン等に適合
し、いかに最適に管理するかがその成否の鍵となってい
る。すなわち、水槽内で魚介類及びその飼料用プランク
トンを養殖する場合、水槽内の水の溶存酸素濃度が徐々
に低下し、有機物とアンモニアを多く含む様になり、そ
のため、水槽内の水質を常時検出し、最適の範囲に管理
調整してやる必要がある。

従来、例えば、かかる水槽内の水質を管理する養殖方法
及び装置としては、特開昭60−176525号等に示される様
に、複数の養殖槽内に溶存酸素濃度センサーを取り付
け、このセンサーからの溶存酸素濃度検出値に基ずいて
純酸素ガス等を供給して槽内の水質を適正範囲内に調整
することが知られている。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、上記の従来技術になる養殖方法及び装置
では、多数の水槽をそれぞれに異なる管理項目について
監視すべきモニター装置は提案されておらず、特に水槽
の数が多くなり、その管理項目も増大した場合には、必
ずしも十分な水質管理、調整を行なうことは不可能であ
り、これでは、実際に陸上施設で養殖を大規模に事業化
することは困難であった。また、その調整項目の変更等
も必ずしも容易ではなかった。

そこで、本発明は、上記の従来技術における問題点に鑑
み、管理すべき水槽の数が多くなり、その管理項目も増
大した場合にも十分に対応出来、その水質管理を正確に
行うことを可能にする、また、その調整項目の変更も容
易であり、もって、実際に陸上施設で養殖を大規模に事
業化するに適した水槽の水質モニタリングロボットシス
テムを提供することにある。

［問題を解決するための手段］上記の本発明の目的は、所定の通路に沿って配置された
複数の水槽と、上記通路に沿って移動する移動体上に搭
載され、上記複数の水槽の水質を検出するためのセンサ
ー及びこれらセンサーからの検出信号を基に所定の処理
を行って水質を自動的にモニタリングする水質モニタリ
ングロボットとを備え、上記移動体上に搭載された上記
水質モニタリングロボットは、上記複数の水槽の各槽毎
に配設されたIDカードに予め記憶された情報を基に、上
記水槽の水質モニタリング処理を行うことを特徴とする
水槽の水質モニタリングロボットシステムによって達成
される。

［作用］すなわち、上記の本発明になる水質モニタリングロボッ
トシステムによれば、複数の水槽の各槽毎に配設された
IDカードを利用することにより、各水槽毎に最適な調整
基準値を予めIDカードに記憶することが出来、また、記
憶された情報を基に、各水槽毎に適切な水質モニタリン
グが可能になる。また、IDカードを使用することによ
り、水質モニタリングを行うべき水槽の数が増えてもこ
のIDカードを増やすだけで容易に対応することが可能で
あり、また、調整項目の変更もこのIDカードの記憶内容
を書き替えることによって容易に可能である。

［実施例］以下、本発明の実施例について、添付の図面を参照しな
がら説明する。

第１図には、本発明になる水質モニタリング給餌ロボッ
トシステムを利用した対照生物の培養、養殖を行う稚苗
センタの概略構成の一例が示されている。この稚苗セン
タは、例えば海岸に近い屋内外設置になるものである。
まづ、培養、養殖を行うべき対照生物の稚苗をその内部
に収容した複数の水槽10が用意されており、これら水槽
10には、例えば海水及び空気が図には示されていないポ
ンプブリアー等の施設によって供給されている。そし
て、これらの水槽10は、本発明になる水質モニタリング
給餌ロボットシステムのロボット20を移動誘導するため
の誘導用レール11の両側面に配列されている。

上記レール11は、板状あるいは角柱部材を複数繋ぎ合わ
せ形成され、また、このレール11は支持柱13、13…によ
って所定の間隔で支えられ、地上から所定の高さに配置
される様になっている。このレール11は、例えば往復あ
るいは循環方式に配列されてもよく、その一部は、図に
も示す様に、屋内施設12の内部に引き込まれている。ま
た、水質モニタリング給餌ロボット20が常時巡回するた
めの誘導路であるレール11は、状況によってはその軌道
を水槽間又は水槽上に設置し、作業員の安全で定常作業
に支障のない巡回用誘導アンテナ内蔵の通路を配置す
る。

また、レール11もしくは誘導路上には、蓄電池及び電動
モータ、車輪等を備え、自力で移動することの可能な水
質モニタリング給餌ロボット20、20が複数台（図中で
は、２台）乗っている。この水質モニタリング給餌ロボ
ット20は、その車体の内部に、障害物センサー、移動装
置、統括制御装置を備えた移動体部と、この移動体上に
搭載され、水槽の水質を自動的にモニタリングすると共
に給餌機能を行う水質モニタリング給餌部とから構成さ
れている。上記の移動体部は、内燃機関あるいはリニア
モータによって移動するものであってもよく、ワイヤレ
ス走行となっている。その構造は、他の構成部分と同
様、本センターが海岸近くに設置される性格上、塩害に
十分に耐える構造であることが要求される。また、障害
物センサーは、作業員との衝突等を避け、その安全を確
保するためのものである。

一方、水質モニタリング給餌部は、センサーを備えた多
関節アーム21を備え、さらに、内部に搭載されたデータ
比較監視CPU、水質分析機器、自動給餌装置、さらに
は、IDシステム、データ記録装置、異常警報装置である
点滅灯火22、ワイヤレス異常データ発信装置、アンテナ
23等から構成されている。また、上記異常警報装置であ
る点滅灯火22は、例えばブザー等の様に、音声によるも
のであってもよく、あるいは、異常表示用浮子投入装置
であってもよい。さらに、上記自動給餌装置は、IDカー
ドのデータ指示に基づき、その飼料タンク内の液体、固
体、粘性体、粉状、ペレット状の他、プランクトン等の
飼料を水槽10内に投入する。

そして、上記レールまたはアンテナ内蔵誘導路11の下側
等には、上記複数の水槽10の夫々に対応した位置に、そ
れぞれIDカード30が取り付けられている。これらIDカー
ド30には、それぞれの水槽の培養や養殖過程に応じて最
適な基準値が設定、記憶され、また、容易に書換えるこ
とも可能である。

さらに、上記水質モニタリング給餌ロボット20の移動を
誘導するためのレール11の一部をその内部に引き込む上
記屋内施設12の内部には、ロボット20の蓄電池を自動的
にチェックし、充電するエネルギー補給装置と共に、上
記のロボットの運行を指令するロボット運行指令装置、
養殖用及び飼料用プランクトンの培養水槽、上記ロボッ
ト20の飼料タンクに必要量の飼料を自動的に補給する飼
料供給装置及びモニタリングデスクが配置されている。
このロボット運行指令装置は、例えばコンピュータ制御
によって、上記水質モニタリング給餌ロボット20、20
が、全水槽10を一定時間間隔で常時その水質監視及び給
餌が出来る様に運行管理するためのものである。

一方、上記モニタリングデスクは、ロボット20、20より
の異常データを受信するためのワイヤレス異常データ受
信装置、異常警報・表示装置、夜間電話発信装置、デー
タ収録装置、水槽データ及び給餌データの編集・印刷用
パーソナルコンピュータ等を備えている。

以上に説明した水質モニタリングロボットシステムのモ
ニタリング動作について、以下に説明する。

上記水質モニタリング給餌ロボット20は、ロボット運行
指令装置により、それぞれ、レール11上を誘導され、水
槽10の所定の位置に停止する。同時に、上記水質モニタ
リングロボット20の水質モニタリング給餌部は、その多
関節アーム21を駆動しながら水槽内の水質分析を自動的
に行う。この水質分析の分析項目としては、例えば、有
機物やアンモニア等の濃度（PH）、水温、溶存酸素濃度
（DO）、濁度、プランクトン生存密度測定、さらには、
水槽の流水量、通気量、栄養量等も検出される。そし
て、上記のモニタリングの終了により、IDカードの指示
に基づいて、上記自動給餌装置より所定の量の飼料を水
槽10内に投入する。

同時に、上記水質モニタリング給餌ロボット20は、内蔵
されたIDシステムにより、水質分析を行っている水槽10
に対応するIDカード30内に記録されている情報を非接触
で読取り、記録された最適基準範囲値との比較監視とデ
ータ記録を行う。この動作は、添付の第２図に示す様
に、上記IDカード30に記録されている水質基準値とロボ
ットによる水質測定値とを基に、内部に搭載されたデー
タ比較監視CPUにより比較監視を行い、そのデータの記
録を行うと共に、さらには、その設定基準範囲値からの
超過量が培養・養殖している生物に危険の畏れがあれ
ば、効果的に警報を行うものである。

すなわち、第２図において、強制の始め100に続いて、
行程101では、対応するIDカードから検査すべき水質検
査項目の数（Ｍ）を読み取る。次に、行程102では水質
検査項目番号（ｍ）を零にリセット（ｍ＝０）し、行程
103ではこの水質検査項目番号（ｍ）を１だけ増加する
（ｍ＝ｍ＋１）。

続いて、行程104では、上記水質モニタリングロボット2
0の水質モニタリング部で測定された結果（Ｒ）を入力
し、行程105では、水質検査項目番号（ｍ）に対応した
最適の基準範囲値（Ｒ）、さらに最大許容値（ΔＲ）及
び最小許容値（ΔＲ）を上記IDカードから読み込む。

ここで、行程106において、以下の演算を行い、 ΔＲ＝Ｒ−Ｒこの測定結果と基準値との差異、すなわち、設定基準範
囲超過分（ΔＲ）を求める。そして、次の行程107で
は、この（１）式で求めた設定基準範囲超過分（ΔＲ）
をIDカードから読み込んだ最大許容値（ΔＲ）及び最小
許容値（ΔＲ）と比較し、その結果、最大許容値あるい
は最小許容値超をえる場合には行程108で異常警報を発
し、他方、許容範囲値の範囲内にあれば行程109で、測
定したデータを記憶装置内に読み込むこととなる。ま
た、上記の行程において、その判定は、最大許容値と最
小許容値の２値範囲だけではなく、例えば（最大許容値
＞警報範囲＞基準範囲＞警報範囲＞最小許容値）とし、
ある程度の幅を持たせて判定するものであってもよい。
この場合、測定地が警報範囲にある場合には、上記モニ
タリングデスクにそのことを知らせる。

また、行程110では、検査項目番号（ｍ）を検査項目数
（Ｍ）と比較し、ｍがＭまで達していない場合には上記
の行程103に戻る。この行程110により、以上の動作を、
IDカードから読み取った水質検査項目数、すなわちＭ回
繰返し、その後、行程111で処理行程を終了する。

上記の行程108の異常警報発生では、既述の様に、例え
ば点滅灯火22を点灯し、ブザーを鳴らし、異常表示用浮
子を異常が検出された水槽内に投入し、あるいは、ワイ
ヤレス異常データ発信装置を起動するによって、異常が
発生した水槽の番号、異常内容等を含む異常データ信号
を無線でモニタリングデスクに伝送することになる。

一方、上記モニタリングデスクは、上記水質モニタリン
グ給餌ロボット20からの無線異常データ信号を常時受信
待機しており、この無線異常データ信号の受信により、
やはり、音声、点滅灯火で警報を出力すると共に、CRT
上に異常の検出された水槽番号、異常内容を表示し、同
時に記録する。さらに、上記モニタリングデスクでは、
夜間等の無人時には、夜間電話発信装置により自動的に
担当者宅や警備会社に通報されることとなる。

また、上記水質モニタリング給餌ロボット20により定期
的に検出されて収録されたデータは、やはり上記モニタ
リングデスクにおいて、定期的にフロッピーディスク等
によってデスクに搭載されたパーソナルコンピュータに
入力編集され、各検査項目の測定データと共に、さらに
ポンプ、ブロアーのエネルギー過剰消費、投与栄養分の
過剰投与等も表示する。また、給餌によるロボットの飼
料タンク内の減少分に相当する飼料の補給を自動的に指
示する。

以上に説明した実施例では、２台の水質モニタリングロ
ボット20、20が配置されているとして説明しているが、
このロボットの数は、一定時間間隔で多数の水槽を巡回
し、また蓄電池の充電時間等を考慮しながらその数を決
定し必要な台数が配置されなければならない。

また、IDカードは、その記録内容（各水槽の条件デー
タ）が、それぞれの水槽の培養や養殖の過程に応じた最
適の条件設定に設定され、書換えられるものでありオフ
ラインティーチングされることを考慮すると、監視する
水槽の数よりも数％余分に必要であり、IDカードの内容
の書換え変更は、上記ロボット、あるいは、デスクのい
ずれにおいても出来るようにしてもよい。

また、上記のロボットの走行軌道は、図示の様なモノレ
ール式の他、吊り上げて走行する形式や床に設けたレー
ルの上を走行する形式のものであってもよく、水質モニ
タリング給餌ロボットの移動を誘導するための誘導用レ
ール11の両側面に配列されている複数の水槽10は、上記
第１図の様に平面的に配置する（平積）だけでなく、第
３図にも示す様に、これを縦方向に多段に配置して、設
置効率を向上することも可能である。

［発明の効果］以上の説明から明らかなように、本発明になる水質モニ
タリングロボットシステムでは、監視すべき水槽の数が
多くなり、その調整項目が増大した場合にも、各水槽毎
に適切な水質モニタリングが可能であることから水槽内
の正確な水質管理を可能にすることが出来、また、その
調整項目の変更にも容易に対応出来るため、実際に陸上
施設で養殖を大規模に事業化する際の水槽の水質モニタ
リング給餌ロボットシステムとして採用することによ
り、高精度の管理及び大幅な省人化が可能となるという
実用的にも極めて優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる水質モニタリング給餌ロボットシ
ステムを利用した稚苗センターの概略構成を示す外観図
であり、第２図は水質モニタリング給餌ロボットシステ
ムの要部である水質モニタリングロボットのモニター動
作のフローチャートであり、そして、第３図は上記水質
モニタリング給餌ロボットシステムにより水質がモニタ
され給餌される水槽の変形例を示す斜視図である。 10……水槽、11……レール、12……支持柱、20……水質
モニタリング給餌ロボット、21……多関節アーム、22…
…点滅灯火、23……アンテナ、30……IDカード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の通路に沿って配置された複数の水槽
と、上記通路に沿って移動する移動体上に搭載され、上
記複数の水槽の水質を検出するためのセンサー及びこれ
らセンサーからの検出信号を基に所定の処理を行って水
質を自動的にモニタリングする水質モニタリングロボッ
トとを備え、上記移動体上に搭載された上記水質モニタ
リングロボットは、上記複数の水槽の各槽毎に配設され
たIDカードに予め記憶された情報を基に、上記水槽の水
質モニタリング処理を行うことを特徴とする水槽の水質
モニタリングロボットシステム。