(57)【要約】【課題】水質監視装置において、既存水槽の利用を可能とすることで低コスト化を実現し、その導入意欲の促進を図る。【解決手段】既存水槽１の被監視水Ｗ中に、網状又は籠状の容器体２を浸漬配置し、該容器体２内に放たれた水棲生物３の挙動に基づいて被監視水Ｗの水質監視を行い得るように構成する。係る構成によれば、新たに水槽を設けることなく、既存水槽１を新たな水質監視装置に利用することから、水質監視装置の設置に際して水槽の建設等の大規模な工事を必要とせず、その分だけ水質監視装置の低コスト化が図れ、延いては、水質監視装置の導入意欲の促進効果が期待できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存水槽（１）に導入される被監視水（Ｗ）中に、網状又は籠状の容器体（２）が浸漬配置され、該容器体（２）内に放された水棲生物（３）の挙動に基づいて上記被監視水（Ｗ）の水質監視を行い得るように構成されたことを特徴とする水質監視装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記容器体（２）が複数設置され、これら各容器体（２）のそれぞれに種類の異なる水棲生物（３）が収容されたことを特徴とする水質監視装置。
【請求項３】
上記請求項１において、
上記容器体（２）が複数設置され、これら各容器体（２）のそれぞれに同種の水棲生物（３）が収容されたことを特徴とする水質監視装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３において、
上記容器体（２）内に放された上記水棲生物（３）の挙動を検出する挙動監視手段（５）と、
上記挙動監視手段（５）で得られた挙動データに基づいて上記水棲生物（３）の挙動が正常であるか異常であるかを判定しその判定情報を出力する挙動判定手段（６）と、
上記挙動判定手段（６）からの判定情報に基づいて上記被監視水（Ｗ）の水質を判断して水質情報を出力する水質判断手段（７）と、
を備えたことを特徴とする水質監視装置。
【請求項５】
請求項４において、
上記挙動監視手段（５）が、上記既存水槽（１）の外部に配置されて、又は該既存水槽（１）の内部に配置されて、上記水棲生物（３）の挙動を撮像として取得する撮像手段（５１）であることを特徴とする水質監視装置。
【請求項６】
請求項５において、
上記撮像手段（５１）が、透明容器体でなるカバー（３５）を介して上記既存水槽（１）内の被監視水（Ｗ）中に配置されていることを特徴とする水質監視装置。
【請求項７】
請求項４において、
上記挙動監視手段（５）が、上記水棲生物（３）の挙動を電気信号の変化として取得する電気信号取得手段（５２）であることを特徴とする水質監視装置。
【請求項８】
請求項４において、
上記挙動監視手段（５）が、上記水棲生物（３）に取付けられて情報信号を発信する情報信号発信部（５３）と、該情報信号発信部（５３）からの情報信号に基づいて該情報信号の出力位置に関する情報を取得する位置情報取得部（５４）で構成されたことを特徴とする水質監視装置。
【請求項９】
請求項４において、
上記容器体（２）が複数設置されたもので、上記挙動判定手段（６）が、上記複数の容器体（２）のそれぞれに対応して上記挙動監視手段（５）から得られる複数の挙動データのうち、同様の挙動を示す挙動データの数が判定基準個数以上である場合に上記水質判断手段（７）に判定情報を出力し、該水質判断手段（７）をして水質情報を出力させる構成であることを特徴とする水質監視装置。
【請求項１０】
請求項１，２，３，４，５，６，７、８又は９において、
上記挙動監視手段（５）が上記既存水槽（１）の外部に配置されたもので、該既存水槽（１）の上記撮像手段（５１）に対向する透明壁（１１）の外面を清掃する外面清掃手段（２０）と該透明壁（１１）の内面を清掃する内面清掃手段（３０）の少なくとも何れか一方を備えたことを特徴とする水質監視装置。
【請求項１１】
請求項１，２，３，４，５，６，７、８、９又は１０において、
上記容器体（２）に、該容器体（２）を清掃する容器体清掃手段（５５）と該容器体（２）部分を照明する照明手段（５０）の少なくとも何れか一方が付設されたことを特徴とする水質監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、水槽に放された小魚等の水棲生物の挙動に基づいて水質を監視する水質監視装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水棲生物の挙動に基づく水質監視は、水への有害物質の混入によって水棲生物が異常な挙動を示すことに着目したものであるが、従来は、監視水槽に導入される水中に小魚等の水棲生物を放し、この水棲生物の挙動を人が目視にて監視し、水棲生物の異常な挙動が認められた場合に水質の悪化と判断し、給水停止等の必要な措置を講じるのが通例であった。
【０００３】
しかし、このような人の目視による水質監視では、監視者に与える負担が大きく連続的な監視が困難であるとか、監視精度の信頼性が担保されにくい等の理由から、水棲生物の挙動に基づく水質監視を、連続的に且つ自動的に行うようにした新規構成の水質監視技術が種々提案されている（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１２７０９９号公報
【特許文献２】特開平９−２２９９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、水棲生物の挙動に基づく水質監視装置は、主として、水の供給を目的とする自治体の上水施設とか、水の使用が不可欠である食品、薬品製造施設等において、有害物質が混入した水の供給あるいは使用を未然に回避するために水質を管理する装置として使用されるものである。
【０００６】
しかし、上記各特許文献に示されるような、新規構成の水質監視装置では、水棲生物が放される水槽が、監視用カメラ等の機材と共に、当該装置に専用の水槽として構成されており、そのため、新たに、又は既存の水質監視装置の更新として、上記新規構成の水質監視装置を導入するに際しては、上記水槽を含めた全機材を一括して導入しなければならず、水槽周りの配管等の比較的規模の大きな工事も必要である等から、その導入コストは高いものとなる。
【０００７】
このため、例えば、旧来構成の水質監視装置を既に導入している自治体等が、これを新規構成の水質監視装置に更新することを計画した際、既存水槽を再使用することを想定して、該水槽の取換え工事とか水槽周りの配管工事等の比較的規模の大きな工事を予定していなかったような場合においては、新規構成の水質監視装置の導入に際して専用水槽の採用が不可欠であるとすれば、専用水槽の採用に伴う費用の分だけ導入コストが当初計画時によりも割高となり、しかも既存水槽に代えて専用水槽を採用する点についての合理的な予算計上理由も乏しいものとなることから、結果的に水質監視装置の導入意欲が削がれることになる。
【０００８】
そこで本願発明は、既存水槽の利用を可能とすることで水質監視装置の低コスト化を実現し、該水質監視装置の導入意欲の促進を図ることを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段として次のような構成を採用している。
【００１０】
本願の第１の発明に係る水質監視装置では、既存水槽１に導入される被監視水Ｗ中に、網状又は籠状の容器体２を浸漬配置し、該容器体２内に放された水棲生物３の挙動に基づいて上記被監視水Ｗの水質監視を行い得るように構成したことを特徴としている。
【００１１】
ここで、上記既存水槽１は、水質監視装置の設置に際して新たに設けられる水槽ではなく、該水質監視装置の設置時点において既に存在している水槽、例えば、既設の水質監視装置を本願発明に係る水質監視装置に更新する場合において、既設の水質監視装置に使用されていた水槽等である。
【００１２】
上記容器体２としては、例えば、水棲生物を捕捉し得るメッシュ数をもった網状又は籠状の容器であれば良く、その素材等は問わない。
【００１３】
上記水棲生物３は、メダカ、タナゴ、フナ等の小魚が好適である。これら小魚には、生息環境の水質の変化（例えば、有害物質の混入等）に対して敏感に反応し、正常時とは明らかに異なる挙動を示す性質があるためである。
【００１４】
本願の第２の発明では、上記第１の発明に係る水質監視装置において、上記容器体２を複数設置し、これら各容器体２のそれぞれに種類の異なる水棲生物３を収容したことを特徴としている。
【００１５】
本願の第３の発明では、上記第１の発明に係る水質監視装置において、上記容器体２を複数設置し、これら各容器体２のそれぞれに同種の水棲生物３を収容したことを特徴としている。
【００１６】
本願の第４の発明では、上記第１、第２又は第３の発明に係る水質監視装置において、上記容器体２内に放たれた上記水棲生物３の挙動を監視する挙動監視手段５と、上記挙動監視手段５で得られた挙動データに基づいて上記水棲生物３の挙動が正常であるか異常であるかを判定しその判定情報を出力する挙動判定手段６と、上記挙動判定手段６からの判定情報に基づいて上記被監視水Ｗの水質を判断して水質情報を出力する水質判断手段７とを備えたことを特徴としている。
【００１７】
ここで、上記挙動監視手段５は、被監視水Ｗ中での上記水棲生物３の挙動を継続的に監視し、その挙動データを出力できる構成であればよい。
【００１８】
上記挙動判定手段６は、上記挙動監視手段５からの挙動データに基づいて上記水棲生物３の挙動が正常であるか異常であるかを判定しその判定情報を出力するものであって、その判定は予め設定した判定基準データに基づいて行われる。
【００１９】
上記水質判断手段７は、上記挙動判定手段６からの判定情報を、予め設定した水質基準値と対比して、上記被監視水Ｗの水質を判断し、これを水質情報として出力する。
【００２０】
本願の第５の発明では、上記第４の発明に係る水質監視装置において、上記挙動監視手段５を、上記既存水槽１の外部に配置されて、又は該既存水槽１の内部に配置されて、上記水棲生物３の挙動を撮像として取得する撮像手段５１で構成したことを特徴としている。
【００２１】
ここで、上記撮像手段５１としては、ＣＣＤカメラとか超音波カメラが好適であり、特にこれらを上記既存水槽１の内部に配置する場合にはその防水性が考慮される。
【００２２】
本願の第６の発明では、上記第５の発明に係る水質監視装置において、上記撮像手段５１を、透明容器体でなるカバー３５を介して上記既存水槽１内の被監視水Ｗ中に配置したことを特徴としている。
【００２３】
本願の第７の発明では、上記第４の発明に係る水質監視装置において、上記挙動監視手段５を、上記水棲生物３の挙動を電気信号の変化として取得する電気信号取得手段５２で構成したことを特徴としている。
【００２４】
ここで、上記電気信号取得手段５２としては、例えば、上記水棲生物３の挙動の変化に基づく静電容量の変化を利用して電気信号を取得する構成が考えられる。
【００２５】
本願の第８の発明では、上記第４の発明に係る水質監視装置において、上記挙動監視手段５を、上記水棲生物３に取付けられて情報信号を発信する情報信号発信部５３と、該情報信号発信部５３からの情報信号に基づいて該情報信号の出力位置に関する情報を取得する位置情報取得部５４で構成したことを特徴としている。
【００２６】
ここで、上記情報信号発信部５３としては、磁気信号を発信する永久磁石とか所要の情報信号を発信するＩＤタグを用いることが考えられる。
【００２７】
本願の第９の発明では、上記第４の発明に係る水質監視装置において、上記容器体２が複数設置されたもので、上記挙動判定手段６を、上記複数の容器体２のそれぞれに対応して上記挙動監視手段５から得られる複数の挙動データのうち、同様の挙動を示す挙動データの数が判定基準個数以上である場合に上記水質判断手段７に判定情報を出力し、該水質判断手段７をして水質情報を出力させる構成としたことを特徴としている。
【００２８】
本願の第１０の発明では、上記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８又は第９の発明に係る水質監視装置において、上記挙動監視手段５が上記既存水槽１の外部に配置されたもので、該既存水槽１の上記撮像手段５１に対向する透明壁１１の外面を清掃する外面清掃手段２０と該透明壁１１の内面を清掃する内面清掃手段３０の少なくとも何れか一方を備えたことを特徴としている。
【００２９】
本願の第１１の発明では、上記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９又は第１０の発明に係る水質監視装置において、上記容器体２に、該容器体２を清掃する容器体清掃手段５５と該容器体２部分を照明する照明手段５０の少なくとも何れか一方を付設したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００３０】
本願発明では次のような効果が得られる。
【００３１】
（ａ）本願の第１の発明に係る水質監視装置によれば、既存水槽１に導入される被監視水Ｗ中に、網状又は籠状の容器体２を浸漬配置し、該容器体２内に放たれた水棲生物３の挙動に基づいて上記被監視水Ｗの水質監視を行い得るように構成したので、
（ａ−１）水質監視装置の導入に際して新たに専用水槽を設けることなく、例えば、以前の水質監視装置に用いられていた水槽等の既存水槽１を新たな水質監視装置において利用することから、該水質監視装置の導入に際して専用水槽の建設等の大規模な工事を必要としない分だけ水質監視装置の低コスト化が図れ、延いては、水質監視装置の導入意欲の促進が図られる、
（ａ−２）既存水槽１を利用することから、上記水棲生物３の環境条件（例えば、被監視水Ｗの水温とか流速等）を、上記既存水槽１を用いて行われていた以前の水質監視時における場合と同様に設定でき、この結果、新たな水質監視データと以前の水質監視装置による水質監視データが整合し、水質監視装置の新旧更新に拘わらず、水質監視データの継続性が確保され、信頼性の高い水質監視が実現される、
（ａ−３）上記既存水槽１の被監視水Ｗに浸漬された上記容器体２内に水棲生物３を放し、該容器体２内の水棲生物３の挙動監視に基づいて上記被監視水Ｗの水質監視を行うことから、例え上記既存水槽１内に他の水棲生物が放されていたとしても、これに影響されること無く監視対象である上記水棲生物３の挙動を確実に把握することができ、信頼性の高い水質監視が実現される、
（ｂ）本願の第２の発明に係る水質監視装置によれば、上記（ａ）に記載の効果に加えて、以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記容器体２を複数設置し、これら各容器体２のそれぞれに種類の異なる水棲生物３を収容したので、水棲生物３の有害物質に対する耐毒性は該水棲生物３の種類によって異なるものであるところから、多種類の有害物質による被監視水Ｗの汚染を上記水棲生物３の挙動の変化から的確に検知して水質の良否の判断に反映させることができ、より信頼性の高い水質監視効果が得られる。
【００３２】
（ｃ）本願の第３の発明に係る水質監視装置によれば、上記（ａ）に記載の効果に加えて、以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記容器体２を複数設置し、これら各容器体２のそれぞれに同種の水棲生物３を収容したので、例えば、上記容器体２を清掃するに際し、これら各容器体２を順次一つずつ行うことで、清掃対象の容器体２以外の容器体２に収容された水棲生物３の挙動監視によって、水質監視を中断させることなく継続的に行うことができ、これによって信頼性の高い水質監視効果が得られる。
【００３３】
（ｄ）本願の第４の発明に係る水質監視装置によれば、上記（ａ）、（ｂ）又は（ｃ）に記載の効果に加えて、以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記容器体２内に放たれた上記水棲生物３の挙動を監視する挙動監視手段５と、上記挙動監視手段５で得られた挙動データに基づいて上記水棲生物３の挙動が正常であるか異常であるかを判定しその判定情報を出力する挙動判定手段６と、上記挙動判定手段６からの判定情報に基づいて上記被監視水Ｗの水質を判断して水質情報を出力する水質判断手段７とを備えているので、既存水槽１を用いた構成の水質監視装置でありながら、専用水槽を備えた構成の場合と同様に、上記水棲生物３の挙動検出に基づく水質監視が自動的に且つ継続的に行われ、水質監視装置の低コスト化と信頼性の高い水質監視の実現が両立され、延いては水質監視装置の導入意欲のさらなる促進が図られる。
【００３４】
（ｅ）本願の第５の発明に係る水質監視装置によれば、上記（ｄ）に記載の効果に加えて、以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記挙動監視手段５を、上記既存水槽１の外部に配置されて、又は該既存水槽１の内部に配置されて、上記水棲生物３の挙動を撮像として取得する撮像手段５１で構成したので、例えば、上記撮像手段５１を上記既存水槽１の外部に配置した場合には、該撮像手段５１の設置自由度が高いことから、該撮像手段５１を撮像条件の最適な位置に設置して信頼性の高い撮像データを取得できるとともに、該撮像手段５１の設置に際して防水性を考慮する必要がなく低コスト化に寄与できる。また、上記撮像手段５１を上記既存水槽１の内部に配置した場合には、該撮像手段５１が対向する既存水槽１の透明壁１１の汚れ等に影響されることなく上記容器体２内の水棲生物３の挙動を撮像として取得することができ、水質監視の高精度化が期待できる。
【００３５】
（ｆ）本願の第６の発明に係る水質監視装置によれば、上記（ｄ）に記載の効果に加えて、以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記撮像手段５１を、透明容器体でなるカバー３５を介して上記既存水槽１内の被監視水Ｗ中に配置したので、例えば、上記撮像手段５１を上記既存水槽１内の被監視水Ｗよりも上方側に露出状態で配置する場合に比して、該撮像手段５１の撮像部と上記被監視水Ｗ中に浸漬配置された上記容器体２内の水棲生物３との間隔を狭めることができ、換言すれば、これら両者間に存在する被監視水Ｗの水深厚を小さくすることができ、その結果、例えば、上記被監視水Ｗの濁度が高くなったとしても、これによる上記水棲生物３の視認性の低下は少なく、上記撮像手段５１の撮像による監視機能が良好に維持される。
【００３６】
（ｇ）本願の第７の発明に係る水質監視装置によれば、上記（ｄ）に記載の効果に加えて、以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記挙動監視手段５を、上記水棲生物３の挙動を電気信号の変化として取得する電気信号取得手段５２で構成したので、上記既存水槽１の汚れ等による透明性の変化に影響を受けることなく、水棲生物３の挙動の変化を継続的且つ高精度に取得することができ、延いては信頼性の高い水質監視が可能となる。
【００３７】
（ｈ）本願の第８の発明に係る水質監視装置によれば、上記（ｄ）に記載の効果に加えて、以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記挙動監視手段５を、上記水棲生物３に取付けられて情報信号を発信する情報信号発信部５３と、該情報信号発信部５３からの情報信号に基づいて該情報信号の出力位置に関する情報を取得する位置情報取得部５４で構成したので、上記水棲生物３の挙動を、例えば、撮像による挙動検出のような水棲生物３の体全体の動きの変化として取得するのではなく、該水棲生物３の特定位置の変化として的確に検出できることから、より信頼性の高い挙動データを得ることができ、延いては水質監視の信頼性の向上に寄与できる。
【００３８】
（ｉ）本願の第９の発明に係る水質監視装置によれば、上記（ｄ）に記載の効果に加えて、以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記容器体２が複数設置されたもので、上記挙動判定手段６を、上記複数の容器体２のそれぞれに対応して上記挙動監視手段５から得られる複数の挙動データのうち、同様の挙動を示す挙動データの数が判定基準個数以上である場合に上記水質判断手段７に判定情報を出力し、該水質判断手段７をして水質情報を出力させる構成としたので、例えば、ある容器体２内の水棲生物３のみが異常な挙動を示したような該水棲生物３の個体状況の良し悪しに起因する異常挙動に基づく誤検出とか、特定の挙動監視手段５の故障に起因する異常挙動に基づく誤検出等を排除して、信頼性の高い異常検出が実現される。
【００３９】
（ｊ）本願の第１０の発明に係る水質監視装置によれば、上記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）又は（ｉ）に記載の効果に加えて、以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記挙動監視手段５が上記既存水槽１の外部に配置されたもので、該既存水槽１の上記撮像手段５１に対向する透明壁１１の外面を清掃する外面清掃手段２０と該透明壁１１の内面を清掃する内面清掃手段３０の少なくとも何れか一方を備えたので、上記外面清掃手段２０又は／及び上記内面清掃手段３０を定期的に作動させることで、上記透明壁１１の汚れ等による透明性の低下に起因する水棲生物３の挙動検出精度の低下が未然に防止され、高精度で継続的な水質監視が実現される。また、上記外面清掃手段２０及び内面清掃手段３０によって上記透明壁１１の清掃が自動的に行われることから、例えば、必要に応じて人が上記透明壁１１の前面の結露を払拭除去するとか、上記透明壁１１の内面に付着した青藻等の藻類を除去する必要が無くなり、水質監視における作業の煩わしさ及び労力の軽減が期待できる。
【００４０】
（ｋ）本願の第１１の発明に係る水質監視装置によれば、上記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）又は（ｊ）に記載の効果に加えて、以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記容器体２に、該容器体２を清掃する容器体清掃手段５５と該容器体２部分を照明する照明手段５０の少なくとも何れか一方を付設したので、上記容器体清掃手段５５の付設により上記容器体２の汚れに起因する水棲生物３の挙動検出精度の低下が未然に防止され、また上記照明手段５０の付設によって周辺環境の明るさの変化に左右されることなく上記容器体２内の水棲生物３の挙動検出を確実に行うことができ、これら何れの場合においても信頼性の高い水質監視の実現が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】水質監視装置の機能ブロック図である。
【図２】本願発明に係る水質監視装置の第１の実施形態を示すシステム構成図である。
【図３】図２に示した容器体の拡大斜視図である。
【図４】静電容量の変化を利用した挙動監視手段の構成例を示す斜視図である。
【図５】磁気信号を利用した挙動監視手段の構成例を示す斜視図である。
【図６】本願発明に係る水質監視装置の第２の実施形態を示すシステム構成図である。
【図７】図６に示した清掃ユニット部分の拡大図である。
【図８】バイブレータを利用した容器体清掃手段の構成例を示す斜視図である。
【図９】超音波振動を利用した容器体清掃手段の構成例を示す斜視図である。
【図１０】本願発明に係る水質監視装置の第３の実施形態を示すシステム構成図である。
【図１１】本願発明に係る水質監視装置の第４の実施形態を示すシステム構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本願発明に係る水質監視装置を幾つかの実施例（実施形態）に基づいて具体的に説明するが、本願発明の水質監視装置は、例えば、現在運用している水質監視装置（例えば、「目視による水質監視装置」）を新たな水質監視装置（例えば、「自動的且つ連続的な水質監視装置」）に更新するような場合において好適な水質監視装置であって、その最大の特徴は、既設の水質監視装置において使用していた既存の水槽を、そのまま新たな水質監視装置において再使用し、これによって水質監視装置の更新に伴う大規模な工事を回避し、該装置の低コスト化を実現する点にあり、以下の実施例においてはこの点を踏まえてその説明を行う。
【実施例１】
【００４３】
図１には、本願発明の実施例１の水質監視装置の機能ブロック図を、また図２には該水質監視装置の全体システムを示している。
【００４４】
先ず、図１を参照して、水質監視装置の構成を機能的に説明する。この水質監視装置は、既存水槽１を用いて新たに水質監視装置を構成したものであって、該既存水槽１には水棲生物３（水質監視のための挙動検出の対象となる水棲生物３（具体的には、メダカ、タナゴ等の小魚であって、以下これを「検体魚３」という）を収容する容器体２が浸漬配置される一方、該容器体２内の検体魚３の挙動データを取得するための挙動監視手段５と、該挙動監視手段５で得られた挙動データに基づいて水質情報を出力する制御ユニット１０を備えて構成される。さらに、上記制御ユニット１０は、上記挙動データに基づいて検体魚３の挙動を判定して判定情報を出力する挙動判定手段６と該判定情報に基づいて被監視水Ｗの水質を判断し水質情報を出力する水質判断手段７の両機能を備えている。さらに、上記挙動判定手段６には、挙動判定の基礎情報として、同様な挙動を示す挙動データの判断基準となる基準個数データ６ａと、挙動データで示された挙動が正常か異常かの判定を行う際の基準となる判定基準データ６ｂが備えられている。
【００４５】
また、水質判断手段７からの水質情報は記録手段８に記録されるとともに、必要に応じて警報手段９から警報が発せられる。
【００４６】
以上の機能構成を踏まえた上で、図２及び図３を参照して、上記水質監視装置の具体的な構成を説明する。
【００４７】
Ａ：既存水槽１
上記既存水槽１には、図示しない配管を通して被監視水Ｗの導入と排出が連続的に行われており、該既存水槽１内における被監視水Ｗの流量及び流速は、既設の水質監視装置における流量及び流速に維持される。
【００４８】
また、この既存水槽１内には、検体魚３以外の小魚、例えば、該検体魚３の交換に備えた予備魚等が飼育されるものであり、これら両者の混在状態下においても上記検体魚３の挙動検出を上記予備魚等の存在に影響されることなく的確に行うために、上記既存水槽１内には次述の容器体２が配置される。
【００４９】
Ｂ：容器体２
上記容器体２は、図３に示すように、矩形の枠体１５に網１６を被せて構成され、全体として横長矩形とされ、その奥行き寸法（厚さ寸法）は縦横長さに比して小さく設定されている。このような容器体２の形体は、該容器体２内での検体魚３の奥行き方向への移動をある程度規制して上下左右方向へ積極的に移動させ、これによって上記容器体２の前面側からの上記検体魚３の挙動検出を容易ならしめる趣旨である。
【００５０】
上記網１６のメッシュ数は、該容器体２内に収容される検体魚３を捕捉し得る程度に設定される。また、上記網１６は、繊維製でも金属製（例えば、ステンレス鋼製）でもよく、被監視水Ｗへの浸漬によって該被監視水Ｗへの有害物質等の溶出がない限り、その素材は限定されない。また、この実施形態のように上記容器体２を網状に構成するのに代えて、例えば、籠状に形成することもできる。
【００５１】
さらに、上記容器体２の背面から左右両面に掛けての部分には、樹脂板又は金属板でコ字形に折曲形成された遮光板１４が取付けられる。この遮光板１４の装着によって、上記容器体２はその前面２ａ側からのみその内部を視認でき、後述のように上記前面側から撮像手段５１で上記容器体２内に収容された検体魚３を撮像する場合、該容器体２の外側の上記既存水槽１に存在する予備魚等が撮像されるのが防止され、これによって挙動の検出精度が確保される。
【００５２】
Ｃ：既存水槽１への容器体２の配置
以上のように構成された上記容器体２は、支持材１２を介して上記既存水槽１内の被監視水Ｗ中に浸漬配置される。この場合、この実施形態では、上記容器体２を横方向に並べて三個配置している。これは、後述するように、特定の容器体２内の特定の検体魚３の個体的な状況変化に基づく異常挙動の誤検出の防止とか、後述の挙動監視手段５の故障による異常挙動の誤検出の防止等を考慮したものである。
【００５３】
そして、上記既存水槽１の被監視水Ｗ中に浸漬された上記各容器体２には、それぞれ検体魚３が放される。この場合、上記容器体２へ放される検体魚３の数は、該検体魚３の自然死減を考慮して複数とされ、４〜５匹とするのが望ましい。
【００５４】
また、各容器体２に放される検体魚３の種類については、上記三個の容器体２の全てに同種類の検体魚３をそれぞれ所定数ずつ放される場合（例えば、各容器体２にそれぞれメダカが放されるような場合）と、上記三個の容器体２毎に異なる種類の検体魚３をそれぞれ所定数ずつ放される場合（例えば、第１の容器体２にはメダカが、第２の容器体２にはタナゴが、第３の容器体２にはフナが放されるような場合）が考えられ、これらの選択に際しては、検体魚３の有害物質に対する耐毒性の相違を水質の良否の判断に反映させる点とか、上記容器体２の清掃に伴う水質監視の中断を回避する点が考慮される。
【００５５】
また、上記既存水槽１には、上記各容器体２のそれぞれに対応するようにして、該容器体２部分を照明するための照明手段５０が備えられている。
【００５６】
Ｄ：挙動監視手段５
上記挙動監視手段５は、例えば、ＣＣＤカメラとか超音波カメラ等の撮像手段５１で構成され、上記各容器体２内の検体魚３の挙動を同時に映像として継続的に検出し、これを挙動データとして取得するものであり、撮像時における周辺光等の外乱要因を排除するための撮像用フード１３を備えている。また、この撮像時に上記照明手段５０によって上記容器体２部分を照明することで、鮮明且つ確実に撮像でき、それだけ挙動データの精度及び信頼性が向上することになる。
【００５７】
尚、この挙動監視手段５としては、上記撮像手段５１に限定されるものではなく、例えば、図４に示すような静電容量の変化を利用するものとか、図５に示すように磁気信号の変化を利用するもの、等種々の構成が考えられる。
【００５８】
図４に示すものは、上記容器体２の上下及び左右にそれぞれ複数（この例では三個）の電極を対向状態で配置し、上下方向に対向する一対の電極４１Ａ、４１Ｂと、電極４２Ａ、４２Ｂと、電極４３Ａ、４３Ｂ、及び左右方向に対向する電極４４Ａ、４４Ｂと、電極４５Ａ、４５Ｂと、電極４６Ａ、４６Ｂを、それぞれ一対とし、これら一対の電極間に電圧を印加することで、これら一対の電極間に位置する水の誘電率に対応した静電容量値が発生する。この場合、これら一対の電極間に検体魚３が進入すると電極間の誘電率が変化し、これによって静電容量値も変化するため、この静電容量値の変化を検出することで、上記検体魚３の挙動データを取得することができるものである。
【００５９】
図５に示すものは、上記容器体２内に放された上記検体魚３の体の一部に永久磁石を取付けてこれを情報信号発信部５３とする一方、上記容器体２の前方側に磁気センサを配置してこれを位置情報取得部５４とし、上記情報信号発信部５３から出力される磁気信号を上記位置情報取得部５４で検出することで、上記検体魚３の挙動を、該信号の発信位置（即ち、永久磁石）の位置の変化として連続的に検出され、これによって挙動データが取得されるものである。尚、永久磁石を情報信号発信部５３として用いるのに代えて、例えば、ＩＤタグを検体魚３に取付けて挙動データを取得することもできる。
【００６０】
Ｅ：挙動判定手段６
上記挙動判定手段６は、上記挙動監視手段５（即ち、上記撮像手段５１）で得られた挙動データに基づいて上記検体魚３の挙動が正常であるか異常であるかを判定しその判定情報を出力するものであって、上記コンピュータ１０１における演算機能の一つである。
【００６１】
この挙動判定手段６での挙動判定に際しては、上述のように基準個数データ６ａと判定基準データ６ｂが用いられる。即ち、上記挙動監視手段５において三個の容器体２のそれぞれに対応して三個の挙動データが得られるが、このうちの一つでも異常な挙動を示す挙動データが存在した場合、これをもって直ちに「異常挙動」と判定したのでは、例えば、特定の容器体２に放された複数の検体魚３の一つが個体的な原因で異常な挙動を示したに過ぎないような場合でも「異常挙動」と誤った判定がなされる恐れがあり、また撮像手段５１の故障によって何れか一つの挙動データが「異常挙動」を示すものであった場合、これをもって直ちに「異常挙動」と判定したのでは誤判定を生じることになる。このため、例えば、上記基準個数データの値を「２」又は「３」としておけば、同様の挙動を示す挙動データの数が２又は３である場合に初めて「異常挙動」と判定されることから、上記のような誤判定の発生が可及的に回避されるものである。
【００６２】
また、「異常挙動」とは、例えば、検体魚３が上記容器体２の上部とか下部に移動したまま長時間動きが認められないとか、検体魚３の動きが極端に緩慢であるとか、逆に検体魚３が極端に動き回る等の挙動であって、この検出挙動を予め設定した上記判定基準データと対比することによって「異常挙動」か「正常挙動」かが判定される。この判定に基づいて、上記挙動判定手段６から判定情報が出力される。この場合、単に「異常挙動」か「正常挙動」かの判定のみではなく、「異常挙動」に関してはさらに「異常の程度」が示される。
【００６３】
Ｆ：水質判断手段７
上記水質判断手段７は、上記挙動判定手段６からの判定情報に基づいて、被監視水Ｗの水質の良し悪しを判断するものであって、上記挙動判定手段６と同様に、上記コンピュータ１０１における演算機能の一つである。
【００６４】
この水質判断手段７では、上記挙動判定手段６からの判定情報における「異常の程度」を予め設定した水質基準値と対比して、被監視水Ｗの汚染状態を水質情報として出力する。
【００６５】
この水質情報は記録手段８に記録されるとともに、必要に応じて警報手段９から警報音とか警報ランプによって警報が発せられる。
【００６６】
Ｇ：動作説明
以上のように構成された水質監視装置は、以下のように動作する。
【００６７】
上記既存水槽１内に浸漬配置された各容器体２のそれぞれに所定魚種の検体魚３を所要数ずつ放し、これを自由に遊泳させる。
【００６８】
一方、上記撮像手段５１では、上記各容器体２のそれぞれに放された検体魚３を継続的に撮像し、所定時間毎にその挙動に基づく挙動データを取得する。この挙動データは、逐次、上記制御ユニットのコンピュータ１０１に送信され、上記モニター１０２において表示される。また、上記コンピュータ１０１では、この挙動データに基づく挙動判定が、上記基準個数データ６ａと判定基準データ６ｂを参照しつつ行われ、その判定結果（「正常判定」又は「異常判定」、及び「異常判定」の場合には併せて「異常の程度」）が判定情報として、上記水質判断手段７へ出力される。
【００６９】
上記水質判断手段７では、上記判定情報を受けて、異常判定の場合における「異常の程度」と上記水質基準値７ａとを対比して被監視水Ｗの水質を判断し、その判断結果を水質情報として出力し、この水質情報を上記記録手段８において記録し、また必要に応じて上記警報手段９により所要の警報が発せられるものである。
【００７０】
このように、この実施形態の水質監視装置では、監視水槽として上記既存水槽１を使用した低コストの構成でありながら、監視水槽として専用水槽を使用した場合と同様の水質監視効果が得られるものであり、係るコスト面と性能面の両立によって上記水質監視装置の導入意欲が促進されることになる。
【実施例２】
【００７１】
図６には、本願発明の実施例２の水質監視装置の全体システムを示している。この実施形態の水質監視装置は、上記実施例（第１の実施形態）に係る水質監視装置と基本構成を同じとし、これと異なる点は、上記既存水槽１に次述の清掃ユニット１９を備えた点である。
【００７２】
即ち、この実施形態の水質監視装置においては、上記挙動監視手段５を撮像手段５１で構成しているところから、上記撮像手段５１による検体魚３の挙動データを精度良く高い信頼性の下で得るためには、上記既存水槽１の透明壁１１の透明性を確保することが重要であり、さらに水質監視における労力軽減を図るには上記透明壁１１の清掃が自動的に行われるようにすることが必要である、等の観点から、上記清掃ユニット１９を備えたものである。
【００７３】
また、上記清掃ユニット１９の付設理由と同様の観点から、上記容器体２を清掃する容器体清掃手段５５（図８、図９参照）の付設も必要となる。
【００７４】
尚、上記既存水槽１の透明壁１１の内面側に上記清掃ユニット１９の設置用スペースを確保する必要があることから、上記各容器体２を、上記第１の実施形態の場合よりも、上記透明壁１１から内方へ離間させて配置している。
【００７５】
Ａ：清掃ユニット１９
上記清掃ユニット１９は、次述の外面清掃手段２０と内面清掃手段３０を一体的に組み付けて構成される。
【００７６】
上記外面清掃手段２０は、主として、上記透明壁１１の外面に付着した結露を払拭して除去し、これによって上記透明壁１１の外面側の透明性を確保するものであって、モータ２４によって回転駆動されるロールモップ２７を備える。
【００７７】
上記モータ２４及びロールモップ２７は、回転軸２８の転動によって上記既存水槽１の上端縁１ａに取付けたガイドレール３１に沿って上記透明壁１１の面方向へ移動可能とされた連結材２５に支持されている。また、上記モータ２４の回転軸２３には、上記ガイドレール３１の側面に設けられたラック２１に噛合するピニオン２２が取付けられている。従って、上記モータ２４が回転することで、上記ロールモップ２７は回転駆動され上記透明壁１１の前面を払拭すると同時に、上記モータ２４の回転力を受けて上記ピニオン２２が上記ラック２１上を転動することで上記透明壁１１の面方向（左右方向）に移動される。尚、上記モータ２４は可逆回転式モータで構成されており、該モータ２４の可逆回転によって上記ロールモップ２７は上記透明壁１１に沿って往復動するが、このモータ２４の回転制御は図示しないコントローラによって行われる。
【００７８】
一方、上記連結材２５の他端側には、上記内面清掃手段３０が取付けられている。この内面清掃手段３０は、上記透明壁１１の内面を払拭して該内面に付着した青藻等の藻類を除去するものであって、回転ブラシ２９を備える。上記回転ブラシ２９は、回転軸２８を介して上記連結材２５に回転可能に支持されており、さらに上記回転軸２８はベルト３２によって上記モータ２４の回転軸２３に連動回転可能に連結されている。従って、上記モータ２４の回転が回転すると、その回転力が上記ベルト３２を介して上記回転ブラシ２９に伝達され、これが回転駆動されると同時に、上記連結材２５と一体的に上記透明壁１１の面方向へ移動されることになる。
【００７９】
従って、所定期間毎に上記モータ２４が運転されることで、上記外面清掃手段２０のロールモップ２７による上記透明壁１１の外面の清掃と、上記内面清掃手段３０の回転ブラシ２９による上記透明壁１１の内面の清掃が同時に自動的に行われ、上記透明壁１１の透明性が確保される。
【００８０】
なお、上記以外の構成及び作用効果は上記第１の実施形態の場合と同様であるので、該第１の実施形態の該当記載を援用し、ここでの説明を省略する。
【００８１】
Ｂ：容器体清掃手段５５
ここで、図６には図示していないが、この実施形態の水質監視装置に併設するに好適な容器体清掃手段５５の具体例を、図８及び図９を参照して説明する。
【００８２】
図８に示した容器体清掃手段５５は、上記容器体２を、バネ３７を介して弾性的に支持している。そして、上記容器体２をバイブレータ３８によって強制的に振動させ、該容器体２の網１６に付着した藻類を払振除去することで、該容器体２の通水性あるいは内部視認性を回復させるものである。
【００８３】
図９に示した容器体清掃手段５５は、超音波振動を利用した構成であって、上記容器体２に付設された上記遮光板１４に防水対策が施された振動子４０を取付け、発振器３９によって上記振動子４０を超音波振動させるように構成されている。係る構成によれば、上記振動子４０の振動が、該振動子４０に接した上記遮光板１４を介して被監視水Ｗに伝達され、さらに該被監視水Ｗ中に浸漬配置された上記容器体２の網１６に伝達される。その結果、上記網１６が振動し、これに付着した藻類等が払振除去され、該容器体２の通水性あるいは内部視認性が回復されるものである。
【実施例３】
【００８４】
図１０には、本願発明の実施例３の水質監視装置の全体システムを示している。この実施形態の水質監視装置は、上記実施例１（第１の実施形態）に係る水質監視装置と基本構成を同じにし、これと異なる点は、上記挙動監視手段５を構成する撮像手段５１と、上記既存水槽１内に設置された上記各容器体２の構成である。
【００８５】
即ち、上記第１の実施形態に係る水質監視装置においては、図２に示すように、上記既存水槽１内に浸漬配置される上記容器体２を上記既存水槽１の外側から撮像するように構成していたのに対して、この第３の実施形態に係る水質監視装置では、上記撮像手段５１を上記既存水槽１の上側から上記被監視水Ｗ内に埋没させた状態で配置し、上記既存水槽１の底部側に並置された各容器体２をその上面側から撮像するようにしたものである。
【００８６】
この場合、上記撮像手段５１の防水目的で、該撮像手段５１を透明容器体でなるカバー３５内に収容している。また、上記容器体２は扁平構造とし、その下面側に遮光板１４を配置している。
【００８７】
係る構成によれば、例えば、上記撮像手段５１を上記既存水槽１内の被監視水Ｗよりも上方側に露出状態で配置する場合に比して、該撮像手段５１の撮像部と上記被監視水Ｗ中に浸漬配置された上記容器体２内の検体魚３との間隔を狭めることができ、換言すれば、これら両者間に存在する被監視水Ｗの水深厚を小さくすることができ、その結果、例えば、上記被監視水Ｗの濁度が高くなったとしても、これによる上記検体魚３の視認性の低下は少なく、上記撮像手段５１の撮像による監視機能が良好に維持される。
【００８８】
なお、上記以外の構成及び作用効果は上記第１の実施形態の場合と同様であるので、該第１の実施形態の該当記載を援用し、ここでの説明を省略する。
【実施例４】
【００８９】
図１１には、本願発明の実施例４の水質監視装置の全体システムを示している。この実施例の水質監視装置は、上記撮像手段５１を上記既存水槽１内の上記被監視水Ｗよりも上方側に露出状態で配置し、上記既存水槽１の底部側に並置された各容器体２をその上面側から撮像するようにしたものである。
【００９０】
係る構成によれば、例えば、上記第１の実施形態のように上記既存水槽１の側方に上記撮像手段５１を配置し、該既存水槽１の透明壁１１を通して撮像する場合のように、該透明壁１１の汚れに起因する透明性の低下という問題は生じないことから、該透明壁１１の清掃の手間が省け、ランニングコストが低減されることになる。
【００９１】
なお、上記以外の構成及び作用効果は上記（第１の実施形態）の場合と同様であるので、該第１の実施形態の該当記載を援用し、ここでの説明を省略する。
【符号の説明】
【００９２】
１    ・・既存水槽
２    ・・容器体
３    ・・水棲生物（検体魚）
５    ・・挙動監視手段
６    ・・挙動判定手段
７    ・・水質判断手段
８    ・・記録手段
９    ・・警報手段
１０  ・・制御ユニット
１１  ・・透明壁
１２  ・・支持材
１３  ・・撮像用フード
１４  ・・遮光板
１５  ・・枠体
１６  ・・網
１７  ・・支持桁
１９  ・・清掃ユニット
２０  ・・外面清掃手段
２１  ・・ラック
２２  ・・ピニオン
２３  ・・回転軸
２４  ・・モータ
２５  ・・連結材
２６  ・・ローラ
２７  ・・ロールモップ
２８  ・・回転軸
２９  ・・回転ブラシ
３０  ・・内面清掃手段３
３１  ・・ガイドレール
３５  ・・カバー
３７  ・・バネ
３８  ・・バイブレータ
３９  ・・発振器
４０  ・・振動子
４１〜４５  ・・電極
４６  ・・コントローラ
４７  ・・ブザー
４８、４９  ・・警報灯
５０  ・・照明手段
５１  ・・撮像手段
５２  ・・電気信号取得手段
５３  ・・情報信号発信部
５４  ・・位置情報取得部
５５  ・・容器体清掃手段
Ｗ    ・・被監視水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010223590.tif 000009
【図８】
2010223590.tif 000010
【図９】
2010223590.tif 000011
【図１０】
2010223590.tif 000012
【図１１】
2010223590.tif 000013