(57)【要約】【課題】監視対象水域の貧酸素状態に基づいて最適な改善手順を導き出し、当該手順に従って貧酸素状態を改善する。【解決手段】湖Ｌに少なくとも２つ以上設置され、当該設置箇所における貧酸素状態を計測する計測装置１０と、貧酸素状態を改善するための酸素溶解水を供給する水供給装置２０と、計測装置１０による計測結果に基づいて貧酸素状態を改善すべき箇所（グリッド）を特定し、当該特定した箇所（グリッド）に水供給装置２０を移動させ、当該水供給装置２０により酸素溶解水を供給させる制御装置３０と、を具備する。【選択図】図３
2014223575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視対象水域の貧酸素状態を改善する貧酸素状態改善システムであって、
前記監視対象水域に少なくとも２つ以上設置され、当該設置箇所における貧酸素状態を計測する貧酸素状態計測装置と、
貧酸素状態を改善するための酸素溶解水を供給する水供給手段と、
前記水供給手段を所定方向へ向けて移動させる移動手段と、
前記少なくとも２つ以上設置された貧酸素状態計測装置による計測結果に基づいて貧酸素状態を改善すべき箇所を特定し、当該特定した箇所に前記水供給手段を移動させて酸素溶解水を供給させる制御装置と、
を具備する、
貧酸素状態改善システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記貧酸素状態計測装置による計測結果を所定時間ごとに比較し、貧酸素状態が悪化する変化量が他の箇所よりも大きい箇所を前記貧酸素状態を改善すべき箇所として特定する、
請求項１に記載の貧酸素状態改善システム。
【請求項３】
前記貧酸素状態計測装置は、前記設置箇所における所定の水深ごとの貧酸素状態を計測する、
請求項１または請求項２に記載の貧酸素状態改善システム。
【請求項４】
前記水供給手段と前記移動手段とは、水を吸入すると共に吐出するポンプ部を共通する部材として具備する、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の貧酸素状態改善システム。
【請求項５】
前記水供給手段は、水深を計測する水深計測部を具備し、
前記ポンプ部は、前記水深計測部による計測結果に基づいて底層まで到達可能な水流によって表層の水を当該底層に向けて吐出する、
請求項４に記載の貧酸素状態改善システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視対象水域の貧酸素状態を改善する貧酸素状態改善システムの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、監視対象水域の貧酸素状態を改善する貧酸素状態改善システムの技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。
【０００３】
特許文献１には、貧酸素状態を改善するための酸素溶解水を供給する水供給手段（酸素発生装置、酸素溶解装置及び加圧ポンプ等）を具備する貧酸素状態改善システム（水質浄化システム）の技術が開示されている。
【０００４】
このような構成により、特許文献１に記載の貧酸素状態改善システムは、水供給手段により酸素溶解水を貧酸素状態である箇所に供給し、貧酸素状態を改善することができる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の貧酸素状態改善システムは、監視対象水域の貧酸素状態に基づいて最適な改善手順を導き出すことができない点で不十分であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４５１８２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、監視対象水域の貧酸素状態に基づいて最適な改善手順を導き出し、当該手順に従って効率よく貧酸素状態を改善することができる貧酸素状態改善システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００９】
即ち、請求項１においては、監視対象水域の貧酸素状態を改善する貧酸素状態改善システムであって、前記監視対象水域に少なくとも２つ以上設置され、当該設置箇所における貧酸素状態を計測する貧酸素状態計測装置と、貧酸素状態を改善するための酸素溶解水を供給する水供給手段と、前記水供給手段を所定方向へ向けて移動させる移動手段と、前記少なくとも２つ以上設置された貧酸素状態計測装置による計測結果に基づいて貧酸素状態を改善すべき箇所を特定し、当該特定した箇所に前記水供給手段を移動させて酸素溶解水を供給させる制御装置と、を具備するものである。
【００１０】
請求項２においては、前記制御装置は、前記貧酸素状態計測装置による計測結果を所定時間ごとに比較し、貧酸素状態が悪化する変化量が他の箇所よりも大きい箇所を前記貧酸素状態を改善すべき箇所として特定するものである。
【００１１】
請求項３においては、前記貧酸素状態計測装置は、前記設置箇所における所定の水深ごとの貧酸素状態を計測するものである。
【００１２】
請求項４においては、前記水供給手段と前記移動手段とは、水を吸入すると共に吐出するポンプ部を共通する部材として具備するものである。
【００１３】
請求項５においては、前記水供給手段は、水深を計測する水深計測部を具備し、前記ポンプ部は、前記水深計測部による計測結果に基づいて底層まで到達可能な水流によって表層の水を当該底層に向けて吐出するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１５】
請求項１においては、監視対象水域の貧酸素状態に基づいて最適な改善手順を導き出し、当該手順に従って効率よく貧酸素状態を改善することができる。
【００１６】
請求項２においては、貧酸素状態が著しく悪化している箇所を優先して貧酸素状態を改善することができる。
【００１７】
請求項３においては、所定の水深ごとに貧酸素状態を計測するため、より精確に貧酸素状態を改善することができる。
【００１８】
請求項４においては、部材を共通化することにより、コスト削減を図ることができる。
【００１９】
請求項５においては、水深の応じた水流により表層の水を底層に供給することができるので、より精確に貧酸素状態を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る貧酸素状態改善システムの全体的な構成を示した模式図。
【図２】同じく、計測装置の構成を示した模式図。
【図３】（ａ）同じく、水深を計測している状態の水供給装置の構成を示した模式図。（ｂ）同じく、改善作業を行っている状態の水供給装置の構成を示した模式図。
【図４】（ａ）同じく、湖に導入した場合のイメージ図。（ｂ）同じく、湖の二次元座標データを示した図。
【図５】同じく、貧酸素状態改善システムの制御態様を示したフロー図。
【図６】（ａ）同じく、水深１Ｍにおける溶存酸素量のデータを示した図。（ｂ）同じく、水深２Ｍにおける溶存酸素量のデータを示した図。（ｃ）同じく、水深３Ｍにおける溶存酸素量のデータを示した図。
【図７】同じく、改善対象水域の特定の制御態様を示したフロー図。
【図８】同じく、改善対象水域の特定に用いられる数式を示した図。
【図９】（ａ）同じく、所定時間経過後の水深１Ｍにおける溶存酸素量の差のデータを示した図。（ｂ）同じく、所定時間経過後の水深２Ｍにおける溶存酸素量の差のデータを示した図。（ｃ）同じく、所定時間経過後の水深３Ｍにおける溶存酸素量の差のデータを示した図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下では、図１から図３を用いて、本発明に係る「貧酸素状態改善システム」の一実施形態である貧酸素状態改善システム１００の構成について説明する。  
【００２２】
図１に示す貧酸素状態改善システム１００は、港湾、湖沼、ダム、運河、干潟、堀、防波堤で囲まれた海岸（すなわち、閉鎖性水域）等の監視対象水域において、酸素の供給量が消費量より少ないために発生する貧酸素状態（溶存酸素量が不足する状態）を改善するためのシステムである。貧酸素状態改善システム１００は、主として計測装置１０と、水供給装置２０と、制御装置３０と、を具備する。
なお、本実施形態において貧酸素状態改善システム１００は、監視対象水域として湖Ｌに導入されるものとする（図４等参照）。
【００２３】
図１及び図２に示す計測装置１０は、本発明に係る「貧酸素状態計測装置」の一実施形態である。計測装置１０は、設置箇所における水中の残存酸素量（ひいては、貧酸素状態）を計測する装置である。計測装置１０は、監視対象水域に少なくとも２つ以上設置される。計測装置１０は、主として計測本体部１１と、計測ワイヤ部１２と、計測センサ部１３と、計測制御部１４と、を具備する。
【００２４】
計測本体部１１は、浮力により水面に浮かぶよう構成された浮体式の構造体である。計測本体部１１は、略箱状の外郭を有し、その内部に種々の部材を収容する。計測本体部１１は、主として計測発電部１５を具備する。
【００２５】
計測本体部１１の計測発電部１５は、太陽光を利用して発電する装置である。計測発電部１５は、太陽光パネル等により構成される。計測発電部１５は、太陽光パネルが計測本体部１１の上側面に設置され、当該計測本体部１１が水面に浮かんだ状態で発電可能に構成される。
【００２６】
計測ワイヤ部１２は、計測センサ部１３を所定の水深に設置する部材である。計測ワイヤ部１２は、金属製や合成樹脂等により構成される。計測ワイヤ部１２は、上側端部が計測本体部１１の下側面に固定され、当該計測本体部１１から水中に垂れた状態に設置される。計測ワイヤ部１２は、下側端部が底層（底面に近い位置）に到達するような長さに設定される。
【００２７】
なお、計測ワイヤ部１２は、下側端部が水中に設置した固定アンカーに固定される構成であってもよい。これにより、計測ワイヤ部１２の位置（ひいては、計測センサ部１３が配置される位置）を固定することができる。
また、計測ワイヤ部１２は、上側端部がリール部材等に接続され、当該リール部材等により繰り出し及び巻き取り可能な構成であってもよい。これにより、計測ワイヤ部１２の長さ（ひいては、計測センサ部１３が配置される位置）を容易に調整することができる。
【００２８】
計測センサ部１３は、水中の溶存酸素量を計測するものである。計測センサ部１３は、溶存酸素量を計測する必要に応じた所定の水深ごとに配置され、計測ワイヤ部１２に取り付けられる。このように、（一つの）計測装置１０には、複数の計測センサ部１３が設けられる。計測センサ部１３は、計測制御部１４と電気的に接続される。計測センサ部１３は、計測結果に関する信号を計測制御部１４に出力することができる。
【００２９】
なお、図２に示す計測装置１０には、所定の水深として１Ｍ（メートル）ごとに合計４個の計測センサ部１３が設けられる。これにより、計測装置１０の設置箇所における水深１Ｍ・２Ｍ・３Ｍ・４Ｍの溶存酸素量を計測することができる。
【００３０】
なお、計測装置１０において計測センサ部１３の数量は、４個に限定するものではない。すなわち、計測装置１０には、当該計測装置１０の設置箇所における水深に応じた数量の計測センサ部１３が設けられる。例えば、水深が５Ｍ以上であれば、当該水深に応じた合計５個以上の計測センサ部１３が設けられる。また、実施の態様により水深ごとの溶存酸素量を計測する必要が無ければ、計測センサ部１３を１個だけとすることもできる。
また、溶存酸素量を計測する必要に応じた所定の水深は、１Ｍに限定するものではなく、例えば２Ｍ等に適宜変更することができる。
【００３１】
計測制御部１４は、計測装置１０における各種の制御を行うものである。計測制御部１４は、計測本体部１１の内部に収容される。計測制御部１４は、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶部や、ＣＰＵ等の演算処理部等により構成され、種々の情報に基づいて所定の演算処理や記憶等を行うことができる。
【００３２】
また、計測制御部１４は、無線式送信機能を具備する。これにより、計測制御部１４は、無線により後述する制御装置３０に各種の信号の送信を行うことができる。
【００３３】
このように構成された計測装置１０においては、計測センサ部１３から計測結果に関する信号が、計測制御部１４に随時出力される。これにより、計測制御部１４は、計測センサ部１３の設置箇所における溶存酸素量に関する情報を、リアルタイムで取得することができる。
また、計測制御部１４は、取得した情報を当該計測制御部１４の前記記憶部に記憶させる。そして、計測制御部１４は、予め設定された所定のタイミングに前記記憶させた情報に関する信号を、無線により後述する制御装置３０に送信する。
【００３４】
なお、計測制御部１４による前記記憶させた情報に関する信号の送信は、前述したように予め設定された所定のタイミングに行うことに限定するものではない。例えば、計測制御部１４による前記記憶させた情報に関する信号の送信は、制御装置３０からの要求に応じて行うものであってもよい。また、例えば、計測制御部１４による前記記憶させた情報に関する信号の送信は、随時行うものであってもよい。これにより、本システムを管理する管理者は、計測センサ部１３の設置箇所における溶存酸素量に関する情報を、リアルタイムで取得することができる。
【００３５】
また、計測装置１０は、駆動電力として計測発電部１５で発電された電力を用いることができる。これにより、例えば駆動電力として一次電池の電力を用いた場合と比較して、当該一次電池の交換等の作業が必要なく、メンテナンスを容易化することができる。
【００３６】
また、電力を充放電可能な蓄電池を計測装置１０に具備し、計測発電部１５で発電された電力を充電させる構成としてもよい。これにより、太陽光の出ない悪天候が続いた場合や、本システムを長時間継続して使用する場合等に、前記蓄電池に充電させていた電力を駆動電力として用いることができる。  
【００３７】
図１及び図３に示す水供給装置２０は、本発明に係る「水供給手段」及び「移動手段」の一実施形態である。水供給装置２０は、水面に浮かんだ状態で任意の方向に移動し、底層の貧酸素状態を改善する装置である。水供給装置２０は、主として供給本体部２１と、供給センサ部２２と、供給ポンプ部２３と、供給制御部２４と、を具備する。
【００３８】
供給本体部２１は、浮力により水面に浮かぶように構成された浮体式の構造体である。供給本体部２１は、略箱状の外郭を有し、その内部に種々の部材を収容する。供給本体部２１は、主として供給発電部２５を具備する。
【００３９】
供給本体部２１の供給発電部２５は、太陽光を利用して発電する装置である。供給発電部２５は、太陽光パネル等により構成される。供給発電部２５は、太陽光パネルが供給本体部２１の上側面に設置され、当該供給本体部２１が水面に浮かんだ状態で発電可能に構成される。
【００４０】
また、供給本体部２１は、ＧＰＳ衛星から衛星電波を受信する図示せぬＧＰＳ受信機を具備する。前記ＧＰＳ受信機は、供給制御部２４と電気的に接続される。前記ＧＰＳ受信機は、受信した衛星電波に関する信号を供給制御部２４に出力することができる。
【００４１】
供給センサ部２２は、本発明に係る「水深計測部」の一実施形態である。供給センサ部２２は、水供給装置２０の現在位置の水深を計測するものである。供給センサ部２２は、供給本体部２１の下方に配置される。供給センサ部２２は、下方（底面）に向けて超音波を発信すると共に底面で反射して返る超音波を受信し、水面と底面との距離を計測することができる（図３（ａ）中の白抜き矢印参照）。供給センサ部２２は、供給制御部２４と電気的に接続される。供給センサ部２２は、計測結果に関する信号を供給制御部２４に出力することができる。
【００４２】
供給ポンプ部２３は、本発明に係る「ポンプ部」の一実施形態である。供給ポンプ部２３は、水を吸入すると共に吐出するものである。供給ポンプ部２３は、複数（本実施形態においては、４個）設けられ、供給本体部２１の周囲に均等間隔をあけて配置される。すなわち、４個の供給ポンプ部２３は、平面視で供給本体部２１を中心とした正方形の頂点となる位置に配置される。供給ポンプ部２３は、所定方向に回転可能なモータを具備するマグネットポンプにより構成される。供給ポンプ部２３は、図３（ａ）中の括弧内に示すように、水を吸入する吸入口及び水を吐出する吐出口としての機能を兼用する第一ポート２６及び第二ポート２７を具備する。
【００４３】
供給ポンプ部２３は、前記モータを一方向に回転させることにより、第一ポート２６から吸入した水を第二ポート２７から吐出することができる。また、供給ポンプ部２３は、前記モータを他方向に回転させることにより、第二ポート２７から吸入した水を第一ポート２６から吐出することができる。このように、供給ポンプ部２３は、前記モータの回転方向を切り替えることにより、第一ポート２６及び第二ポート２７の機能を切り替えることができる。
【００４４】
なお、第一ポート２６は、水の吐出方向が水平方向且つ供給本体部２１の外方向に向くように形成される。また、第二ポート２７は、水の吐出方向が下方（底面）に向くように形成される。
【００４５】
供給制御部２４は、水供給装置２０における各種の制御を行うものである。供給制御部２４は、供給本体部２１の内部に収容される。供給制御部２４は、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶部や、ＣＰＵ等の演算処理部等により構成され、種々の情報に基づいて所定の演算処理や記憶等を行うことができる。
【００４６】
供給制御部２４は、供給ポンプ部２３と電気的に接続される。供給制御部２４は、供給ポンプ部２３を制御することができる。具体的には、供給制御部２４は、供給ポンプ部２３の前記モータの回転方向を制御し、水が吐出されるポート（第一ポート２６又は第二ポート２７）を切り替えることができる。また、供給制御部２４は、供給ポンプ部２３の前記モータの回転量（速度）を制御し、水流（吐出される水の速度）を調整することができる。
供給制御部２４は、供給センサ部２２から入力された信号に基づいて、水供給装置２０の現在位置の水深に関する情報を取得することができる。
供給制御部２４は、前記ＧＰＳ受信機から入力された信号に基づいて、水供給装置２０の現在位置に関する情報を取得することができる。
【００４７】
また、供給制御部２４は、無線式送受信機能を有する。これにより、供給制御部２４は、無線により後述する制御装置３０と各種の信号の送受信を行うことができる。
【００４８】
このように構成された水供給装置２０は、水に浮かんだ状態で任意の方向に移動することができる。
【００４９】
具体的には、供給ポンプ部２３の第一ポート２６から水を吐出させた場合、当該供給ポンプ部２３には水の吐出方向に対して反対方向への推進力が付与される。なお、水の吐出方向は水平方向であるため、供給ポンプ部２３には水平方向（水面を移動する方向）へ向けての推進力が付与される。また、４個の供給ポンプ部２３は平面視で正方形の頂点となる位置に配置されるものであり、当該４個の供給ポンプ部２３の第一ポート２６は当該頂点となる位置から外方向に向くように配置される。これにより、４個の供給ポンプ部２３の第一ポート２６からの水の吐出の有無や、当該第一ポート２６から水が吐出される場合の水流をそれぞれ制御することにより、当該４個の供給ポンプ部２３を介して水供給装置２０に付与される推進力の方向や強さを調整することができる。つまり、水供給装置２０を、水に浮かんだ状態で任意の方向に移動させることができる。
【００５０】
また、このように構成された水供給装置２０は、水に浮かんだ状態で底層の貧酸素状態を改善することができる。
【００５１】
具体的には、供給ポンプ部２３は、表層の水を第一ポート２６から吸入することができる。また、供給ポンプ部２３は、吸入した表層の水を第二ポート２７から下方（底面）に向けて吐出することができる。すなわち、供給ポンプ部２３は、表層の水を底層に供給することができる（図３（ｂ）中の矢印参照）。なお、表層の水は大気と接しているため、一般的に底層の水よりも溶存酸素量が多いとされる。また、第一ポート２６から水が吸入される際には、水面が波立つことにより曝気され、水の溶存酸素量が増加することとなる。したがって、水供給装置２０は、供給ポンプ部２３により表層の水を底層に供給することにより、水に浮かんだ状態で底層の貧酸素状態を改善することができる。
【００５２】
なお、供給ポンプ部２３は、表層の水を底層に供給する場合、供給センサ部２２による計測結果に基づいて、底層まで到達可能な水流によって表層の水を当該底層に向けて吐出することができる。これにより、表層の水を底層に供給したい場合に、供給ポンプ部２３から吐出された表層の水を確実に底層に供給することができ、より精確に貧酸素状態を改善することができる。
【００５３】
なお、供給ポンプ部２３により底層に供給される表層の水は、本発明に係る「酸素溶解水」の一実施形態である。また、以下では、水供給装置２０による貧酸素状態を改善するための作業を「改善作業」と称する。
【００５４】
また、水供給装置２０は、駆動電力として供給発電部２５で発電された電力を用いることができる。これにより、例えば駆動電力として一次電池を用いた場合と比較して、当該一次電池の交換等の作業が必要なく、メンテナンスを容易化することができる。
【００５５】
また、電力を充放電可能な蓄電池を水供給装置２０に具備し、供給発電部２５で発電された電力を充電させる構成としてもよい。これにより、太陽光の出ない悪天候が続いた場合や、本システムを長時間継続して使用する場合等に、前記蓄電池に充電させていた電力を駆動電力として用いることができる。
【００５６】
制御装置３０は、本発明に係る「制御装置」の一実施形態である。制御装置３０は、計測装置１０や水供給装置２０から取得した情報（データ）を集約し、貧酸素状態改善システム１００の主たる制御を行うものである。制御装置３０は、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶部や、ＣＰＵ等の演算処理部等により構成される。前記記憶部には、貧酸素状態を改善するための最適な改善手順（制御態様）が記憶されている。このように、制御装置３０は、貧酸素状態改善システム１００において、種々の情報に基づいて所定の演算処理や記憶等を行うことができる。
また、制御装置３０は、無線式送受信機能を有する。これにより、制御装置３０は、無前により計測装置１０の計測制御部１４及び水供給装置２０の供給制御部２４と各種の信号の送受信を行うことができる。
【００５７】
制御装置３０は、計測装置１０の計測制御部１４から無線により受信した信号によって、各計測センサ部１３の設置箇所における溶存酸素量に関する情報を取得することができる。
【００５８】
制御装置３０は、水供給装置２０の供給制御部２４から無線により受信した信号によって、水供給装置２０の現在位置の水深に関する情報を取得することができる。
制御装置３０は、水供給装置２０の供給制御部２４から無線により受信した信号によって、水供給装置２０の現在位置に関する情報を取得することができる。
【００５９】
制御装置３０は、水供給装置２０の供給制御部２４へ無線により送信した信号によって、水供給装置２０（より詳細には、供給ポンプ部２３）を制御することができる。
【００６０】
このように構成された貧酸素状態改善システム１００は、少なくとも２つ以上設置された計測装置１０から取得した各計測センサ部１３の設置箇所における溶存酸素量に関する情報に基づいて貧酸素状態を改善すべき箇所（水域）を特定し、当該特定した箇所に水供給装置２０を移動させ、当該水供給装置２０により貧酸素状態を改善することができる。
【００６１】
以下では、貧酸素状態改善システム１００の制御態様について詳細に説明する。
【００６２】
まず、計測装置１０の配置について詳細に説明する。
【００６３】
計測装置１０は、図４（ａ）に示すように、監視対象水域としての湖Ｌに複数個が設置され、互いに適宜な間隔をあけて配置される。より詳細には、図４（ｂ）に示すように、湖Ｌには、複数のＸ軸（横軸）とＹ軸（縦軸）とにより規定された二次元座標データが設定される。そして、湖Ｌにおいて、二次元座標データのＸ軸とＹ軸との交点に対応する位置に計測装置１０が配置される。本実施形態においては、湖Ｌに、１９個の計測装置１０が設置される。
【００６４】
なお、前記二次元座標データのＸ軸とＹ軸とにより区画された箇所（以下では「グリッド」と称する。）は、監視対象水域において貧酸素状態を改善すべきであるか否かを判断するための箇所となる。なお、本実施形態においては、グリッドとして１０個のグリッド（以下では「グリッドｇ１、グリッドｇ２、・・・、グリッドｇ１０」と称する。）が設定される。そして、グリッドｇ１からｇ１０が貧酸素状態であるか否か（すなわち、貧酸素状態を改善すべきか否か）が判断される。
【００６５】
次に、貧酸素状態改善システム１００の制御態様（すなわち、貧酸素状態改善システム１００において貧酸素状態を改善するための最適な改善手順）について、図５のフローチャート及び図６を用いて説明する。
【００６６】
ステップＳ１０１において、制御装置３０は、予め設定された所定のタイミングに、全ての計測装置１０から各計測センサ部１３の設置箇所における溶存酸素量に関する情報（データ）を取得する。
図６は、制御装置３０が取得した、全ての計測装置１０の各計測センサ部１３の設置箇所における溶存酸素量に関する情報（データ）の一例を示している。具体的には、図６（ａ）は、水深１Ｍにおける溶存酸素量のデータである。また、図６（ｂ）は、水深２Ｍにおける溶存酸素量のデータである。また、図６（ｃ）は、水深３Ｍにおける溶存酸素量のデータである。なお、図６中の白丸の内側に示す数値は、溶存酸素量（ｍｇ／Ｌ）である。すなわち、白丸の内側に示す数値が少ないほど、溶存酸素量が少ないと判断することができる。
制御装置３０は、取得したデータを記憶部に記憶させる。
【００６７】
なお、図６（ａ）から（ｃ）に示したデータは一例であり、実際には水深に応じて４Ｍや５Ｍ等のデータも取得される。
【００６８】
ステップＳ１０２において、制御装置３０は、監視対象水域においてどのグリッドの貧酸素状態を改善すべきであるかを判断（特定）する。なお、以下では、貧酸素状態を改善すべきグリッドを「改善対象水域」と称する。
【００６９】
以下では、改善対象水域の特定の制御態様について、図７のフローチャート、図８及び図９を用いて説明する。
【００７０】
ステップＳ２０１において、制御装置３０は、ステップＳ１０１にて記憶部に記憶させたデータに基づいて、所定時間（以下では「時間ｔ０」と称する。）におけるグリッドｇ１からｇ１０の貧酸素状態を算出する。
具体的には、制御装置３０は、図８に示す数式を用いて、時間ｔ０におけるグリッドｇ１からｇ１０の溶存酸素量を算出する。図８に示すように、グリッドｇ１からｇ１０の溶存酸素量は、各グリッドの四隅に配置された計測装置１０の溶存酸素量のデータに基づいて算出される。なお、図６（ａ）から（ｃ）中のグリッドｇ１からｇ１０に示す数値は、前記数式を用いて算出された溶存酸素量である。
【００７１】
ステップＳ２０２において、制御装置３０は、ステップＳ１０１にて記憶部に記憶させたデータに基づいて、時間ｔ０から所定時間経過後（以下では「時間ｔ１」と称する。）におけるグリッドｇ１からｇ１０の貧酸素状態を算出する。
なお、制御装置３０は、ステップＳ２０１の処理と同様に、図８に示す数式を用いて、時間ｔ１におけるグリッドｇ１からｇ１０の溶存酸素量を算出する。
【００７２】
ステップＳ２０３において、制御装置３０は、ステップＳ２０１にて算出した時間ｔ０におけるグリッドｇ１からｇ１０の溶存酸素量のデータと、ステップＳ２０２にて算出した時間ｔ１におけるグリッドｇ１からｇ１０の溶存酸素量のデータと、を比較してこれらの差を算出する。
図９は、ステップ２０３の処理にて算出された差のデータの一例を示している。具体的には、図９（ａ）は、水深１Ｍにおける溶存酸素量の差のデータである。また、図９（ｂ）は、水深２Ｍにおける溶存酸素量の差のデータである。また、図９（ｃ）は、水深３Ｍにおける溶存酸素量の差のデータである。なお、図９（ａ）から（ｃ）中のグリッドｇ１からｇ１０に示す数値は、時間ｔ０から時間ｔ１までの間に減少した数値（差）を示したものである。すなわち、グリッドｇ１からｇ１０に示す数値が大きいほど、時間ｔ０から時間ｔ１までの間に貧酸素状態が悪化したと判断することができる。
【００７３】
ステップＳ２０４において、制御装置３０は、時間ｔ０から時間ｔ１までの間に最も貧酸素状態が悪化したグリッド（すなわち、貧酸素状態が悪化する変化量が他の箇所よりも大きい箇所が）を特定する。ここで、図９を見ると、図９（ｃ）中のグリッドｇ９が数値「１．３」であり、他のグリッドと比較して最も数値が大きい。すなわち、本実施形態においては、時間ｔ０から時間ｔ１までの間に最も貧酸素状態が悪化したグリッドは、グリッドｇ９であると特定することができる。
【００７４】
以上のような改善対象水域の特定の制御により、制御装置３０は、貧酸素状態を改善すべき改善対象水域として、グリッドｇ９を特定する。
【００７５】
次に、ステップＳ１０２から移行したステップＳ１０３において、制御装置３０は、水供給装置２０の現在位置に関する情報（データ）を取得する。
【００７６】
ステップＳ１０４において、制御装置３０は、水供給装置２０を、ステップＳ１０２にて特定した改善対象水域としてのグリッドｇ９へ移動させる。
具体的には、制御装置３０は、ステップＳ１０３にて取得した情報に基づいて現在位置からグリッドｇ９へ移動するように、水供給装置２０（より詳細には、供給ポンプ部２３）を制御する。そして、制御装置３０は、取得する水供給装置２０の現在位置に関する情報を随時更新しながら、当該更新した情報に基づいて当該水供給装置２０（より詳細には、供給ポンプ部２３）を制御する。このようにして、制御装置３０は、水供給装置２０をグリッドｇ９に移動させることができる。
【００７７】
ステップＳ１０５において、制御装置３０は、水供給装置２０に改善作業を行うように指示を与える。
具体的には、制御装置３０は、グリッドｇ９の水深３Ｍにおける貧酸素状態を改善するように、水供給装置２０（より詳細には、供給ポンプ部２３）を制御する。これにより、水供給装置２０は、改善作業を行ってグリッドｇ９における貧酸素状態を改善することができる。
【００７８】
このような制御装置３０の処理により、貧酸素状態改善システム１００は、少なくとも２つ以上設置された計測装置１０から取得した各計測センサ部１３の設置箇所における溶存酸素量に関する情報に基づいて貧酸素状態を改善すべき箇所（水域）を特定し、当該特定した箇所に水供給装置２０を移動させ、当該水供給装置２０により貧酸素状態を改善することができる。
なお、計測装置１０が２つや３つの場合等、グリッドが複数設定されない場合には貧酸素状態を改善すべき改善対象水域としてグリッドを特定することができないので、当該２つや３つの計測装置１０のいずれかの設置箇所を改善対象水域とすることができる。
【００７９】
以上のように、本発明の一実施形態に係る貧酸素状態改善システム１００は、
監視対象水域（湖Ｌ）の貧酸素状態を改善する貧酸素状態改善システムであって、
前記監視対象水域（湖Ｌ）に少なくとも２つ以上設置され、当該設置箇所における貧酸素状態を計測する貧酸素状態計測装置（計測装置１０）と、
貧酸素状態を改善するための酸素溶解水を供給する水供給手段（水供給装置２０）と、
前記水供給手段を所定方向へ向けて移動させる移動手段（水供給装置２０）と、
前記少なくとも２つ以上設置された貧酸素状態計測装置（計測装置１０）による計測結果に基づいて貧酸素状態を改善すべき箇所（グリッド）を特定し、当該特定した箇所（グリッド）に前記移動手段により前記水供給手段を移動させ、当該特定した箇所に前記水供給手段（水供給装置２０）を移動させて酸素溶解水を供給させる制御装置３０と、
を具備するものである。
【００８０】
このような構成により、監視対象水域の貧酸素状態に基づいて最適な改善手順を導き出し、当該手順に従って効率よく貧酸素状態を改善することができる。
また、監視対象水域が広範囲にわたる場合であっても、水供給装置２０は移動可能であるため、当該広範囲にわたって貧酸素状態を改善することができる。
【００８１】
また、貧酸素状態改善システム１００において、
前記制御装置３０は、前記貧酸素状態計測装置（計測装置１０）による計測結果を所定時間ごとに比較し、貧酸素状態が悪化する変化量が他の箇所よりも大きい箇所を前記貧酸素状態を改善すべき箇所（改善対象水域）として特定するものである。
【００８２】
このような構成により、貧酸素状態が著しく悪化している箇所（本実施形態においては、グリッドｇ９）を優先して貧酸素状態を改善することができる。
【００８３】
また、貧酸素状態改善システム１００において、
前記貧酸素状態計測装置（計測装置１０）は、前記設置箇所における所定の水深ごとの貧酸素状態を計測するものである。
【００８４】
このような構成により、所定の水深ごとに貧酸素状態を計測するため、より精確に貧酸素状態を改善することができる。
すなわち、一般的に貧酸素状態は底層に発生し易いものであるが、例えば底層で発生した貧酸素状態が底層から水面側に移動した場合であっても、所定の水深ごとに貧酸素状態を計測するため、的確に対応することができる。
【００８５】
また、貧酸素状態改善システム１００において、
前記水供給手段（水供給装置２０）と前記移動手段（水供給装置２０）とは、水を吸入すると共に吐出するポンプ部（供給ポンプ部２３）を共通する部材として具備するものである。
【００８６】
このような構成により、部材を共通化することにより、コスト削減を図ることができる。
【００８７】
また、貧酸素状態改善システム１００において、
前記水供給手段（水供給装置２０）は、水深を計測する水深計測部（供給センサ部２２）を具備し、
前記ポンプ部（供給ポンプ部２３）は、前記水深計測部（供給センサ部２２）による計測結果に基づいて底層まで到達可能な水流によって表層の水を吸入して当該底層に向けて吐出するものである。
【００８８】
このような構成により、水深の応じた水流により表層の水を底層に供給することができるので、より精確に貧酸素状態を改善することができる。
すなわち、計測装置１０の計測センサ部１３による計測結果に基づく情報に、供給センサ部２２による計測結果に基づく情報を合わせることにより、より精確に貧酸素状態を改善することができる。
【００８９】
なお、本実施形態における貧酸素状態改善システム１００の制御態様は、貧酸素状態を改善するための最適な改善手順の一例であり、これに限定するものではない。
例えば、制御装置３０は、予め設定された所定のタイミングで、全ての計測装置１０から各計測センサ部１３の設置箇所における溶存酸素量に関する情報（データ）を取得したときに、（所定時間経過後のデータと比較せずに）最も溶存酸素量の少ないグリッドを、改善対象水域として特定することもできる。
また、制御装置３０は、全ての計測装置１０から各計測センサ部１３の設置箇所における溶存酸素量に関する情報（データ）を取得したときに、予め設定した水深だけ（例えば、水深３Ｍだけや、設置箇所の底層だけ等）のデータを用いて、改善対象水域を特定することもできる。
また、制御装置３０は、貧酸素状態を改善すべき改善対象水域を特定したときに、表層よりも底層の貧酸素状態を優先的に改善するように設定することもできる。
【００９０】
なお、本発明は、例えば養殖場など、水質環境が劣化し易い水域であっても導入可能であり、本発明を導入することにより効率よく水質環境の向上を図ることができる。
【符号の説明】
【００９１】
１０      計測装置
２０      水供給装置
３０      制御装置
１００    貧酸素状態改善システム
【図１】
2014223575.tif 000003
【図２】
2014223575.tif 000004
【図３】
2014223575.tif 000005
【図４】
2014223575.tif 000006
【図５】
2014223575.tif 000007
【図６】
2014223575.tif 000008
【図７】
2014223575.tif 000009
【図８】
2014223575.tif 000010
【図９】
2014223575.tif 000011