(57)【要約】      （修正有）【課題】超音波の反射波信号のみからクラゲを判定しているので、正確に判定できないという課題があった。【解決手段】超音波振動子２２で受信された複数の周波数の反射波信号は受信機能２３、データ変換機能２４及びアンテナ７，８，１０を通じてパーソナルコンピュータ１１の第１のメモリ機能２５で記憶され、第１のメモリ機能２５から１ライン毎に読み出され、レベル判定機能２６に入力され、予め設定された周波数毎のレベルの範囲の反射波信号のみが出力されて第２のメモリ機能２７で記憶され、第２のメモリ機能２７から読み出された観測結果に基づいてドット判定機能２８に入力され、１ライン毎の隣り合った信号及び隣り合ったラインの隣り合った信号を順次周波数毎に比較して、同じレベルの反射波信号がどのような形状をしているか、どの様に広がっているかを現地でのクラゲ等の周波数毎の反射波信号の観測結果に基づいてクラゲか他の物体かを判定する。【選択図】図３
2008102004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
火力発電所及び原子力発電所の取水口に装着した複数の周波数の超音波を発受信する超音波振動子と、該超音波振動子で受信した複数の周波数の超音波の反射波信号をそれぞれ順次１ライン毎に読み込む制御装置に組み込まれた受信機能と、該受信機能から送られた複数の周波数の１ライン毎の反射波信号を前記制御装置に組み込まれデータ転送を行うデータ変換機能と、該データ変換機能から送られた複数の周波数の１ライン毎の反射波信号のデータを読み込むパーソナルコンピュータと、該パーソナルコンピュータに読み込まれた反射波信号のデータを複数の周波数の１ライン毎に記憶する第1のメモリ機能と、該第1のメモリ機能から読み出された複数の周波数の１ライン毎の反射波信号の中で観測結果に基づいて予め決められた周波数毎の強さの範囲のレベルの反射波信号を検出するレベル判定機能と、該レベル判定機能から読み出された観測結果に基づいて予め決められた周波数毎の強さの範囲のレベルの反射波信号を記憶する第２のメモリ機能と、該第２のメモリ機能から読み出された観測結果に基づいて予め決められた周波数毎の強さの範囲内のレベルの反射波信号の隣り合った信号及び隣り合ったラインの信号を順次比較して、予め決められたドットの形状及び広がりに基づいてクラゲ等を判定するドット判定機能と、該ドット判定機能によりクラゲと判定された信号を基にクラゲが多いあるいは連続的に存在していることを判定するデータ判定機能とからなることを特徴とするクラゲ検出装置。
【請求項２】
前記超音波振動子は、火力発電所及び原子力発電所の取水口に装着された陸上台座と水中台座の間に張り渡されたガイドワイヤによって上下に移動する振動子用架台に装着されることを特徴とする請求項１記載のクラゲ検出装置。
【請求項３】
前記データ判定機能において、クラゲが多いあるいは連続的であると判定した信号によって警報を発することを特徴とする請求項１記載のクラゲ検出装置。
【請求項４】
予め決められた周波数毎の強さの範囲とドットの形状及び広がりは、現地の観測結果に基づいて決定することを特徴とする請求項１記載のクラゲ検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中における超音波の反射波信号の中のほぼ同じレベルの信号データの形状及び広がりを、クラゲ等の反射波信号の観測に基づいてクラゲ又はその他の物体を判断するクラゲ検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の超音波を利用した水中監視システムでは、超音波振動子から超音波を水中に照射し、水中からの侵入者等の水中の物体からの反射波を超音波振動子で受信し、受信された反射波信号を映像信号に変換し、この映像信号に基づいて、物体の存否、物体の反射強度、物体の移動速度及び移動方向を画像処理手段によって判定し、物体が所要の領域に進入しているかどうかを判定するようにしている。
【０００３】
しかしながら、このような水中監視システムでは、侵入物等の反射波信号は強くまた大きく反応することから物体の存否、物体の反射強度、物体の移動速度及び移動方向を受信された反射波信号から判定するようにしているが、クラゲの様な反射波信号が弱くまた小さな物体に対して単なる超音波の反射波信号からクラゲを判定することは難しい。
【特許文献１】特許第３２３７０４１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
解決しようとする問題点は、従来の水中監視システムでは、単なる超音波の反射波信号から反射波信号の弱く小さなクラゲを判定することは難しく、正確な判定はできないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のクラゲ検出装置は、火力発電所及び原子力発電所の取水口に装着した複数の周波数の超音波を発受信する超音波振動子と、該超音波振動子で受信した複数の周波数の超音波の反射波信号をそれぞれ順次１ライン毎に読み込む制御装置に組み込まれた受信機能と、該受信機能から送られた複数の周波数の１ライン毎の反射波信号を前記制御装置に組み込まれデータ転送を行うデータ変換機能と、該データ変換機能から送られた複数の周波数の１ライン毎の反射波信号のデータを読み込むパーソナルコンピュータと、該パーソナルコンピュータに読み込まれた反射波信号のデータを複数の周波数の１ライン毎に記憶する第1のメモリ機能と、該第1のメモリ機能から読み出された複数の周波数の１ライン毎の反射波信号の中で観測結果に基づいて予め決められた周波数毎の強さの範囲のレベルの反射波信号を検出するレベル判定機能と、該レベル判定機能から読み出された観測結果に基づいて予め決められた周波数毎の強さの範囲のレベルの反射波信号を記憶する第２のメモリ機能と、該第２のメモリ機能から読み出された予め決められた周波数毎の強さの範囲内のレベルの反射波信号の隣り合った信号及び隣り合ったラインの信号を順次比較して、ドットの形状及び広がりに基づいてクラゲ等を判定するドット判定機能と、該ドット判定機能によりクラゲと判定された信号を基にクラゲが多いあるいは連続的に存在していることを判定するデータ判定機能とからなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のクラゲ検出装置は、超音波振動子で受信された複数の周波数の超音波信号の反射波信号の中から、観測結果に基づいて予め決められた周波数毎のほぼ同じレベルの反射波信号を検出し、この周波数毎のほぼ同じレベルの反射波信号の隣り合った信号を順次比較して、これらの周波数毎のほぼ同じレベルの反射波信号のデータの形状及び広がりを、クラゲ等からの複数の周波数の反射波信号の観測結果との比較に基づいて判定し検出することにより、クラゲを簡単かつ正確に検出することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の実施形態では、超音波の反射波信号のほぼ同じレベルの信号のデータの形状及び広がりを観測結果から特徴付けることにより、クラゲを簡単に検出することができた。
【実施例】
【０００８】
図１は本発明の実施例のクラゲ検出装置を装着する火力発電所及び原子力発電所の取水口部分の平面図で、本実施形態では取水庭１の前面にゴミ等を除去するためのカーテンウォール２が設けられ、又カーテンウォール２の反対側に取水口３が設けられ、カーテンウォール２の上部の端部に超音波振動子吊り下げ部４が装着され、この超音波振動子吊り下げ部４部に接続されたコード５がカーテンウォール２の上部に装着された制御装置６に接続され、制御装置６に接続されたアンテナ７及び中継のためのアンテナ８を通して遠隔地にあるサービスビル９のアンテナ１０でデータが受信され、このアンテナで受信されたデータはパーソナルコンピュータ１１で解析される。
【０００９】
図２は図１の超音波振動子吊り下げ部４の正面図で、超音波振動子吊り下げ部４は、カーテンウォール２に陸上台座１２が固着され、カーテンウォール２からH鋼の支柱１３が装着され、このH鋼の支柱１３の下端の海水中に水中台座１４が据え付けられ、陸上台座１２と水中台座１４との間にガイドワイヤ１５が張られ、ガイドワイヤ１５に超音波振動子が装着された振動子用台座１６が移動可能に装着され、又、振動子用台座１６に上下作動用ロープ１７の端部がそれぞれ振動子用台座１６の対向部に固着され、さらに、上下作動用ロープ１７は陸上台座１２に装着されたプーリー１８と水中台座１４に装着されたプーリー１９に緩みなく掛けられ、陸上台座１２に装着されたプーリー１８は陸上台座１２に装着されたサーボモータ（図示せず）により回転し振動子用台座１６を上下に移動可能に装着され、超音波振動子用台座１６が水面２０より下に下がった位置で停止するように構成されている。
【００１０】
図３はクラゲ検出装置のデータ処理機能構成を示すブロック図で、制御装置６の発信機能２１から印可された発信出力によって超音波振動子台座１６に装着された超音波振動子２２からカーテンウォール２と直交する水中に１パルス毎に複数の周波数（例えば30から400kHzの範囲で任意の複数の周波数）の超音波が照射されると、１パルス毎に水中からの反射波が周波数毎に超音波振動子２２で受信される。この受信された反射波信号は制御装置６に組み込まれた受信機能２３及びデータ変換機能２４を通じてパーソナルコンピュータ１１に送信され、パーソナルコンピュータ１１の第１のメモリ機能２５で周波数毎の1ライン毎に記憶され、この第１のメモリ機能２５で記憶された周波数毎の反射波信号は第１のメモリ機能２５から１ライン毎に読み出され、レベル判定機能２６に入力され、観測結果に基づいて予め周波数毎に設定されたレベルの範囲の反射波信号のみが出力されて第２のメモリ機能２７で記憶され、第２のメモリ機能２７から読み出された観測結果に基づいて周波数毎に予め設定されたレベルの範囲の反射波信号はドット判定機能２８に入力され、このドット判定機能２８は周波数毎に入力された１ライン毎の反射波信号の隣り合った信号及び隣り合ったラインの隣り合った信号を順次比較して、そのほぼ同じレベルの反射波信号がどのような形状をしているか、又、どのように広がっているかをクラゲ等の周波数毎の反射波信号の観測結果に基づいてクラゲか他の物体かを判定し、この判定結果をデータ判定機能２９に入力すると、データ判定機能２９は判定を一定の時間間隔(例えば５分間隔)で連続的に繰り返し、クラゲが多いあるいは連続的と判定した場合に警報を発する。
【００１１】
例えば、クラゲの反射波信号は魚と比較して相対的に弱く、魚のような移動性はないことから、クラゲ固有の反射波信号の強さ及び広がりを持ち、又、低周波の超音波(例えば６０ｋＨｚ）には反応しにくい特徴を持っており、又、反射波信号の強さが同程度の小魚や超音波照射範囲の縁辺部にいる魚との区別においても、クラゲは自身での移動がないことから隣り合ったラインの信号を比較しその形状を比較することにより区別が可能である。
【００１２】
本発明による判定機能は、複数の周波数の反射信号について周波数毎に反射波信号の強さを第１の判定パラメータとすることに加え、ドットの形状および広がりを、ドットの塊の大きさ、ドットの塊の傾き、ドットの塊の占有率等を第２の判定パラメータとすることで判定を緻密に行うことができ、これらのパラメータを観測結果に基づいて決定することで、対象となる水中の反射信号の特性を踏まえた精度の高い判定が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
上記実施例のクラゲ検出装置は、火力発電所及び原子力発電所に限定するものではなく、製鐵所、石油コンビナート等の大量の海水を取水しているプラント等の取水口にも用いることができ、又、本発明のクラゲ検出装置では、カーテンウォール２の部分に超音波振動子吊り下げ部４を２カ所取り付けたが、それ以上に増やしても良いし、狭い場所であれば１カ所でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例のクラゲ検出装置を装着する火力発電所及び原子力発電所の取水口部分の平面図である。
【図２】図１の超音波振動子吊り下げ部４の正面図である。
【図３】図３はクラゲ検出装置のデータ処理機能構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００１５】
１          取水庭
２          カーテンウォール
３          取水口
４          超音波振動子吊り下げ部
５          コード
６          制御装置
７，８，１０         アンテナ
９          サービスビル
１１          パーソナルコンピュータ
１２          陸上台座
１３          H鋼の支柱
１４          水中台座
１５          ガイドワイヤ
１６          振動子用台座
１７          上下作動ロープ
１８、１９         プーリー
２０          水面
２１          発信機能
２２          超音波振動子
２３          受信機能
２４          データ変換機能
２５          第１のメモリ機能
２６          レベル判定機能
２７          第２のメモリ機能
２８          ドット判定機能
２９          データ判定機能
【図１】
2008102004.tif 000003
【図２】
2008102004.tif 000004
【図３】
2008102004.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成19年1月22日(2007.1.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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