(57)【要約】【課題】リアルタイムで汚染物の濃度を測定することができ、しかも安価に設置する環境監視システムを提供すること。【解決手段】散点的に複数の場所に備えられアドホック通信が可能なセンサーモジュール４が、通信装置７とこれに併設され環境汚染物濃度を計測するセンサー５とを備えている。アドホック通信により得られた各センサー５の測定値のデータを、ホットスポット１０に送信させることにより、ホットスポット１０は、インターネット１１により環境監視センター１２に送信する。環境監視センター１２は、汚染物の測定値を分析管理することにより、ごみ焼却炉２等の環境施設の汚染物の排気量を調整管理する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
散点的に複数の場所に備えられアドホック通信が可能な通信機と、該通信機に併設され被測定物の存在量を計測するセンサーと、前記アドホック通信により得られた各センサーの測定値のデータを前記アドホック通信が可能な通信機以外に送信する送信機と、該送信機から送信された前記測定値のデータを受信する監視センターとを備え、
前記センサーにより計測した被測定物の測定値を、前記通信機によりアドホック通信を介して前記環境監視センターに送信し、環境監視センターにて環境状態を監視するようにしたアドホック通信を用いた環境監視システム。
【請求項２】
前記アドホック通信が可能な通信機と、該通信機に併設された前記センサーとを、移動手段に搭載するようにした請求項１に記載のアドホック通信を用いた環境監視システム。
【請求項３】
前記センサーの測定値を大気又は水流動解析シミュレータにより分析するようにした請求項１に記載のアドホック通信を用いた環境監視システム。
【請求項４】
前記アドホック通信の通信網の電波が届かない場所を、前記移動手段にインターネットを介在して伝達するか又は定時計測信号が監視センターに伝達されないことで特定し、前記電波が飛ばない場所に前記移動手段の移動を指令するようにしたアドホック通信を用いた環境監視システム。
【請求項５】
前記通信機の１つ若しくは別の専用機を前記通信機の親機としてインターネットに接続可能なホットスポットを備え、前記被測定物の測定値を前記監視センターにインターネットにより送信するようにした請求項１に記載のアドホック通信を用いた環境監視システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大気や河川等の環境状態をリアルタイムに観測することができるアドホック通信を用いた環境監視システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄物処理プラント（ごみ焼却炉、リサイクルプラント等）から排出されるダイオキシン、環境ホルモン、ＮＯｘ、ＳＯｘ、ＣＯ等の大気中における汚染物の排出量規制は厳しさを増しており、より厳密かつ迅速な管理が求められる。
従来では、プラント外に仮設したＮＯｘ、ＣＯ等の分析計により計測する方法や、ダイオキシン類についてはサンプリングガスをラボにて分析する必要があった。
また、大気性状、温度、湿度等の測定は、数十キロに１個の割合で、常時測定装置による測定、及び移動測定車による不定期測定が一般的である。
常時測定装置では、測定装置が大きくなり高価であるため、測定点数が限られ、詳細な測定が不可能であり、移動測定では経時変化が測定できないという問題があった。また、従来の常時測定装置では、電話線等の専用回線の設置が必要であり、通信料とともに装置のコストが高価であった。
一方、センサー同士で短距離通信し、それらの情報を近接した基地に順次に、かつ相互に伝達するアドホック通信がある。アドホック通信は、電話線等の専用回線を使用するものに比べて、通信費用が安価であるという特徴がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２７３３７６（要約）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、一地域内の密接した箇所に大気汚染物の濃度を計測するセンサーを多数の地点に散点的に設け、大気中や河川等の汚染物を瞬時にかつ連続的に計測し、計測データを関係者、プラント周辺の公衆に知らせることができ、しかも安価に設置することができるアドホック通信を用いた環境監視システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のアドホック通信を用いた環境監視システムによると、散点的に複数の場所に備えられアドホック通信が可能な通信機と、該通信機に併設され被測定物の存在量を計測するセンサーと、前記アドホック通信により得られた各センサーの測定値のデータを前記アドホック通信が可能な通信機以外に送信する送信機と、該送信機から送信された前記測定値のデータを受信する監視センターとを備え、前記センサーにより計測した被測定物の測定値を、前記通信機によりアドホック通信を介して前記環境監視センターに送信し、環境監視センターにて環境状態を監視するようにした。
前記発明は、前記アドホック通信が可能な通信機と、該通信機に併設された前記センサーとを、移動手段に搭載することができる。移動手段には営業車等の自動四輪車や二輪車のみならず、航空機やヘリコプター等も含まれる。
また、前記発明は、前記センサーの測定値を大気又は水流動解析シミュレータにより分析することができる。
さらに、前記発明は、前記アドホック通信の通信網の電波が飛ばない場所を、前記移動手段にインターネットを介在して伝達するか又は定時計測信号が監視センターに伝達されないことで特定し、前記電波が飛ばない場所に前記移動手段の移動を指令することができる。
前記発明は、通信機の１つ若しくは別の専用機を前記通信機の親機としてインターネットに接続可能なホットスポットを備え、前記被測定物の測定値を前記監視センターにインターネットにより送信することもできる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の環境監視システムについて図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係わる環境監視システムの一例である。
図に示すように、環境監視システム１は、ごみ焼却炉２等の環境プラントを有する一定地域Ａ内に設ける。環境プラントにはごみ焼却炉２の他に都市ごみ焼却炉、産業廃棄物焼却炉、リサイクルプラント、その他、ごみ収集中継基地、下水処理場等の環境施設も含まれる。ごみ焼却炉２では、産業廃棄物、都市ごみや、汚泥等が焼却される。
ごみ焼却炉２や、ごみ焼却炉２の周辺の一定地域Ａ内には、多数の小型のセンサーモジュール４を配設している。センサーモジュール４は、５ｍ〜１ｋｍ毎に多方向に分散して、特定距離若しくは不特定距離で、かつ間隔を開けて設けている。配設場所は、市街地、郊外の森林地帯、河川等の場所を問わず配設する。具体的には、家屋、ビルの屋上、電柱、樹木などに固定したり、自動車等にセンサーモジュール４を積載して移動させる。必要に応じて、設置個所を定期的に変更してもよく、気球を大気中に固定して若しくは移動させて、高所における大気の環境状況を把握することができる。
【０００７】
センサーモジュール４は、図１に示すように、小型センサー５、記憶装置、処理装置（以下、記憶装置と処理装置を併せて制御装置６とする）、短距離通信装置７及び電源装置８を備え、その全体の大きさは、１×１×１（ｃｍ）〜１×１×１（ｍ）の大きさである。センサー５は、既存の小型測定装置の組み合わせ又はマイクロリアクタが使用できる。測定項目は、温度、湿度、Ｏ２、ＣＯ２、ＣＯ、ＮＯｘ、ＳＯｘ、煤塵、ＤＸＮ、環境ホルモン、紫外線、光量や大気中のものに限らず、河川などの水分酸性度、ＣＯＤ（化学的酸素要求量）、ＢＯＤ（生物化学的酸素要求量）、ＤＯ（溶存酸素）、ｐＨ等であり、それらの全てを計測、若しくは１つ以上を計測する。
なお、マイクロリアクタは、それらの測定量を一台のセンサーキットにコンパクトに集積でき、かつリアルタイムに計測可能なセンサーである。
【０００８】
センサーモジュール４を稼働させる電源は、家屋にセンサーモジュール４を配設する場合は、家庭用電源が使用できる。また、通信のための消費電力が少ないので太陽電池やこれに充電池を併用してもよく、その他燃料電池を使用することができる。
短距離通信装置７は、アドホック通信により行う。アドホック通信は既存の有料設備を使用することがないので、特別な通信料がかからず費用が安価ですむ。アドホック通信による通信装置は、近接して配置した短距離通信装置７により、相互無線によるデータの送受信が可能であり、多数の短距離通信装置７が網目状にネットワークを組んで、遠くの短距離通信装置７にデータを送信することができ、一定地域Ａ内の全体を網羅する。センサーモジュール４は、基本的には固定基地とするが、電波的事情やその他、何等かの事情により電波が届かない場合は、車両９に搭載して移動させることができる。電波が届かないことは、その地点のセンサーモジュール４の入力信号が無いことで分かる。なお、ごみ焼却炉２の周辺を往来するごみ収集車等の車両９に設置して、移動基地としてもよい。
【０００９】
短距離通信装置７によりセンサー５の測定データは、複数のホットスポット１０に集められる。ホットスポット１０は、１ｋｍ〜数十ｋｍ毎に分散して設けられるともにインターネット１１が設置される。なお、特定のホットスポット１０とせず、複数のセンサーモジュール４のうち１つを選択して、ホットスポット１０にしてもよい。このホットスポット１０は、インターネット１１により環境監視センター１２に送信される。環境監視センター１２では、センサーモジュール４の検出した上記の測定物の検出値のデータ分析や短期的若しくは長期的予測を行う。
環境監視センター１２は、ごみ焼却炉２、ごみ焼却炉２の施設運営者１３、その他一般家庭及び事業者１４に、一定地域Ａ内の大気、水質等の汚染状態を含む環境データをインターネット１１により提供することができる。
【００１０】
このような環境監視システム１は、センサーモジュール４を一定地域Ａに多数配置することにより、そのセンサーモジュール４を配置した地点の温度、湿度やダイオキシンなどの環境汚染物の大気における濃度や、水質の測定をリアルタイムに行うことができる。
短距離通信装置７によるアドホック通信は、近隣の通信装置７と通信し、ホットスポット１０へセンサー５が測定した各測定物の検出値を送信する。次いで、ホットスポット１０は、接続されたインターネット１１により、測定情報をリアルタイムで環境監視センター１２に送信する。
【００１１】
センサーモジュール４がアドホック通信方式をとるため、センサーモジュール４の設置のみで測定可能であり、設置も容易である。専用の有料通信回線を設置する必要がないため、通信コストを抑えることができる。
環境監視センター１２では、センサーモジュール４のデータを分析して、監視情報に異常があった場合は、警報やインターネットにより住民等に伝達し、必要に応じて避難命令を近隣住民に伝達する。また、付近に環境汚染物の有力な排出源がある場合、例えばダイオキシン、環境ホルモン等の排出源である環境施設がある場合は、当該施設の緊急停止命令を発する。
環境監視センター１２は、一定地域Ａだけの測定データだけでなく、アドホック通信が可能な他の隣接する地域やさらに周辺の地域に限らず、その他システムで環境を監視している地区の環境監視センターとの相互データの集計を集めて分析し、広範囲な環境監視をすることができる。
【００１２】
測定点数が比較的限られ、短距離通信装置７同士の通信が不可能な場合は、ごみ焼却炉２の収集車９にセンサーモジュール４を設置して、ごみ収集の間にその死角となる地点に達した時、若しくは接近した際、センターモジュール４と通信し、前回にデータ通信されてから蓄積された測定情報がインターネットを介して環境監視センター１２に送信される。そのような、移動車両の位置はＧＰＳで知ることができる。また、特別にインターネット等の通信により、移動車両にその地点に行かせることができる。
このように、センサーモジュール４を多数点に設置することで、測定値の分布が詳細に得られ、大気若しくは水流動解析シミュレータを用いて、精度の高いシミュレーションが可能である。
【００１３】
なお、大気解析シミュレーションは、センサーモジュール４を用い、ごみ焼却炉２等の環境プラントから大気への排ガスの影響を監視する。排ガス中のＮＯｘ濃度、ＳＯｘ濃度、ＳＰＭ（浮遊粒子状物質）といった環境基準値やダイオキシン濃度、環境ホルモン濃度等の大気に関連する環境リスクを計測する。
水流動解析シミュレータは、センサーモジュール４を用い、環境プラントから河川１５への排水の影響を監視する。排水中のｐＨ、ＣＯＤ（化学的酸素要求量）、ＢＯＤ（生物化学的酸素要求量）、ＳＳ（浮遊物質）、ＤＯ（溶存酸素量）、Ｔ−Ｎ（全窒素）、Ｔ−Ｐ（全燐）といった環境基準値やダイオキシン濃度、環境ホルモン濃度等の水質に関連する環境リスクを計測する。
【００１４】
そして、その地域的な環境関連情報を踏まえて分析する。ここで、地域的環境関連情報とは、その地域の河川、海、湖、山、谷、平野、盆地、標高、森林、農地等の地理的環境や、気温、湿度、降水量、風向き等の自然的環境や、車両の通行量、周辺の工場、ごみ投棄場の有無、ビルの密集、下水の配備、人口の密集度その増減、工場地、住宅地、学校、病院等の社会的環境に対する種々の情報が含まれる。具体的には、運動方程式（風向・風速）、熱エネルギー方程式、水分拡散方程式、連続の式などを用い、各地区毎に計算を行う。
こうして、汚染物質が一定地域Ａ内で、汚染物がどのように拡散するか、長期的な汚染拡散地域の選定が可能である。これらの測定情報は、インターネット等でホームページによる閲覧可能にする。また、インターネット１１に代えて、ＰＤＡ（携帯情報端末）、や携帯電話により受信するようにしてもよい。
【００１５】
図２は、本発明の環境監視システムにおけるセンサーモジュール４の他の設置例を示し、ごみ分別収集装置２１の設置個所に配置した状態を示す。なお、センサーモジュール４については、図１と同一の符号を付して説明する。
ごみ分別収集装置２１は、都市ごみや産業廃棄物などの廃棄物分別収集管理する際に、分別された廃棄物が正規に投棄されるようにして、分別後のごみの再処理や焼却等を容易にするものである。
このごみ分別収集装置２１は、廃棄物を収容するコンテナ２２の一側壁から、支柱２３を立設させている。そして、支柱２３の上部にはセンサーモジュール４が支持されている。センサーモジュール４は、図に示すように、小型センサー５、制御装置６、短距離通信装置７及び電源装置８を備え、さらに、センサーモジュール４には、カメラ２４を一体的に取付けている。
【００１６】
カメラ２４は、廃棄物の分別種以外のものが投棄されないか監視するものであり、アドホック通信を介してインターネット、ＰＤＡ（携帯情報端末）、携帯電話のモニター等で、リアルタイムで監視することができる。このように、ごみ分別収集装置２１を設置した場所にセンサーモジュール４を配設することにより、センサーモジュール４の設置個所の簡略化を図ることができ、近接したセンサーモジュール４の相互通信が可能となる。通信設備の簡略化により監視装置の小型化を図ることができる。
【００１７】
図３は、本発明の環境監視システムのセンサーモジュール４のさらなる他の設置例を示し、ごみ不法投棄監視装置３１に設置した状態を示す。なお、センサーモジュール４については、図１と同一の符号を付して説明する。
ごみ不法投棄監視装置３１は、空き地等にごみが違法投棄されていないか監視するものであり、地面等から立設した支柱３２の上部にはセンサーモジュール４が支持されている。センサーモジュール４は、図に示すように、小型センサー５、制御装置６、短距離通信装置７及び電源装置８を備え、さらに、センサーモジュール４には、カメラ３４が一体的に取付けられている。
【００１８】
カメラ３４は、廃棄物の不法投棄を監視するものであり、アドホック通信を介してインターネット、ＰＤＡ（携帯情報端末）、携帯電話のモニター等でリアルタイムで監視することができる。このように、不法投棄監視装置３１を設置した場所にセンサーモジュール４を配置することにより、センサーモジュール４の設置個所の簡略化を図ることができ、近接したセンサーモジュール４の相互通信が可能となる。通信設備の簡略化により監視装置の小型化を図ることができる。
【００１９】
図４は、本発明の環境監視システムに用いることができる別の形態のセンサーモジュールを示す。
小型のセンサーモジュール４１は、円形の平板形状であり、大きさは人が携帯できる程度の大きさである。センサーモジュール４１はセンサー４２部に、温度、湿度、光量、紫外線等を検知する検出部と、アドホック通信を行う短距離通信装置４３とを備えている。
【００２０】
使用者は、センサーモジュール４１を衣服や持ち物に装着して、一定地域内を移動することができる。そして、アドホック通信にて近隣の固定したセンサーモジュールや、他の使用者の携帯しているセンサーモジュール４１との相互通信により、図１に示すように、ホットスポット１０を介して環境監視センター１２に測定情報を送信することができる。同時に使用者は、携帯電話、ＰＤＡ、パソコン等のｗｅｂプラウザで、測定情報とともに、紫外線を浴びた量や、温度変化による身体の負荷等の分析情報を受けることができる。例えば、光化学スモッグなどの発生や発生予想の提供を受けることができる。
このように小型化したセンサーモジュール４１により、環境監視センター１２にデータを送信することで、詳細な分析データを得ることができる。
【００２１】
以上、本実施の形態について説明したが、本発明の技術的思想に基づき、勿論、本発明は種々の変形又は変更が可能である。
例えば、上記一定地域Ａについては、地域内の病院、学校、消防署などの他の施設と情報の相互交換をするようにしてもよい。例えば、光化学スモッグの患者がでた連絡を上記施設から受けることができ、その地域に緊急発令を出すことができる。また、救急車などにセンサーモジュール４を搭載させてもよい。環境汚染による患者が出たような場合は、その現場のより詳細なデータが得られ、その時の大気の汚染状況と患者が出現した地域の事情を踏まえ、より詳細な分析が可能になるからである。
【００２２】
【発明の効果】
本発明アドホック通信と用いた環境監視システムは、散点的に複数の場所に備えられアドホック通信が可能な通信機と、該通信機に併設され被測定物の存在量を計測するセンサーと、前記アドホック通信により得られた各センサーの測定値のデータを前記アドホック通信が可能な通信機以外に送信する送信機と、該送信機から送信された前記測定値のデータを受信する監視センターとを備え、前記センサーにより計測した被測定物の測定値を、前記通信機によりアドホック通信を介して前記環境監視センターに送信し、環境監視センターにて環境状態を監視するようにしたので、従来よりも小さな領域の環境状態を、リアルタイムに測定するにもかかわらず安価に設置することができる。装置の大きさも小型化することができる。
前記環境監視システムは、前記アドホック通信が可能な通信機と、該通信機に併設された前記センサーとを、移動手段に搭載することにより、アドホック通信の電波が届かないような場所も環境状況を測定することができる。
前記環境監視システムは、前記センサーの測定値を大気又は水流動解析シミュレータにより分析することにより、その地域の環境状況について将来的な予測が可能になる。
前記環境監視システムは、前記アドホック通信の通信網の電波が届かない場所を、前記移動手段にインターネットを介在して伝達し、前記電波が届かない場所に前記移動手段の移動を指令することにより、より迅速に移動手段を移動させることができ、環境状況の迅速な測定が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の環境監視システムの一定地域内の概略図である。
【図２】本発明の実施の形態の環境監視システムのセンサーモジュールをごみ分別収集装置に配置した状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態の環境監視システムのセンサーモジュールをごみ不法投棄監視装置に配置した状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態の環境監視システムのセンサーモジュールを形態化した状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１  環境監視システム
２  ごみ焼却炉
４  センサーモジュール
５  小型センサー
６  制御装置（記憶装置＋処理装置）
７  短距離通信装置
８  電源
９  ごみ収集車
１０  ホットスポット
１１  インターネット
１２  環境監視センター
１３  施設運営者
１４  一般家庭・事業者
２１  ごみ分別収集装置
２２  コンテナ
２３，３２  支柱
２４，３４  カメラ
３１  ごみ不法投棄監視装置
【図１】
2004178491.tif 000003
【図２】
2004178491.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004178491.tif 000006