(57)【要約】【課題】従来の水質監視装置は重くて大型で高価であったため、何処にでも簡単に設置することができなかった。小型で簡易で廉価に製作することで需要を増やし、尚且つ長期間連続した監視ができ、しかも検知精度の向上などが達成できる技術を提供する。【解決手段】原水を連続的に通過させる水槽内で棲息させた魚類を監視カメラで常時監視し、画像処理装置によって魚類が異常行動を起こしたとき原水が用水に適さないものとして自動的に警報を発する水質監視装置において、各収納機器はキャビネットケースにコンパクトに収められた小型で簡易で廉価であるが精度を有した水質監視装置。【選択図】　　　　図１ID=005005 HE=049 WI=059 LX=0000 LY=0000>
2004061158.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取水した原水を連続的に水槽に通過させ、その水槽内で棲息させた魚類を監視カメラで常時監視し、原水中に毒物等が溶存しているとき、魚類が異常行動を起こす。これを画像処理装置が自動的に感知してアラームを発する小型で簡易な水質監視装置。
【請求項２】
監視カメラ、画像処理装置、水槽、自動給餌器、温度調節器、異常水採水容器等々をコンパクトにまとめキャビネットに収納したことを特徴とする小型で簡易な水質監視装置。
【請求項３】
モニタテレビを取り除いた水質監視装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、河川や地下水や工業用水などから取水している原水中に毒物等が混入したとき、魚類の異常を自動感知してアラームを発する装置であって、飼育する魚類を監視カメラによって常時監視し、その魚類の監視映像を解析する画像処理装置を使用することで、長期間連続した監視や精度の向上と設置面積の狭小化のための魚類を使用した小型で簡易な水質監視装置の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
河川や地下水や工業用水などとして取水している原水には有毒物質、例えばＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニール）などの有機塩素系化合物、水銀、カドミュム、鉛、亜鉛などの有害重金属、史上最悪といわれるダイオキシン、急性毒物であるシアン化カリウムや農薬などの混入する事態が既に起こっている。
【０００３】
このため、飲料用水などとして河川や地下水や工業用水などから取水した原水の水質管理は大変重要であり、２４時間連続した監視が必要である。
【０００４】
しかし、監視員による２４時間の監視は大変困難であるため、この毒物の検査を行うのに、従来、原水の一部を常時水槽に引き込みその中で棲息させた魚類を監視カメラで２４時間撮影している。
【０００５】
この監視カメラの映像信号を処理した魚類のパターン認識によって自動的に異常を検知するという監視装置である。この魚類を使用した水質監視装置は、ガラスや透明プラスティック板で形成された水槽を通過させるように原水を流下させている。その水槽に棲息させた魚類の行動を監視カメラで撮影してその行動パターンを常時監視しておき、その魚類の行動パターンに異常があった場合に自動的に警報を発するようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、いずれの監視装置においても装置は成人の男子３０（図３）の背丈程度の高さと２人から３人分の重量を要し、狭小な面積に簡単に置けるという物ではなかった。また従来の装置は価格的にも大変高価であったため導入が難しく廉価な装置が望まれていた。本発明は、以上のような間題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、小型で簡易で廉価であるが、長期間連続した検知ができ、しかも高性能で検知精度が高い魚類を使用した水質監視装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前期目的を解決するための手段として本発明請求項１記載の魚類を使用した水質監視装置にあっては、取水した原水を連続的に水槽に通過させ、その水槽内で棲息させた魚類を監視カメラで常時監視し、監視中の魚類が予め自動検出回路に設定した健全な生活行動パターンから外れた行動をしたのを検出してその原水が用水に適さないものであると判断するのに供するようにした水質監視装置において、前記監視カメラは水槽の上方開口部から水面を透かして魚類を撮影するように配置されていることを特徴とする。
【０００８】
前記画像処理装置は監視カメラが撮像した１画面の輝度信号を水平と垂直のアドレスを付与した多数のドットに分割して検知可能なドットとなし、これを縦横に多数整列したブロックにまとめて記憶するとともに同画面と任意時間経過後の画面との監視範囲内のブロック同士を比較させこの輝度信号の変化のレベルが予め設定した範囲外であるときアラーム信号を出力することを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の魚類を使用した水質検知装置にあっては、請求項１に記載の魚類を使用した水質検知装置において、監視カメラ、自動検出装置と水槽、自動給餌器、温度調整器、異常水採水容器などの一式を小型で簡易なキャビネットケースに収納したことを特徴とする小型で簡易で廉価な水質監視装置を特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の魚類を使用した水質検知装置にあっては、請求項２に記載の魚類を使用した水質検知装置において、モニタテレビ接続用コネクターを有するモニタテレビを取り除いた水質監視装置を特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基いて本発明の実施の形態を説明する。
【００１２】
【実施例】
図１は本実施の装置の全体の構成を示しており正面図である、図２は側面図である。
【００１３】
図中１は周辺制御装置、２はシーケンサ、３は画像処理装置、４はエアレーション、５は温度調整器、６は換気ファン、７は電磁弁、８は採水容器、９は水位センサ、１０はヒータ電極、１１はキャビネットケース、１２は水中ポンプ、１３はエアポンプ、１４は魚類、１５はアラーム表示灯、１６は通電ランプ、１７は警報盤、１８は一次側電源端子台、１９は出力端子台、２０は自動給餌器、２１は監視カメラ、２２は蛍光灯、２３は水槽、２４は高さ調整台、３２はレンズ、３３は扉である。
【００１４】
図外の河川などから原水を取り込む外部取水管２５、オーバ−フロー管２６、排水管７、ドレン管２８などを有している。
【００１５】
図１、図２の矢印⇒は原水の流れを示している。
【００１６】
前記画像処理装置３は、流入する原水の中で遊泳しながら棲息する魚類１４の状態を常時監視しておくものであって、異常が発生したときはシーケンサ２によってアラーム表示灯１５を点滅させ、出力端子台１９から外部にアラームを知らせる。
【００１７】
周辺制御装置１はエアレーション４、換気ファン６、電磁弁７、水位センサ１０、ヒータ電極１０、水中ポンプ１２、エアポンプ１３などの起動停止を制御する。
【００１８】
外部騒音や塵埃や水滴などを遮断するキャビネットケース１１、このキャビネットケースの床に設置された水槽２３、天井側であって前記水槽２３の中心上方に設置された監視カメラ２１、および同天井に固定された水槽の魚類に送るエアレーション４、水槽の水温を調整する温度調節器５、キャビネットケース内の湿気を除去する換気ファン６、魚類に与える餌の収納箱の自動給餌器２０で構成されている。
【００１９】
前記水槽の側面に照明用の蛍光灯２２が設置されている。
【００２０】
尚、この照明は水槽の内部、底部、側方など、任意に設定することができる。
【００２１】
また、前記監視カメラのレンズは適宜変更が可能である。
【００２２】
キャビネットケース１１は前面に扉を有し、扉を開くことで水槽や魚類の点検や前記自動給餌器２０の餌の補充を行う。
【００２３】
通常扉は閉められている。
【００２４】
水槽２３は、魚類１４の大きさと棲息数により、大きさ、特に広さが設定され、清掃や点検のための取り外しが簡便になっている。
【００２５】
この水槽２３は水深が浅く上面は開放状態となっており、前面側には前記原水を取り込む外部取水管２５、オーバーフロー管２６、配水管２７を有し、底面部には魚類１４の死骸や糞、ゴミを取り除くドレン管２８を有している。
【００２６】
ドレン管は手動バルブを有し手動バルブを開くことで水槽底面に集まるゴミや糞や死骸を取り除くことが容易にできる。
【００２７】
水槽には水位センサ９が設置され魚類１４の棲息のための最低水位を保っている。
【００２８】
更に、魚類の棲息環境を良くするために水中ポンプ１２で水の回流を作り、自動給餌器２０で餌を定期的に落とし、エアレーション４で常時空気を送り、原水温度を一定に保つために温度調節器５とヒータ電極１０等で魚類の住環境の管理がなされている。
【００２９】
監視カメラ２１の映像は出力端子台１９に設けられているモニタテレビ接続用コネクターに映像ケーブル３４を接続することで画面を見ることが出来る（図３）。
【００３０】
そのためモニタテレビ３１はキャビネットケース１１に収納されていない。
【００３１】
監視カメラ２１はカラーのテレビカメラが使用され、交換可能なレンズ３２が装着されている。
【００３２】
前記画像処理装置３は、監視カメラ２１の映像信号を入力して魚類の棲息状態から原水の異常を検知するものである。
【００３３】
異常が発生したときは、アラーム表示灯１５が点滅し、同時に出力端子台１９に設けられた警報端子に接続された図外の信号ケーブルを通して監視者に知らせる。
【００３４】
また、警報は同時に周辺制御装置１によって電磁弁７が開放され、水槽の異常水を採水容器に自動的に定量まで注入する。
【００３５】
採水された異常水は毒物の特定検査用水として利用される。
【００３６】
【発明の効果】
【００３７】
次に、本実施の形態の作用効果を説明する。
【００３８】
まず、水質検知に使用する魚類は本発明装置を小型化するために小型魚のメダカが望ましいが、体長の小さな金魚、ヒブナ、鯉、タナゴなどを使用しても監視できる。
【００３９】
魚類を遊泳させる水槽２３は、装置の小型化に伴って小さくなるが原水の温度調節器５や水位センサ９、水中ポンプ１２、エアポンプ１３、自動給餌器２０などで棲息環境を管理し、更に使用する魚類を小型にすることで解決される。
【００４０】
また装置を小型にするために監視カメラ２１と水槽２３との距離を最短にするために交換可能なレンズ３２は焦点距離の短い２．２ｍｍや３ｍｍ相当の広角レンズを使用する。
【００４１】
つまり監視カメラと水槽の距離を最短にすることは、装置全体を小型化する効果がある。
【００４２】
また、キャビネットケースの扉３３は手前に開く観音式開き扉は開くスペースを必要とするため、むしろ扉２面の左右移動式の引き扉が望ましい。
【００４３】
更に、周辺制御装置１、シーケンサ２、画像処理装置３、警報盤１７等の電気関連機器を最上段に並べてまとめることで操作を容易にし、配線を簡単にすることで小型化の効果がある。
【００４４】
監視カメラ２１は水槽２３の中で遊泳する魚類１４の状態を常に撮影している、本発明装置は監視者が常時魚類を目視監視しなくても魚類の異常が発生したときは、画像処理装置３によって自動的に異常を感知して知らせることに最大の特徴を要する。
【００４５】
監視カメラ２１の撮像映像はモニタテレビ３１で見ることができる、通常の運転状態ではモニタテレビは必要としない。
【００４６】
何故ならば魚類の直接目視監視でもモニタテレビを通した間接のモニター監視でも監視者の常時監視という意味では同じである。
【００４７】
モニタテレビ３１をキャビネットケース１１に収納しないことは装置全体の小型にできる。
【００４８】
モニタテレビ３１は点検調整時等に出力端子台１９に設置されているコネクターに接続すれば見ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】装置の正面図
【図２】装置の側面図
【図３】装置と成人男子との大きさの比較図およびモニタテレビ接続イメージ図
【符号の説明】
１　　周辺制御装置
２　　シーケンサ
３　　画像処理装置
４　　エアレーション
５　　温度調節器
６　　換気ファン
７　　電磁弁
８　　採水容器
９　　水位センサ
１０　　ヒータ電極
１１　　キャビネットケース
１２　　水中ポンプ
１３　　エアポンプ
１４　　魚類
１５　　アラーム表示灯
１６　　通電ランプ
１７　　警報盤
１８　　一次側電源端子
１９　　出力端子
２０　　自動給餌器
２１　　監視カメラ
２２　　蛍光灯
２３　　水槽
２４　　高さ調節台
２５　　外部取水管
２６　　オーバーフロー管
２７　　排水管
２８　　ドレン管
２９　　装置本体
３０　　成人男子
３１　　モニタテレビ
３２　　レンズ
３３　　扉
３４　　映像ケーブル
【図１】
2004061158.tif 000003
【図２】
2004061158.tif 000004
【図３】
2004061158.tif 000005