(57)【要約】  本発明は、雨水管（１０２、１０４）の内部の環境条件を監視するためのシステム（１００）に関し、このシステムは、フィルタユニット（１３０）とフィルタユニット（１３０）を保持するための浮遊式キャリア（１３２）とを備えるフィルタデバイス（１３４）を含む雨水管（１０２、１０４）を備える。少なくとも１つのセンサ（１０６、１０８、１１０、１１２、１１４）が、雨水管（１０２、１０４）の内部の環境条件を決定するために雨水管（１０２、１０４）の内部に配置される。少なくとも１つのセンサ（１０６、１０８、１１０、１１２、１１４）は、雨水管（１０２、１０４）の内部の決定された環境条件についてのデータをサブノード（１１６、１１８）に送信するためにサブノード（１１６、１１８）と通信するように配置される。サブノード（１１６、１１８）は、雨水管（１０２、１０４）の内部の決定された環境条件についてのデータをメインノード（１２０）に送信するためにメインノード（１２０）と通信するように配置される。メインノード（１２０）は、雨水管（１０２、１０４）の内部の環境条件を監視するために、受信されたデータを処理するように配置される。本発明はまた、雨水管（１０２、１０４）の内部の環境条件を監視するための方法（２００）、およびシステム（１００）の使用に関する。
2015510056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
雨水管（１０２、１０４）の内部の環境条件を監視するためのシステム（１００）であって、
フィルタユニット（１３０）と前記フィルタユニット（１３０）を保持するための浮遊式キャリア（１３２）とを備えるフィルタデバイス（１３４）を含む雨水管（１０２、１０４）と、
前記雨水管（１０２、１０４）の内部の環境条件を決定するために前記雨水管（１０２、１０４）の内部に配置された少なくとも１つのセンサ（１０６、１０８、１１０、１１２、１１４）と
を備え、前記少なくとも１つのセンサ（１０６、１０８、１１０、１１２、１１４）は、前記雨水管（１０２、１０４）の内部の前記決定された環境条件についてのデータをサブノード（１１６、１１８）に送信するために前記サブノード（１１６、１１８）と通信するように配置され、
前記サブノード（１１６、１１８）は、前記雨水管（１０２、１０４）の内部の前記決定された環境条件についてのデータをメインノード（１２０）に送信するために前記メインノード（１２０）と通信するように配置され、
前記メインノード（１２０）は、前記雨水管（１０２、１０４）の内部の前記環境条件を監視するために、受信された前記データを処理するように配置される、システム。
【請求項２】
前記少なくとも１つのセンサ（１０６、１０８、１１０、１１２、１１４）は、無線周波数接続によって前記サブノード（１１６、１１８）と通信するように配置される、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項３】
前記少なくとも１つのセンサ（１０６、１０８、１１０、１１２、１１４）は、前記フィルタデバイス（１３４）の前記フィルタユニット（１３０）の上に、前記フィルタデバイス（１３４）の前記浮遊式キャリア（１３２）の上に、または、前記雨水管（１０２、１０４）の内部の前記フィルタデバイス（１３４）から離れた位置に、配置される、請求項１または２に記載のシステム（１００）。
【請求項４】
前記少なくとも１つのセンサ（１０６、１０８、１１０、１１２、１１４）は、圧力センサ、流量センサ、温度センサ、湿度センサ、光センサ、ガスセンサ、二酸化炭素センサ、加速度センサ、炭化水素センサ、電場分布センサ、および電場浸透センサで構成されたグループから選ばれる、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項５】
前記サブノード（１１６、１１８）は、無線周波数接続によって前記メインノード（１２０）と通信するように配置される、請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項６】
前記メインノード（１２０）は、前記雨水管（１０２、１０４）の外部の環境条件を決定するために前記雨水管（１０２、１０４）の外部に配置された少なくとも１つの外部センサ（１２２、１２４）と通信するように配置され、前記通信は、前記雨水管（１０２、１０４）の外部の前記外部センサ（１２２、１２４）から前記メインノード（１２０）への直接的なもの、または、サブノードを介した前記メインノード（１２０）への間接的なものである、請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項７】
前記雨水管の外部に配置された前記少なくとも１つの外部センサ（１２２、１２４）は、温度センサ、酸素センサ、二酸化炭素センサ、湿分センサ、光センサ、加速度センサ、および燃焼ガスセンサで構成されたグループから選ばれる、請求項６に記載のシステム（１００）。
【請求項８】
前記メインノード（１２０）は、少なくとも１つの遠隔リソース（１２６、１２７）と通信するように配置される、請求項１から７のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項９】
前記メインノード（１２０）は、無線周波数接続によって前記少なくとも１つの遠隔リソース（１２６、１２７）と通信するように配置される、請求項８に記載のシステム（１００）。
【請求項１０】
雨水管（１０２、１０４）の内部の環境条件を監視するための方法（２００）であって、
フィルタユニット（１３０）と前記フィルタユニット（１３０）を保持するための浮遊式キャリア（１３２）とを備えるフィルタデバイス（１３４）を含む雨水管（１０２、１０４）を提供すること（２０２）と、
前記雨水管（１０２、１０４）の内部に少なくとも１つのセンサ（１０６、１０８、１１０、１１２、１１４）を配置すること（２０４）と、
前記少なくとも１つのセンサ（１０６、１０８、１１０、１１２、１１４）を使用して前記雨水管（１０２、１０４）の内部の環境条件を決定すること（２０６）と、
サブノード（１１６、１１８）と通信するように前記少なくとも１つのセンサ（１０６、１０８、１１０、１１２、１１４）を配置すること（２０８）と、
前記少なくとも１つのセンサ（１０６、１０８、１１０、１１２、１１４）から前記サブノード（１１６、１１８）に前記雨水管（１０２、１０４）の内部の前記決定された環境条件についてのデータを送信すること（２１０）と、
メインノード（１２０）と通信するように前記サブノード（１１６、１１８）を配置すること（２１２）と、
前記サブノード（１１６、１１８）から前記メインノード（１２０）に前記雨水管（１０２、１０４）の内部の前記決定された環境条件についてのデータを送信すること（２１４）と、
前記雨水管（１０２、１０４）の内部の前記環境条件を監視するために、受信された前記データを処理するように、前記メインノード（１２０）を配置すること（２１６）と
を備える方法。
【請求項１１】
前記雨水管（１０２、１０４）の外部に少なくとも１つの外部センサ（１２２、１２４）を配置することと、
前記雨水管（１０２、１０４）の外部の環境条件を決定することと、
前記メインノード（１２０）と通信するように、前記雨水管（１０２、１０４）の外部に配置された前記少なくとも１つの外部センサ（１２２、１２４）を配置することと
をさらに備え、前記通信は、前記雨水管（１０２、１０４）の外部の前記外部センサ（１２２、１２４）から前記メインノード（１２０）への直接的なもの、または、サブノード（１１６、１１８）を介した前記メインノード（１２０）への間接的なものである、請求項１０に記載の方法（２００）。
【請求項１２】
少なくとも１つの遠隔リソース（１２６、１２７）と通信するように前記メインノード（１２０）を配置すること
をさらに備える、請求項１０または１１に記載の方法（２００）。
【請求項１３】
フィルタユニット（１３０）と前記フィルタユニット（１３０）を保持するための浮遊式キャリア（１３２）とを備えるフィルタデバイス（１３４）を含む少なくとも１つの追加の雨水管（１０４）を提供することと、
前記少なくとも１つの追加の雨水管（１０４）の内部に少なくとも１つの追加のセンサ（１１２、１１４）を配置することと、
前記少なくとも１つの追加のセンサ（１１２、１１４）を使用して前記少なくとも１つの追加の雨水管（１０４）の内部の環境条件を決定することと、
追加のサブノード（１１８）と通信するように前記少なくとも１つの追加のセンサ（１１２、１１４）を配置することと、
前記少なくとも１つの追加のセンサ（１１２、１１４）から前記追加のサブノード（１１８）に前記少なくとも１つの追加の雨水管（１０４）の内部の前記決定された環境条件についてのデータを送信することと、
前記メインノード（１２０）と通信するように前記追加のサブノード（１１８）を配置することと、
前記追加のサブノード（１１６、１１８）から前記メインノード（１２０）に前記少なくとも１つの追加の雨水管（１０２、１０４）の内部の前記決定された環境条件についてのデータを送信することと、
前記雨水管（１０２、１０４）の外部に配置された前記少なくとも１つの外部センサ（１２２、１２４）から前記メインノード（１２０）に前記雨水管の外部の前記決定された環境条件についてのデータを送信することと、
前記メインノード（１２０）によって、前記雨水管（１０２）の内部の前記決定された環境条件についての予想される範囲と、前記少なくとも１つの追加の雨水管（１０４）の内部の前記決定された環境条件についての予想される範囲とを、前記雨水（１０２、１０４）の外部の前記決定された環境条件に基づいて、決定することと、
前記メインノード（１２０）によって、前記雨水管（１０２）の内部の前記決定された環境条件と、前記少なくとも１つの追加の雨水管（１０４）の内部の前記決定された環境条件とを、それぞれ、前記予想される範囲と比較することと、
前記メインノード（１２０）によって、前記雨水管（１０２）の内部の前記決定された環境条件、または前記少なくとも１つの追加の雨水管（１０４）の内部の前記決定された環境条件が、それぞれ、前記予想される範囲に含まれないと決定される場合に信号を生成することと
を備え、前記信号は少なくとも、どの雨水管（１０２、１０４）が、その予想される範囲に含まれないと決定された環境条件を有するかを示す、請求項１１または１２に記載の方法（２００）。
【請求項１４】
前記メインノード（１２０）において前記信号を記憶すること、または、前記メインノードから前記少なくとも１つの遠隔リソース（１２６、１２７）に前記信号を送信すること
をさらに備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
雨水管（１０２、１０４）の内部の環境条件を監視するための請求項１から１０のいずれか一項に記載の前記システム（１００）の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に、雨水管内に設けられたセンサを使用して雨水管の内部の環境条件を監視するためのシステムおよび方法に関する。本発明はまた、そのシステムの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
雨水は、都市流出水とも呼ばれるが、異なるタイプの表面からの天水、溶けた雪または氷、洗浄水、または同等物の表面流出水である。そのような表面は、駐車場、歩道、屋根、および同様の表面であり得、時に不浸透性表面と呼ばれる。そのような表面から流出する水は得てして、たとえば、ガソリン、オイル、重金属、ごみ、肥料、殺虫剤、および他の汚染物質によって汚染されることになる。降雨および融雪期間中、これらの表面は、汚染された雨水を雨水管に流す。雨水管は一般的に、排出前の雨水の処理を伴うかまたは伴わずに、運河、河川、湖、貯水池、海、海洋、または他の地表水といった受け入れ先の地表水に排出するための排水システムに接続される。
【０００３】
雨水管は一般的に、排水システムに接続されている、鉄格子のついた水平な入り口または側面の入り口といった、入り口を有する垂直管を備える。そのような雨水管は、沈殿物、砂、砂利、小石、小枝、ごみ、および同等物といった小さな物体を捕らえるための、汚水溜めまたは下水槽とも呼ばれる、排水ますを備え得る。排水ますは、物体をせき止め、そのような物体が後続の排水システムに入ることを防ぐ、水で満たされたトラップとしての役割を果たす。そのような排水ますはまた、排水システムからのガスが逃げることを防ぐ。一般的に、雨水が、排水ますの上部から後続の排水システムへと徐々に流出する。
【０００４】
さまざまな水路または地表水に到達する汚染物質、異物、および同等物の量の減少という、絶えず高まり続ける地球規模の要望がある。当該水路に到達する汚染物質の量を減少させようと努力する中で、さまざまな戦略が採用され得る。たとえば、雨水は、雨水中の汚染物質の量を減少させるために、雨水管に入るとき、または雨水管内にあるとき、フィルタにかけられ得る。別の戦略は、一般的に機械的および化学的な異なる浄化ステップを使用して雨水を浄化する浄化施設に雨水を運ぶことである。さらなる別の戦略は、雨水管中の雨水をフィルタにかけた後、後続する二度目の清浄のために雨水を浄化施設に運ぶことである。
【０００５】
当該雨水中の汚染物質の量を減少させるために使用される戦略に関わらず、雨水を受け入れる雨水管の内部で何が起きているのかを監視できる必要がある。
【０００６】
たとえば、雨水管への汚染物質の突然の排出は、雨水管内にあるフィルタデバイスを損傷し得る。また、当該雨水管に接続された浄化施設は、汚染物質の突然のおよび／または多量の排出を被った場合、損傷させられることになり得る。
【０００７】
同様に、雨水管への汚染物質の任意の突然の排出は、雨水管の内部にあるフィルタの容量が不十分であるがゆえに、汚染された雨水がフィルタにかけられずにまたは少なくとも不満足にフィルタにかけられて雨水管を出ることを許容する、という結果をもたらし得る。
【０００８】
別の問題は、雨水管の内部にあるフィルタが、汚染物質、雨水中に存在する他の物体または物質で飽和状態になると、フィルタの効率が低下することである。フィルタが飽和状態になると、フィルタの濾過容量もまた少なくなり得る。フィルタの濾過容量が減少していくにつれ、雨水管の機能が影響を受け得るが、それは、少なくなったフィルタの濾過容量に起因して、雨水管がもはや単位時間あたりに要求される雨水量を受け入れることが不可能であり得るからである。不十分な濾過容量のこの状況は、雨水管がもはや要求される雨水量を受け入れることができないので、氾濫または汚染物質の望ましくない排出を招き得る。
【０００９】
さまざまな状況下で、雨水管が塞がれるかまたは詰まった状態になり、雨水がまったくまたは少ししか雨水管に入り得ないことが起こり得る。そのような状況下で雨水管は、雨水を受け入れるその能力が著しく低下するかまたは実質的に存在しないに等しいので、原理的には動作停止である。また、塞がれたまたは詰まった雨水管は、氾濫または汚染物質の望ましくない排出を招き得る。
【００１０】
上記の問題を回避するために、雨水管および雨水管の内部にあるフィルタは一般的に、点検され、異質な物体および物質が定期的に空にされる。たとえば、雨水管が点検され得、その排水ますはバキュームトラックによって年に一度空にされる。しかしながらこの措置は、雨水管またはフィルタが正常に動作しているかどうか、たとえば、詰まっていないか、塞がれていないか、または損傷していないかを年に一度確かめるだけである。これは実際、最も極端なケースでは、雨水管またはフィルタが動作不良であることを検出するのに最大一年を要し得ることを意味する。
【００１１】
雨水管またはその中にあるフィルタの機能をより短い間隔で監視することは、当然のことながら、時間がかかり、費用のかかる工程である。
【００１２】
したがって、雨水管の内部の環境条件を監視するための改良されたシステムおよび方法に対するニーズがある。
【発明の概要】
【００１３】
本発明の第１の態様によると、上記は、雨水管の内部の環境条件を監視するためのシステムにより少なくとも部分的に軽減され、このシステムは、フィルタユニットとフィルタユニットを保持するための浮遊式キャリアとを備えるフィルタデバイスを含む雨水管と、雨水管の内部の環境条件を決定するために雨水管の内部に配置された少なくとも１つのセンサとを備え、少なくとも１つのセンサは、雨水管の内部の決定された環境条件についてのデータをサブノードに送信するためにサブノードと通信するように配置され、サブノードは、雨水管の内部の決定された環境条件についてのデータをメインノードに送信するためにメインノードと通信するように配置され、メインノードは、雨水管の内部の環境条件を監視するために、受信されたデータを処理するように配置される。
【００１４】
本発明により、雨水管の内部の環境条件を監視すること、すなわち、雨水管の内部の物質または同等物の物理量、存在を監視することが可能である。それを行うために、１つまたはいくつかのセンサが雨水管内に配置される。
【００１５】
「センサ」によって意味されるのは、雨水管の内部の任意の種類の条件を検知することができる任意のタイプのデバイスまたはエンティティである。センサは、たとえば、雨水管の内部の温度または湿度といった物理量を決定または検知するように構成され得るが、たとえば、雨水管の内部の物質の存在を決定するように構成されることもできる。同様に、センサは、たとえば、圧力または流量を決定するように構成され得る。その結果、何が決定されるかに依存して、さまざまな種類のセンサが用いられ得る。
【００１６】
雨水管の内部の１つのセンサまたは複数のセンサは、サブノードと通信するように配置されるか、または、サブノードに接続される。センサをサブノードと通信するように配置することにより、センサによって決定された条件についての情報が、サブノードに送信されることができる。
【００１７】
この応用例の文脈内で、「と通信するように配置される」という用語は、データの転送を可能にするエンティティ間の任意のタイプの接続を意味するものとして解釈される、ということに注意すべきである。接続は、たとえば導線によって実現される、物理的なガルヴァーニ電気接続であることができる。接続は、あるいは、無線周波数通信に基づいた任意のタイプのワイヤレス接続、または、光学的な接続、音波による接続、導電性の接続、等といった任意の他の適切なワイヤレス技術であることができる。
【００１８】
「サブノード」という用語は、センサからデータを受信し、データをメインノードのような第２のエンティティに送信することができる任意のデバイスまたはエンティティとして解釈される。さらに、サブノードは、センサから受信されたデータを処理する能力を用い得る。たとえば、サブノードはデータを、アナログフォーマットからデジタルフォーマットに、またはその逆に、変換することができる。サブノードはまた、センサから受信されたデータを、圧縮し、変調し、暗号化し、または任意の他の手法で変えることができる。
【００１９】
「データ」によって意味されるのは、情報の任意の表現、アナログまたはデジタルである。さらに、データは、問題となっている実際の応用例のニーズに依存して、圧縮され、変調され、暗号化され、または任意の他の手法で変更され得る。
【００２０】
「メインノード」という用語は、センサまたはサブノードといった第２のエンティティからデータを受信することができる任意のデバイスとして解釈され、メインノードは、その第２のエンティティに通信するように配置されている。さらに、メインノードは、たとえば、雨水管の環境条件を監視するために、受信されたデータを処理する能力を用い得る。その理由により、メインノードは、中央演算処理装置、ＣＰＵ、または同等物とともに用いられ得る。メインノードのＣＰＵは、たとえば、雨水管の内部の環境条件を監視するために、いくつかのプログラムの１つを実行し得る。メインノードはデータを、アナログフォーマットからデジタルフォーマットに、またはその逆に、変換することができる。メインノードはまた、受信されたデータを、圧縮し、変調し、暗号化し、または任意の他の手法で変えることができる。メインノードはさらに、データを記憶することができる、ハードドライブ、メモリカード、または任意の他のタイプの揮発性または不揮発性メモリといった、記憶能力を備え得る。
【００２１】
少なくとも１つのセンサは、無線周波数接続によってサブノードと通信するように配置され得る。センサを無線周波数接続によってサブノードと通信するように配置することにより、サブノードとセンサは、センサとサブノードとの間の任意の物理的な接続を設置する必要なしに、互いに遠隔に設けられることができる。さらに、無線周波数接続の使用は、センサとサブノードとの間の見通し線を必要としない。したがって、無線周波数接続の使用は、設置が容易になると同時にセンサとサブノードの相対的なポジショニングに影響を受けない、という点で有利である。
【００２２】
少なくとも１つのセンサは、フィルタデバイスのフィルタユニットの上に、フィルタデバイスの浮遊式キャリアの上に、または、雨水管の内部のフィルタデバイスから離れた位置に、配置され得る。これは、センサの位置がニーズに依存して変えられることができるという点で有利である。センサをフィルタデバイスのフィルタユニットの上に配置することにより、センサがフィルタユニットに接触するようになるので、フィルタユニットに関連する物理量が測定されることができる。上記に加え、センサは、フィルタユニットの交換時に容易に交換または検査されることができる。同様に、センサを浮遊式キャリアの上に配置することにより、浮遊式キャリアまたはそれが浮遊している雨水に関連する物理量が測定されることができる。さらに、センサは、浮遊式キャリアの交換または検査時に交換または検査されることができる。上記に加え、センサは、雨水管の内部の任意の他の位置に、たとえば、排水ますの内部に存在する雨水中に、または、フィルタデバイス上部の空気で満たされた垂直管の内部に、配置されることができる。当然のことながら、問題となっているセンサの配置は測定される条件に依存し、センサが特定の応用例のために雨水管の内部の好ましい位置に配置され得るということになる。
【００２３】
少なくとも１つのセンサは、圧力センサ、流量センサ、温度センサ、湿度センサ、光センサ、ガスセンサ、二酸化炭素センサ、加速度センサ、炭化水素センサ、電場分布センサ、および電場浸透センサで構成されたグループから選ばれ得る。これは、現在のニーズに適したセンサが選ばれることができるという点で有利である。
【００２４】
サブノードは、無線周波数接続によってメインノードと通信するように配置され得る。無線周波数接続は、上述したように、いくつかの利点を示す。
【００２５】
メインノードは、雨水管の外部の環境条件を決定するために雨水管の外部に配置された少なくとも１つの外部センサと通信するように配置され得、通信は、雨水管の外部の外部センサからメインノードへの直接的なもの、または、サブノードを介したメインノードへの間接的なものである。雨水管の外部に外部センサを配置することにより、雨水管の外部の環境条件が決定され得る。雨水管の外部の環境条件を決定することにより、天候、温度、光の条件、または降水といった雨水管の外部の条件についての結論が導かれ得る。そして、導かれた結論は、雨水管の内部の環境条件を監視するための根拠として使用され得る。さらに、雨水管の外部の外部センサをメインノードと通信するように配置することにより、直接的に、または、サブノードを介して間接的に、のいずれかで、雨水管の外部の外部センサからのデータがメインノードに送信されることができ、それは、たとえば、さらに記憶され、処理され、または送信され得る。
【００２６】
雨水管の外部に配置された少なくとも１つの外部センサは、温度センサ、酸素センサ、二酸化炭素センサ、湿分センサ、光センサ、加速度センサ、および燃焼ガスセンサで構成されたグループから選ばれ得る。これは、現在のニーズに適したセンサが選ばれることができるという点で有利である。
【００２７】
メインノードは、少なくとも１つの遠隔リソースと通信するように配置され得、これは、メインノードが、遠隔リソースと通信し、遠隔リソースにデータを送信し、および／または、遠隔リソースからデータを受信できるという点で有利である。
【００２８】
「遠隔リソース」という用語は、メインノードが通信し得る、遠隔に設けられた任意のリソースとして解釈される。遠隔リソースは、たとえば、メインノードから遠隔に設けられた１つのサーバまたはいくつかのサーバであることができる。さらに、遠隔リソースは、メインノードから送信されたデータによって更新または補完されるデータベースであり得る。類似して、遠隔リソースは、メインノードがデータを検索し得るデータベースであり得る。同様に、遠隔リソースは、メインノードから送信されたデータによって更新または補完され得るデータベースであり得、メインノードもまた、そのデータベースからデータを検索し得る。さらに、遠隔リソースは、上記のタイプの１つまたはいくつかのシステムを監視および管理するために使用される資産管理システムであり得る。加えて、遠隔リソースは、上記のタイプの１つまたはいくつかのシステムを監視および管理するために使用される、地理情報システム（ＧＩＳ）、またはデジタルマップであり得る。遠隔リソースはまた、携帯電話、携帯無線呼び出し器、または同等物といった、モバイルデバイスであり得る。遠隔リソースは、同一タイプの複数のリソース、または、さまざまなタイプのリソースの混合物を備え得る。
【００２９】
明らかであるように、遠隔リソースは当然のことながら、特定の応用例のニーズに依存してさまざまな機能を有し得る。
【００３０】
メインノードは、無線周波数接続によって少なくとも１つの遠隔リソースと通信するように配置され得る。上述したように、無線周波数接続は、いくつかの利点を示す。
【００３１】
本発明の第２の態様によると、雨水管の内部の環境条件を監視するための方法が提供され、この方法は、フィルタユニットとフィルタユニットを保持するための浮遊式キャリアとを備えるフィルタデバイスを含む雨水管を提供することと、雨水管の内部に少なくとも１つのセンサを配置することと、少なくとも１つのセンサを使用して雨水管の内部の環境条件を決定することと、サブノードと通信するように少なくとも１つのセンサを配置することと、少なくとも１つのセンサからサブノードに雨水管の内部の決定された環境条件についてのデータを送信することと、メインノードと通信するようにサブノードを配置することと、サブノードからメインノードに雨水管の内部の決定された環境条件についてのデータを送信することと、雨水管の内部の環境条件を監視するために、受信されたデータを処理するように、メインノードを配置することとを備える。一般的に、本発明のこの第２の態様の特徴は、本発明の第１の態様に関連して上述したものと同様の利点を提供する。
【００３２】
この方法はさらに、雨水管の外部に少なくとも１つの外部センサを配置することと、雨水管の外部の環境条件を決定することと、メインノードと通信するように、雨水管の外部に配置された少なくとも１つの外部センサを配置することとを備えることができ、通信は、雨水管の外部の外部センサからメインノードへの直接的なもの、または、サブノードを介したメインノードへの間接的なものである。
【００３３】
本方法はさらに、少なくとも１つの遠隔リソースと通信するようにメインノードを配置することを備え得る。
【００３４】
本方法はさらに、フィルタユニットとフィルタユニットを保持するための浮遊式キャリアとを備えるフィルタデバイスを含む少なくとも１つの追加の雨水管を提供することと、少なくとも１つの追加の雨水管の内部に少なくとも１つの追加のセンサを配置することと、少なくとも１つの追加のセンサを使用して少なくとも１つの追加の雨水管の内部の環境条件を決定することと、追加のサブノードと通信するように少なくとも１つの追加のセンサを配置することと、少なくとも１つの追加のセンサから追加のサブノードに少なくとも１つの追加の雨水管の内部の決定された環境条件についてのデータを送信することと、メインノードと通信するように追加のサブノードを配置することと、追加のサブノードからメインノードに少なくとも１つの追加の雨水管の内部の決定された環境条件についてのデータを送信することと、雨水管の外部に配置された少なくとも１つの外部センサからメインノードに雨水管の外部の決定された環境条件についてのデータを送信することと、メインノードによって、雨水管の内部の決定された環境条件についての予想される範囲と、少なくとも１つの追加の雨水管の内部の決定された環境条件についての予想される範囲とを、雨水の外部の決定された環境条件に基づいて、決定することと、メインノードによって、雨水管の内部の決定された環境条件と、少なくとも１つの追加の雨水管の内部の決定された環境条件とを、それぞれ、予想される範囲と比較することと、メインノードによって、雨水管の内部の決定された環境条件、または少なくとも１つの追加の雨水管の内部の決定された環境条件が、それぞれ、予想される範囲に含まれないと決定される場合に信号を生成することとを備えることができ、信号は少なくとも、どの雨水管がその予想される範囲に含まれないと決定された環境条件を有するかを示す。
【００３５】
少なくとも１つの追加の雨水管を提供することと、最初の雨水管だけでなく追加の雨水管の内部の環境条件を監視することとにより、いくつかの雨水管が同時に監視されることができる。
【００３６】
加えて、雨水管の外部の環境条件を決定することにより、雨水管の外部の条件についての結論が導かれ得る。
【００３７】
たとえば、現在の天候および雨といった任意の降水を検出することが可能である。その結果、降雨エリアの雨水管の内部の雨水の流量が決定および監視されれば、ある流量の雨水が降雨中の雨水管の内部で検出可能であることが予想され得る。したがって、これを考慮すると、雨水管の決定された流量とメインノードによって決定された予想される流量の範囲とを比較することにより、たとえば、雨水管が塞がれているか、または詰まっているか、または減じられた濾過容量しか有さないか、を検出することが可能である。
【００３８】
同様に、雨が降っていないときにある流量が雨水管の内部で検出された場合、水または任意の他の液体の局所的な漏れを検出することもまた可能である。
【００３９】
したがって、雨水管の潜在的な動作不良、または、さらに悪い場合には汚染物質の排出を示すためにメインノードによって信号を生成することが可能である。この信号は、問題となっている雨水管を示すデータを備え得る。この信号はまた、潜在的な動作不良を検出するためにどの環境条件が使用されたかについての情報、問題となっている環境条件について決定された値、または任意の他の適切な情報、といった追加の情報を備え得る。
【００４０】
本方法はさらに、メインノードにおいて信号を記憶すること、または、メインノードから少なくとも１つの遠隔リソースに信号を送信することを備え得る。これは、信号が、要求に応じて読み出され得るか、または、遠隔リソースに送信され得る、という点で有利である。遠隔リソースに信号を送信することにより、潜在的な動作不良のより迅速な検出が得られ得る。
【００４１】
本発明の別の態様によると、雨水管の内部の環境条件を監視するための上記システムの使用が提供される。
【００４２】
本発明のさらなる特徴および利点が、添付の請求項および以下の説明を検討すると明らかになるだろう。当業者は、本発明の範囲から逸脱せずに、以下に説明される実施形態以外の実施形態を生み出すために、本発明の異なる特徴が組み合わされ得ることを認識するだろう。
【００４３】
本発明の態様は、いくつかのその特定の特徴および利点を含み、以下の詳細な説明および添付図面から容易に理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るシステムの模式図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る方法の模式化されたフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
本発明はここで、本発明の一般に好ましい実施形態を示す添付図面に関連して、以下においてさらに十分に説明されるだろう。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で具体化されることができ、本明細書に説明される実施形態に限定されるものと解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、綿密性および完全性のために提供され、本発明の範囲を当業者に十分に示唆する。同一の参照番号は、全体を通して同一の要素を指す。
【００４６】
ここで図面および図１を参照すると、１つまたはいくつかの雨水管１０２、１０４の内部の１つまたはいくつかの環境条件を監視するためのシステム１００が概念的に示されている。１つまたはいくつかの環境条件が監視される各雨水管１０２、１０４は、センサ１０６、１０８、１１０、１１２、１１４とともに用いられ得る。さらに、各雨水管１０２、１０４は、サブノード１１６、１１８とともに用いられ得る。図１には２つの雨水管１０２、１０４が示されているが、図示されていないより多くの雨水管、そしてその結果、図示されていないより多くのセンサ、図示されていないより多くのサブノードが、システム１００において使用され得ることが理解されるべきである。さらに、図１に示すセンサおよびサブノードの構成は、例示的な構成にすぎない。したがって、２つ以上の雨水管１０２、１０４が同一のセンサ構成および同一のサブノード構成を有し得ることが理解されるべきである。さらに、複数の雨水管１０２、１０４がシステム１００において使用される場合、雨水管１０２、１０４のいくつかは、同一のセンサおよび／またはサブノード構成を有し得るが、同時に他の雨水管１０２、１０４は、異なるセンサおよび／またはサブノード構成を有し得る。
【００４７】
メインノード１２０は、監視される雨水管１０２、１０４の外部の高い位置に取り付けられ得る。さらに、外部センサ１２２、１２４がメインノードに接続される。
【００４８】
そして、メインノード１２０は、モバイル電話通信システム１２８のデータチャネルまたは同等物によって、遠隔リソース１２６、１２７に接続され得る。メインノード１２０から遠隔リソース１２６、１２７への接続は、たとえば無線周波数接続による直接的なものであることもできるし、および／または、ローカルエリアネットワーク、ＬＡＮ、広域ネットワーク、ＷＡＮ、インターネット、または同等物といった、他の適切な通信を使用することもできる。１つを含む、任意の数の遠隔リソース１２６、１２７がシステム１００において使用され得ることが理解されるべきである。また、任意の適切なデータチャネルがメインノード１２０を遠隔リソース１２６、１２７に接続するために使用され得ることが理解されるべきである。
【００４９】
開示される雨水管１０２、１０４はどちらもフィルタデバイス１３４とともに用いられる。フィルタデバイス１３４はそれぞれ、フィルタユニット１３０と浮遊式キャリア１３２とを備える。
【００５０】
ここでは、雨水管１０２のセンサおよびサブノードの構成について言及する。図１に示すように、例示的な雨水管１０２は、３つの異なるセンサ１０６、１０８、１１０とともに用いられる。異なるセンサ１０６、１０８、１１０は、雨水管１０２内の異なる場所に取り付けられる。センサ１０６は、フィルタデバイス１３４のフィルタユニット１３０の上に取り付けられる。それに対応して、センサ１０８は、フィルタデバイス１３４の浮遊式キャリア１３２の上に取り付けられるのに対し、センサ１１０は、雨水管１０２の内部に存在するフィルタデバイス１３４から離れたところに取り付けられる。換言すれば、センサ１１０は、フィルタデバイス１３４から離れた位置に取り付けられる。この特定のケースでは、センサ１１０は、雨水管１０２の内壁上に取り付けられる。すべての３つのセンサ１０６、１０８、１１０は、雨水管１０２の内部に存在するサブノード１１６と通信するように配置される。サブノード１１６は、フィルタユニット１３０の上に取り付けられるものとして例示されている。しかしながら、上で開示したようにサブノード１１６の異なる位置が可能である。開示されたセンサ１０６、１０８、１１０は、異なる手法で、サブノード１１６と通信するように配置され、または、サブノード１１６に接続される。センサ１０６は、有線接続を使用してサブノード１１６に接続され、センサ１０６が従来の導線によってサブノード１１６に接続されるということになる。換言すれば、センサ１０６は、ガルヴァーニ電気で、サブノード１１６に接続され、または、サブノード１１６と通信するように配置される。一方、センサ１０８、１１０は、ワイヤレス接続によってサブノード１１６に接続される。この特定の実施形態において、センサ１０８、１１０は、無線周波数通信を使用してサブノード１１６に接続される。接続に使用される無線周波数通信は、以下においてより詳細に議論されるだろう。
【００５１】
その結果、サブノード１１６は、ワイヤレスおよび有線通信チャネルの両方によるセンサ１０６、１０８、１１０との通信のための能力とともに、用いられ得る。実際には、サブノード自体は、同一のハウジング内に存在する図示されていないセンサとともに用いられ得る。このケースでは、センサは一般的に、有線接続によってサブノード１１６に接続される。
【００５２】
サブノード１１６を駆動するために、サブノード１１６は、図示されていないバッテリーまたは任意の他の適切なエネルギー源とともに用いられ得る。バッテリーは、たとえば、サブノード１１６に接続されたソーラーパネルまたは同等物により、定期的な間隔で再充電され得るかまたは充電され得る、再充電可能なバッテリーであり得る。バッテリーはまた、定期的な間隔で、たとえば、フィルタデバイス１３４のフィルタユニット１３０を取り替える際に、取り替えられなくてはならない使い捨てバッテリーであることもできる。
【００５３】
同様に、例示的な雨水管１０４は、雨水管１０４内の異なる位置に配置された２つの異なるセンサ１１２、１１４とともに用いられる。このケースでは、両方のセンサ１１２、１１４は、雨水管１０４の内壁上に配置されたサブノード１１８と通信するように配置される。両方のセンサ１１２、１１４は、サブノード１１８にワイヤレスで接続される。例示的な雨水管１０４において、サブノードは、例示的な雨水管１０２と比較すると異なる位置に置かれる。しかしながら、上で開示したようにサブノード１１８の異なる位置が可能である。
【００５４】
以下においてより詳細に議論されるように、現在のニーズに依存して、異なるセンサ、または、異なるセンサ位置を含むセンサ構成が使用されることができる。
【００５５】
さらに、サブノード１１６、１１８は、メインノード１２０に接続されるかまたはメインノード１２０と通信するように配置されるための能力とともに、用いられる。サブノード１１６、１１８は、無線周波数接続によってメインノード１２０に接続される。接続に関する詳細は、以下においてより詳細に議論されるだろう。
【００５６】
例示的なメインノード１２０は、上述したように、２つの外部センサ１２２、１２４と通信するように配置される。外部センサ１２２は、有線接続によってメインノード１２０に接続されるのに対し、外部センサ１２４は、ワイヤレス接続によってメインノード１２０に接続される。外部センサ１２４とメインノード１２０との間のワイヤレス接続はまた、このケースでは無線周波数接続を使用して実現され得る。ちょうどサブノード１１６、１１８のように、メインノード１２０は、メインノード１２０自体と同一のハウジング内に、図示されていないセンサを備え得る。
【００５７】
さらに、外部センサ１２２、１２４は、メインノード１２０に直接的に、または、図示されていない追加のサブノードを介して間接的に、接続され得る。実際には、無線周波数接続が確立され得る限り、サブノード１１６、１１８のいずれかが、外部センサ１２２、１２４をメインノード１２０に接続するために使用され得る。
【００５８】
さらに、メインノード１２０は、電源に接続されることによって電力供給され得るが、同時に、停電時にメインノード１２０に電力供給するための再充電可能なバックアップバッテリーを備え得る。明らかであるように、メインノード１２０は、電源に接続されることによってのみ電力を供給されることもできるし、または、バッテリーに電力供給されるのみであることもできる。
【００５９】
さらに、例示的なメインノードは、２つの遠隔リソース１２６、１２７と通信するように配置される。メインノード１２０は、モバイル電話通信システム１２８のデータチャネルの形態の無線周波数接続によって、遠隔リソース１２６、１２７に接続され得る。一般的に、ＧＳＭ／ＧＰＲＳまたはＵＭＴＳシステムといった従来のモバイル電話通信システム１２８のデータチャネルが使用され得る。当業者は、他の適切な無線周波数接続もまたメインノード１２０を遠隔リソース１２６、１２８に接続するために使用され得ることを認識する。
【００６０】
図１の遠隔リソース１２６は、地理情報システム（ＧＩＳ）を備え得る。ＧＩＳは一般的に、任意のタイプの地理データを、取り込み、記憶し、操作し、分析し、管理し、および提示するように設計されたシステムである。図示した実施形態において、ＧＩＳは、それぞれの雨水管１０２、１０４を示すデジタルマップを備える。単に単純な例を挙げると、雨水管１０２、１０４のいずれかを選択することにより、選択された雨水管に関するさらなる情報が、ＧＩＳを通じてアクセスされ得る。たとえば、雨水管１０２が選択され得ると、雨水管１０２の場所およびその中に存在するフィルタデバイス１３４の識別が検索され得る。さらに、選択された雨水管１０２の内部の測定された環境条件に関する情報が検索され得る。たとえば、センサ１０６、１０８、１１０によって検知された現在の条件がＧＩＳから検索され得る。以前の条件に関する履歴データもまた、ＧＩＳを通じてアクセスされ得る。ＧＩＳの記憶された履歴データは例として、記録されたデータにおける隠されたパターンを見つけることを目的としたデータマイニングを受け得る。当業者は、ＧＩＳが上記の例以外のいくつかの追加の目的のために用いられ得ること、およびＧＩＳが追加の機能を備え得ることを認識する。
【００６１】
図１の遠隔リソース１２７は、雨水管１０２、１０４およびその中に存在するフィルタデバイス１３４を管理および監視するために使用される資産管理システムであり得る。資産管理システム１２７は、監視される雨水管１０２、１０４およびその中に存在するフィルタデバイス１３４の情報を備える。各フィルタデバイス１３４の識別が資産管理システムに記憶され得る。実際には、各フィルタユニット１３０および各浮遊式キャリア１３２が、一意識別番号（ＵＩＮ）とともに用いられ得る。ＵＩＮは有利に、パッシブなＲＦＩＤデバイスまたはタグに記憶され得る。
【００６２】
いくつかの他の遠隔リソース１２６、１２７が本発明の範囲から逸脱せずに可能である。たとえば、遠隔リソース１２６、１２７は、クラウドベースのストレージサービスまたはサーバベースのストレージサービスであることができる。遠隔リソース１２６、１２７はまた、システム１００に含まれるそれぞれのセンサ１０６、１０８、１１０、１１２、１１４、１２０、１２２からのデータを記憶するために使用されるデータベースであり得る。さらに、遠隔リソース１２６、１２７は、監視される汚染物質に関するデータを備えることもできるし、または、監視される雨水管１０２、１０４の内部のフィルタデバイス１３４に関するデータを備えることもできる。
【００６３】
ここでは、図１のメインノード１２０について言及する。例示的なメインノード１２０は、それに接続されたサブノード１１６、１１８または外部センサ１２２、１２４から受信されたデータを処理する能力を備える。その理由により、メインノード１２０は、中央演算処理装置、ＣＰＵとともに用いられ得る。メインノード１２０は、オペレーティングシステムを実行し得る。好ましくは、メインノードは、Ｗｉｎｄｏｗｓ  Ｍｏｂｉｌｅ、内蔵されたＸＰオペレーションシステム、Ａｐｐｌｅ  ｉＯＳ、Ａｎｄｒｏｉｄ、または他のＡｐｐｌｅ互換オペレーションシステムを実行し得る。しかしながら、メインノード１２０は、他の適切なオペレーティングシステムを実行し得る。
【００６４】
図１のメインノード１２０がデータを処理する能力を備える場合、メインノード１２０は、センサ１０６、１０８、１１０、１１２、１１４、１２０、１２２によって決定された環境条件を監視するようにセットアップされ得る。
【００６５】
さらに、図１のメインノード１２０は、決定された環境条件のうちのいくつかの１つが所定の基準を満足しないと決定された場合に信号を生成するようにセットアップされ得る。たとえば、センサ１０６、１０８、１１０、１１２、１１４のいずれかが、監視された汚染物質の存在に対応する環境条件を決定すると、信号が、メインノード１２０によって生成され得る。
【００６６】
生成された信号は、遠隔リソースおよび／またはオペレータに送られ得る。メインノードがモバイル電話通信システム１２８に接続され得る場合、信号は、オペレータの携帯電話またはセルラー式電話に直接、ＳＭＳ、ショートメッセージサービスとして送られ得る。信号は、特定の携帯電話または携帯電話のグループに送られ得る。さらに、メインノード１２０は加えて、電話をかけ、ｅメールまたは同等物を送って、オペレータに通知し得る。
【００６７】
反対に、オペレータは、たとえば、メインノード１２０にＳＭＳまたは同等物を送ることにより、現在のステータスを要求し得る。
【００６８】
さらに、図１のメインノードは、データを記憶するための記憶能力とともに用いられ得る。たとえば、メインノード１２０が携帯電話の受信ができない遠隔エリアに設けられ得る場合、メインノードによって受信および分析されたデータは、それが任意の遠隔リソース１２６、１２７に送られることができないので、ローカルに記憶されなくてはならない場合があり得る。この理由により、メインノードは、内部記憶装置および／または取り外し可能な記憶媒体のためのスロット／接続とともに用いられ得る。
【００６９】
図１の例示的なメインノード１２０は、メインノード１２０の位置を決定するために使用され得るＧＰＳ受信機とともに用いられ得る。加えて、メインノード１２０は、加速度センサとともに用いられ得る。加速度センサを用いることにより、メインノード１２０が移動させられたどうかを検出することが可能である。メインノード１２０の突然の移動は、たとえば、窃盗の試み、または、メインノードがその意図された位置から移動したことを示し得る。
【００７０】
ここでは、センサ１０６、１０８、１１０、１１２、１１４について言及する。雨水管１０２、１０４の内部の環境条件を決定するために、さまざまな条件を検知することができるさまざまなセンサ１０６、１０８、１１０、１１２、１１４が用いられ得る。
【００７１】
雨水管１０２、１０４の内部の空気または水の温度が、異なるタイプの適切な温度センサを使用して決定され得る。雨水管１０２、１０４の空気の湿度もまた、湿度センサによって測定され得る。加えて、雨水管の内部の光レベルが、光センサを使用して測定され得る。さまざまなガスの存在を検知することができるガスセンサもまた、雨水管１０２、１０４の内部で用いられ得る。
【００７２】
雨水管の水の中の汚染物質を検知するために、炭化水素センサが用いられ得る。ＧＥから商業的に入手可能な「Ｌｅａｋｗｉｓｅ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ」は、たとえば、オイルの漏れを検出することができる商業的に入手可能な炭化水素センサシステムの例である。
【００７３】
フィルタデバイス１３４のフィルタユニット１３０が汚染物質または同等物を吸収すると、フィルタユニット１３０の重量が増え、雨水管１０２、１０４の水中のフィルタデバイス１３４の深度が増すということになる。したがって、雨水管１０２、１０４の内部の水面下のフィルタデバイス１３４上に配置された圧力センサを用いることにより、圧力が測定されることができ、深度が計算される。その結果、雨水管１０２、１０４の水中のフィルタデバイス１３４の現在の深度を測定することにより、残りのフィルタ容量を決定することが可能である。
【００７４】
フィルタデバイス１３４のフィルタユニット１３０における吸収された汚染物質または同等物の存在を決定するために使用され得る別のアプローチは、電場分布センサを使用することである。たとえば、フィルタユニット１３０に存在する導電性の格子における電場分布を測定することにより、電場への変化が検出され得る。格子が汚染されると、その特性が変えられるようになる。すなわち、汚染物質を有しない清潔な格子は、電場にさらされると、ある特定の特性を示すのに対し、同一の格子は、汚染されると異なる特性を示すだろう。
【００７５】
フィルタデバイス１３４のフィルタユニット１３０における吸収された汚染物質または同等物の存在を決定するためのさらなる別のアプローチは、場の浸透センサを使用することであり得る。場の浸透センサは、電場がどのように物体に浸透するかを決定するために使用されるデバイスである。一般的に、より低い周波数は、より高い周波数と比較すると、より良好な浸透能力を有する。その結果、フィルタユニット１３０を電場に示すことによってフィルタデバイス１３４のフィルタユニット１３０における吸収された汚染物質または同等物の存在を測定し、電場がどのようにフィルタユニット１３０に浸透するかを測定することが可能である。実際には、フィルタユニットが汚染物質または同等物を吸収すると、フィルタユニット１３０に電場を浸透させるために、電場のエネルギーは増大させられなくてはならず、電場の波長は短くされなくてはならないだろう。
【００７６】
実際には、上述したように、センサ１０６、１０８、１１０、１１２、１１４は、特定の雨水管１０２、１０４の特定のニーズを満たすように選択され得る。単に例を挙げると、雨水管が、オイルの流出またはオイルの漏洩のリスクが高い工場の作業場に置かれる場合、オイルを検知することができる１つのセンサまたは複数のセンサ１０６、１０８、１１０、１１２、１１４が、監視される雨水管１０２、１０４の内部に有利に提供され得る。
【００７７】
同様に、雨水管１０２、１０４が、肥料または殺虫剤の排出が予想されるエリアに置かれる場合、問題となっている肥料または殺虫剤の存在を決定することができるセンサ１０６、１０８、１１０、１１２、１１４が、予想される排出を監視するために用いられ得る。
【００７８】
したがって、当業者は、異なるセンサ１０６、１０８、１１０、１１２、１１４が現在のニーズに依存して使用され得ること、さまざまなタイプのセンサが同一の環境条件を検知するために使用され得ることを認識する。
【００７９】
さらに、いくつかの実施形態によると、メインノード１２０は、システム１００の雨水管１０２、１０４の外部の条件を決定するための外部センサとともに用いられ得る。たとえば、メインノード１２０は、±０．３℃の精度で−４０℃と１２０℃との間の周辺温度を決定することができる外部温度センサを備え得る。いくつかの実施形態によると、システム１００の雨水管１０２、１０４の外部の周辺空気の酸素含有量Ｏ２および二酸化炭素含有量ＣＯ２が、メインノード１２０に接続された適切な外部センサを使用して測定され得る。周辺空気の相対的な湿度もまた、メインノード１２０に接続された湿度センサを使用して測定され得る。
【００８０】
当業者は、いくつかの異なるタイプの外部センサが、システム１００の雨水管１０２、１０４の外部の、上記の例示的なパラメータまたは他の関連するパラメータを測定するために用いられ得ることを認識する。
【００８１】
たとえば、異なる検知技法を使用するいくつかの異なる温度センサが、メインノード１２０によって、または、メインノード１２０の近傍で、温度を測定するために使用され得る。同様に、いくつかの異なるタイプのガスセンサおよび湿度センサが使用され得る。上記パラメータを測定することにより、メインノード１２０の近傍の現在の環境条件についての結論を導くことが可能である。たとえば、相対的な湿度は、降雨時には約１００％まで上昇するだろう。同様に、雨が降り始めると温度は一般的に低下するだろう。したがって、これを考慮すると、メインノード１２０およびそれに接続された外部センサ１２２、１２４によって、たとえば、降雨を検出することが可能である。
【００８２】
いくつかの実施形態によると、メインノード１２０は、周辺空気中の燃焼ガスを検出することができる燃焼ガスセンサに接続され得る。一般的に、燃焼ガスセンサは、エチレン列炭化水素、メタン列炭化水素、アセチレン、二酸化炭素、および水素といった、さまざまな一般的な燃焼ガスを検出するように構成される。燃焼ガスセンサを用いることにより、たとえば、メインノード１２０の近傍の火災または燃焼ガスの排出を決定することが可能である。
【００８３】
当業者は、他の種類のセンサが、メインノード１２０の近傍の他の環境条件を検出するために用いられ得ることを認識する。
【００８４】
ここでは、前述した無線周波数接続について言及する。上述したように、無線周波数接続は、センサ１０８、１１０、１１２、１１４とそれらのそれぞれのサブノード１１６、１１８との間、サブノード１１６、１１８とメインノード１２０との間、ならびに、外部センサ１２４と図１のメインノードとの間で、使用され得る。図１の無線周波数接続は、低い送信電力を使用した短距離ワイヤレスリンクに基づき得る。法律的な要求により、特定の周波数のみが使用され得る。異なる管轄区では、異なる周波数が許可され、その結果使用され得る。一般に好ましい実施形態によると、２．４ＧＨｚまたは４３３ＭＨｚが使用される。
【００８５】
無線周波数接続は好ましくは、双方向接続としてセットアップされることができ、データは、センサ１０８、１１０、１１２、１１４、サブノード１１６、１１８、およびメインノード１２０に、および、センサ１０８、１１０、１１２、１１４、サブノード１１６、１１８、およびメインノード１２０から、の両方で送信され得るということになる。データを単一方向に転送することができる単一方向接続もまた、使用され得る。好ましくは、４３３ＭＨｚが、メインノード１２０からサブノード１１６、１１８へとサブノード１１６、１１８からセンサ１０８、１１０、１１２、１１４への下りリンクを実現するために使用され得る。それに対応して、センサ１０８、１１０、１１２、１１４からサブノード１１６、１１８へとサブノード１１６、１１８からメインノード１２０への上りリンクを実現するために、２．４ＧＨｚを使用することが好まれる。典型的には、２．４ＧＨｚの上りリンクのレンジは、１００ｍを超える。
【００８６】
双方向接続を利用することにより、単に雨水管１０２、１０４の内部の環境条件を監視することが可能であり得るだけでなく、たとえば、使用されるサブノード１１６、１１８およびセンサ１０６、１０８、１１０、１１２、１１４、１２２、１２４を再構成またはリセットすることもまた可能であり得る。単に数例を挙げると、センサ１０６、１０８、１１０、１１２、１１４のサンプリング間隔が、上述した双方向接続を使用して再構成され得る。同様に、いくつかのセンサ１０６、１０８、１１０、１１２、１１４、１２２、１２４が非活動化させられ得る。当業者は、センサ１０６、１０８、１１０、１１２、１１４およびサブノード１１６、１１８に対するいくつかの他の動作が、上述した双方向接続を使用して実行され得ることを認識する。
【００８７】
上述した無線周波数接続を使用して、最大２００個のサブノード１１６、１１８が同一のメインノード１２０に接続され得る。その結果、最大２００個の雨水管１０２、１０４が、同一のメインノード１２０によって監視されることができる。
【００８８】
当業者は、任意の適切な無線周波数接続が使用され得ることを認識する。たとえば、ＲＦＩＤ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｚｉｇｂｅｅ、または同等物に基づいた通信が使用され得る。
【００８９】
同様に、複数のメインノード１２０が、同一の遠隔リソース１２６、１２７に接続されることができ、任意の数の雨水管１０２、１０４が同一の資産管理システム、ＧＩＳ、または同等物を使用して監視され得るということになる。
【００９０】
以下において、雨水管の内部の環境条件を監視するための本発明に係る方法２００の実施形態が、方法の例示的なステップを示す図２に関連して概略的に説明されるだろう。本発明の方法の実施形態の、以下の限定ではない例は、単純化の理由により、上記に係るシステム１００に関連して使用された場合で、説明されるだろう。
【００９１】
例示的な方法の第１のステップ２０２において、フィルタユニット１３０とフィルタユニット１３０を保持するための浮遊式キャリア１３２とを備えるフィルタデバイス１３４を含む雨水管１０２、１０４が提供される。
【００９２】
例示的な方法の第２のステップ２０４において、少なくとも１つのセンサ１０６、１０８、１１０、１１２、１１４が雨水管１０２、１０４の内部に配置される。上述したように、システム１００に関連して、センサ１０６、１０８、１１０、１１２、１１４は、さまざまな種類のものであることができ、雨水管１０２、１０４の内部のさまざまな環境条件を決定することを目的とし得る。
【００９３】
例示的な方法の第３のステップ２０６において、雨水管１０２、１０４の内部の環境条件が、少なくとも１つのセンサ１０６、１０８、１１０、１１２、１１４を使用して決定される。
【００９４】
例示的な方法の第４のステップ２０８において、少なくとも１つのセンサが、サブノード１１６、１１８と通信するように配置される。上述したように、サブノード１１６、１１８と通信するようにセンサ１０６、１０８、１１０、１１２、１１４を配置するためのいくつかのオプションが使用され得る。
【００９５】
例示的な方法の第５のステップ２１０において、雨水管１０２、１０４の内部の決定された環境条件についてのデータが、センサ１０６、１０８、１１０、１１２、１１４からサブノード１１６、１１８に送信される。
【００９６】
例示的な方法の第６のステップ２１２において、サブノード１１６、１１８が、メインノード１２０と通信するように配置される。同様に、上述したように、メインノード１２０と通信するようにサブノード１１６、１１８を配置するためのいくつかのオプションが使用され得る。
【００９７】
例示的な方法の第７のステップ２１４において、雨水管１０２、１０４の内部の決定された環境条件についてのデータが、サブノード１１６、１１８からメインノード１２０に送信される。
【００９８】
例示的な方法の第８のステップ１１６において、メインノード１２０が、雨水管の内部の環境条件を監視するために、受信されたデータを処理するように配置される。上述したように、メインノード１２０は、決定された条件を監視し、決定された条件に基づいて、たとえば、オペレータまたは遠隔リソース１２６、１２７に警告するための信号を生成し得る。
【００９９】
本発明の方法の実施形態によると、少なくとも１つの外部センサ１２０、１２２が、雨水管１０２、１０４の外部の環境条件を決定するために雨水管１０２、１０４の外部に配置され得る。外部センサ１２０，１２２は、上述したように、メインノード１２０と直接的に通信するように、または、サブノードを介して間接的に通信するように、配置され得る。
【０１００】
本発明の方法の実施形態によると、メインノード１２０は、少なくとも１つの遠隔リソース１２６、１２７と通信するように配置され得る。上述したように、いくつかの異なる接続が、遠隔リソース１２６、１２７と通信するようにメインノード１２０を配置するために使用され得る。さらに、また上述したように、遠隔リソース１２６、１２７は、さまざまな種類のものであり得る。
【０１０１】
本発明の方法の実施形態によると、少なくとも１つの追加の雨水管１０４が提供され得る。少なくとも１つの追加の雨水管はちょうど、サブノード１１８と通信する少なくとも１つのセンサ１１２、１１４が提供された、最初の雨水管１０２のようなものであり得る。追加の雨水管１０４のサブノード１１８は、メインノード１２０と通信するように提供され得る。その結果、追加の雨水管１０４の内部の環境条件についてのデータは、センサ１１２、１１４からサブノード１１８に、サブノード１１８からメインノード１２０に、送信され得る。
【０１０２】
次に、雨水管１０２、１０４の外部の外部センサ１２２、１２４によって決定された、雨水管１０２、１０４の外部の決定された環境条件についてのデータが、メインノード１２０に送信され得る。
【０１０３】
次に、それは、雨水管１０２、１０４の外部の決定された環境条件と、雨水管１０２の内部の決定された環境条件についての予想される範囲、すなわち、許容範囲と、少なくとも１つの追加の雨水管１０４の内部の決定された環境条件についての予想される範囲とに基づいて、メインノード１２０により決定され得る。たとえば、雨水管１０２、１０４の外部の環境条件が降雨を示す場合、降雨から発生した雨水が、雨水管１０２および追加の雨水管１０４に入ることが予想される。これは、実際には、雨水管１０２および追加の雨水管１０４への雨水の流量を決定することができるセンサ１０６、１０８、１１０、１１２、１１４がそれぞれの雨水管１０２、１０４の内部に提供されていることを考慮すると、雨水管１０２および追加の雨水管１０４への雨水の流量は検出可能であるべきことを意味する。
【０１０４】
したがって、メインノード１２０により、雨水管１０２および追加の雨水管１０４の内部の決定された環境条件を、たとえば、雨水管１０２および追加の雨水管１０４の両方について１分あたり１リットルを超える水の流量といった予想される範囲と比較することが可能である。
【０１０５】
これに続き、たとえば、雨水管１０２における水の流量といった、決定された環境条件、または、たとえば、少なくとも１つの追加の雨水管１０４における水の流量といった、決定された環境条件が、それぞれ、予想される範囲に含まれないと決定され得る場合、信号がメインノード１２０によって生成され得る。生成された信号は、どの雨水管１０２、１０４が、その予想される範囲に含まれないと決定された環境条件を有するかを示し得る。
【０１０６】
したがって、上記の例では、雨水の流量が、監視された雨水管１０２、１０４の１つまたは両方において予想されたほど多くないと検出されることが可能である。その結果、予想された流量の雨水を有しない雨水管１０２、１０４は、詰まっているか、塞がれているか、または同様の問題を被っている可能性が高い。
【０１０７】
反対に、雨水管の外部の決定された環境条件に基づいて流量がまったく予想されないとき、たとえば、雨が降っていない間に、雨水管１０２、１０４へのある流量の雨水が検出された場合、水は、まったく、または、限られた量しか、雨水管１０２、１０４に入らないことが予想されるので、信号が生成され得る。複数の雨水管１０２、１０４が監視されるケースでは、信号は、雨水管１０２、１０４のどれが予想される範囲内でないと決定された条件を有するかを示し得る。すなわち、信号は、どの雨水管１０２、１０４が潜在的な動作不良を被っているかを示し得る。
【０１０８】
同様に、日中、すなわち、光が雨水管１０２、１０４の外部で検出され得る場合、光が雨水管１０２、１０４に入ることが予想される。したがって、監視された雨水管１０２、１０４内の予想される光レベルを決定することにより、雨水管が詰まっているかまたは塞がれていることを検出することが可能である。その予想される範囲内でない光レベルは結果的に、たとえば、問題となっている雨水管１０２、１０４の上部が塞がっていることを示し得る。たとえば、誰かが雨水管１０２、１０４の上部に大型のごみ収集容器または同等物を置いた可能性がある。
【０１０９】
どの雨水管１０２、１０４がその予想される範囲に含まれないと決定された環境条件を有するかを示す、上述した信号は、上述したように、メインノード１２０に記憶され得るか、または、遠隔リソース１２６、１２７またはオペレータに送信され得る。
【０１１０】
図面は、本方法のステップの特定の順序を示し得るが、これらのステップの順序は、図示されているものと異なることができる。また、２つ以上のステップが同時に、または部分的に同時に実行され得る。そのような変形例は、選ばれたソフトウェアおよびハードウェアシステムおよび設計者の選択に依存するだろう。そのような変形例はすべて、本開示の範囲内である。加えて、たとえ本発明がそのいくつかの特定の例示的な実施形態に関連して説明されていたとしても、多くの異なる代替例、変更、等が、当業者には明らかになるだろう。開示された実施形態に対する変形は、図面、開示、および添付の請求項の検討から、特許請求された発明を実現する際に、当業者によって理解され、遂行され得る。さらに、請求項において、「備える」という用語は、他の要素またはステップを排除せず、不定冠詞の「ａ」または「ａｎ」は、複数を排除しない。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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