(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダムの湖水面上方から前記ダムを撮像して得られたダム画像に関する画像データを処理する画像データ処理手段と、前記画像データ処理手段の処理結果に基づいて前記ダムに漂着した浮遊塵芥の漂着場所と種類および量を判別しこの判別結果を出力する判別手段とを備え、
前記画像データ処理手段は、前記ダムの水位を入力し、前記入力したダムの水位を基に前記ダム画像の中からダムの水位により予め設定されたダム湖面形状に一致する画像を抽出してダム湖面形状画像とし、前記ダム湖面形状画像に関する画像データを処理してなるダム塵芥除去支援装置。
【請求項２】
請求項１に記載のダム塵芥除去支援装置において、前記判別手段は、前記画像データ処理手段の処理により得られたダム湖面形状画像に関する画像データを２値化処理し、この処理により前記画像データを背景となる湖水面の画像データと浮遊塵芥の画像データとに分けて前記浮遊塵芥の画像データを抽出し、前記抽出された浮遊塵芥の画像データを処理して前記ダムに漂着した浮遊塵芥の漂着場所と種類および量を判別してなることを特徴とするダム塵芥除去支援装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のダム塵芥除去支援装置において、前記判別手段の判別結果に従って塵芥除去の必要性の有無を判断しこの判断結果を出力する判断手段を備えてなることを特徴とするダム塵芥除去支援装置。
【請求項４】
請求項３に記載のダム塵芥除去支援装置において、前記判断手段により前記浮遊塵芥の除去の必要性が有ると判断されたときには、塵芥除去作業計画を立案する塵芥除去計画手段を備えてなることを特徴とするダム塵芥除去支援装置。
【請求項５】
請求項３に記載のダム塵芥除去支援装置において、前記判断手段により前記浮遊塵芥の除去の必要性が有ると判断されたときにはダム運用計画に支障のない塵芥除去作業計画を立案する塵芥除去計画手段を備えてなることを特徴とするダム塵芥除去支援装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載のダム塵芥除去支援装置において、前記塵芥除去計画手段の立案による前記塵芥除去作業計画に基づいて請け負い業者に通信ネットワークを介して浮遊塵芥の除去を依頼する塵芥除去通知通報手段を備えてなることを特徴とするダム塵芥除去支援装置。
【請求項７】
請求項６に記載のダム塵芥除去支援装置において、前記請け負い業者から前記通信ネットワークを介して作業完了報告を受けたときに、塵芥除去作業前後の画像データを入力して両者を比較し、この比較結果を基に除去された浮遊塵芥の種類と量を識別し、前記除去された浮遊塵芥に関する料金を前記識別結果に従って算出し、この算出結果に従って前記請け負い業者に代金を支払うための決済を実行する塵芥除去決済手段を備えてなるダム塵芥除去支援装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダム塵芥除去支援装置に係り、特に、発電用または取水用の利水ダムに漂着する塵芥の状態を監視し、必要に応じて塵芥の除去作業を支援するに好適なダム塵芥除去支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発電用または取水用の利水ダムは山間部などに設けられることが多く、この種の利水ダムには流木を含む塵芥が漂着する。ダムに漂着する塵芥は、気象や環境の影響を受け、常に一定の間隔で漂着するとは限らず、漂着した塵芥を除去するには、監視員がダムまで赴いて塵芥の漂着状態を監視することが余儀なくされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
利水ダムに塵芥などが漂着した場合、従来技術では漂着した塵芥の状態を遠隔地で監視する構成を採用していないため、監視員が必要に応じてあるいは定期的にダムまで赴かなければならず、しかも、漂着した塵芥を除去するにも、ダム運用計画に合った適切なタイミングで塵芥を除去できないことがあり、塵芥除去業務の簡略化が望まれている。
【０００４】
本発明の課題は、ダムの漂着した塵芥を除去するための業務を簡略化することができるダム塵芥除去支援装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、ダムの湖水面上方から前記ダムを撮像して得られたダム画像に関する画像データを処理する画像データ処理手段と、前記画像データ処理手段の処理結果に基づいて前記ダムに漂着した浮遊塵芥の漂着場所と種類および量を判別しこの判別結果を出力する判別手段とを備え、前記画像データ処理手段は、前記ダムの水位を入力し、前記入力したダムの水位を基に前記ダム画像の中からダムの水位により予め設定されたダム湖面形状に一致する画像を抽出してダム湖面形状画像とし、前記ダム湖面形状画像に関する画像データを処理してなるダム塵芥除去支援装置を構成したものである。
【０００６】
前記ダム塵芥除去支援装置を構成するに際しては、以下の要素を付加することができる。
【０００８】
（１）前記判別手段は、前記画像データ処理手段の処理により得られたダム湖面形状画像に関する画像データを２値化処理し、この処理により前記画像データを背景となる湖水面の画像データと浮遊塵芥の画像データとに分けて前記浮遊塵芥の画像データを抽出し、前記抽出された浮遊塵芥の画像データを処理して前記ダムに漂着した浮遊塵芥の漂着場所と種類および量を判別してなる。
【０００９】
（２）前記判別手段の判別結果に従って塵芥除去の必要性の有無を判断しこの判断結果を出力する判断手段を備えてなる。
【００１０】
（３）前記判断手段により前記浮遊塵芥の除去の必要性が有ると判断されたときには、塵芥除去作業計画を立案する塵芥除去計画手段を備えてなる。
【００１１】
（４）前記判断手段により前記浮遊塵芥の除去の必要性が有ると判断されたときにはダム運用計画に支障のない塵芥除去作業計画を立案する塵芥除去計画手段を備えてなる。
【００１２】
（５）前記塵芥除去計画手段の立案による前記塵芥除去作業計画に基づいて請け負い業者に通信ネットワークを介して浮遊塵芥の除去を依頼する塵芥除去通知通報手段を備えてなる。
【００１３】
（６）前記請け負い業者から前記通信ネットワークを介して作業完了報告を受けたときに、塵芥除去作業前後の画像データを入力して両者を比較し、この比較結果を基に除去された浮遊塵芥の種類と量を識別し、前記除去された浮遊塵芥に関する料金を前記識別結果に従って算出し、この算出結果に従って前記請け負い業者に代金を支払うための決済を実行する塵芥除去決済手段を備えてなる。
【００１４】
前記した手段によれば、ダム画像に関する画像データを処理し、処理結果に基づいてダムに漂着した浮遊塵芥の漂着場所と種類及び量を判別し、この判別結果を出力することで、監視員がダムに赴くことなくダムに漂着した塵芥の状態を把握することができ、ダム塵芥除去業務を簡略化することができる。また、判別結果を基に、浮遊塵芥の除去の必要性があると判断したときには、塵芥除去作業計画を立案し、この作業計画に基づいて請け負い業者に通信ネットワークを介して浮遊塵芥の除去を依頼することで、ダム塵芥除去業務を自動化することができる。さらに、除去された浮遊塵芥に関する料金を算出し、この算出結果にしたがって請け負い業者に代金を支払うための決済を行うことで、ダム塵芥除去業務を全て自動化することができるとともに省力化を図ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示すダム塵芥除去支援装置の全体構成図である。図１において、画像受信装置１０は、発電用または取水用の利水ダムの湖水面上方からダムを撮像して得られたダム画像を受信するように構成されている。このダム画像としては、例えば、通信衛星を用いて撮像されたダム画像を用いることができる。この場合には、通信衛星からのダム画像を直接アンテナで受信するかまたは通信ネットワークを介して受信するための受信装置が画像受信装置１０に設けられることになる。画像受信装置１０によって受信されたダム画像は塵芥除去計画装置１２に伝送されるようになっている。
【００１６】
塵芥除去計画装置１２は、ダム画像に関する画像データを処理する画像データ処理手段としての機能を備えているとともに、画像データの処理結果に基づいてダムに漂着した浮遊塵芥の漂着場所と種類及び量を判別し、この判別結果を出力する判別手段としての機能を備えている。このデータ処理手段としては、例えば、ダムの水位に関する情報を入力し、入力したダムの水位に関する情報を基にダム画像の中からダムの水位により予め設定されたダム湖面形状に一致する画像データを抽出してダム湖面形状画像とし、ダム湖面形状画像に関する画像データを処理する機能を備えて構成されている。また判別手段は、画像データ処理手段の処理により得られたダム湖面形状画像に関する画像データを２値化処理し、この処理による画像データを、背景となる湖水面の画像データと浮遊塵芥の画像データとに分けて浮遊塵芥の画像データを抽出し、抽出された浮遊塵芥の画像データを処理してダムに漂着した浮遊塵芥の漂着場所と種類及び量を判別する機能を備えて構成されている。
【００１７】
さらに、塵芥除去計画装置１２は、判別手段の判別結果にしたがって塵芥除去の必要性の有無を判断し、この判断結果を出力する判断手段としての機能を備えているとともに、塵芥除去の必要があると判断されたときに、塵芥除去作業計画を立案したり、塵芥除去の必要性があると判断されたときに、ダム運用計画に支障のない塵芥除去作業計画を立案したりする塵芥除去計画手段としての機能を備えて構成されており、塵芥除去計画装置１２は塵芥除去通知通報装置１４と塵芥除去決済装置１６に接続されている。
【００１８】
塵芥除去通知通報装置１４は、塵芥除去計画装置１２の立案による塵芥除去作業計画に基づいて請け負い業者に通信ネットワーク１８を介して浮遊塵芥の除去を依頼する塵芥除去通知通報手段として構成されている。通信ネットワーク１８には請け負い業者が利用する業者端末２０、２２が接続されており、請け負い業者は、業者端末２０、２２を介して塵芥除去の依頼を受けた時に、塵芥除去作業計画にしたがった塵芥除去を行い、塵芥除去の作業が終了した時には、業者端末２０また業者端末２２、通信ネットワーク１８を介して塵芥除去決済装置１６に作業完了報告を通知するように構成されている。
【００１９】
塵芥除去決済装置１６は、請け負い業者から通信ネットワーク１８を介して作業完了報告を受けた時に、塵芥除去計画装置１２から塵芥除去作業前後の画像データを入力して両者を比較し、この比較結果を基に、除去された浮遊塵芥の種類と量を識別し、除去された浮遊塵芥に関する料金を識別結果にしたがって算出し、この算出結果にしたがって請け負い業者に代金を支払うための決済を実行する塵芥除去決済手段として構成されている。
【００２０】
次に、ダム塵芥除去支援装置の作用を図２及び図３のフローチャートにしたがって説明する。
【００２１】
まず、ダム塵芥除去作業計画を立案するまでの処理として、図２に示すように、画像受信装置１０からダム近傍の画像、例えば、ダムの湖水面上方からダムを撮像して得られたダム画像を入力するとともに、ダムの水位に関する情報を入力する（ステップＳ１）。次に、ダムの水位に応じたダム湖面形状とその座標、例えば緯度、経度に対応づけて予め記憶された情報と、ダム管理装置から入力したダム水位に関する情報に基づいて、ダム画像の中からダムの水位により予め設定されたダム湖面形状に一致する画像を抽出してダム湖面形状画像とする（ステップＳ２）。この後、抽出したダム湖面形状画像に関する画像データを２値化処理し、画像データをｎ階層の濃淡データとして記憶する。すなわち、ダム画像には水面画像と塵芥画像が含まれているため、ダム画像を湖水面の画像と塵芥画像とに識別必要がある。しかも、ダム湖水面はダム塵芥の背景画像であり、この背景画像は天候及び流入水により異なるので、２値化処理された濃淡データの中から一定のしきい値のみの画像データを抽出したのでは湖水面を識別することはできない。
【００２２】
そこで、本実施形態では、ダム湖水面が塵芥に比べて広大であることに着目し、２値化処理された濃淡データのうち面積が最大の濃淡データをダム湖水面のデータ、すなわち背景のデータと判定し、その他のデータを塵芥に関するデータと判別することとしている。そして抽出した塵芥に関するデータの中で、面積が一定値以上で且つ流動していないものを漂着塵芥のデータと判定する（ステップＳ３）。
【００２３】
次に、漂着塵芥（浮遊塵芥）単位ごとにさらにｍ階層の２値化データを作成し、塵芥を流木とその他の塵芥とに判別するための処理を行う。
【００２４】
例えば、２値化濃淡画像のデータを濃度ごとに分けてその形状を判定し、その形状が矩形で且つ面積が一定以上のものは流木と判定する。なお、矩形の縦横比は任意に設定可能とする。そして流木以外のものをその他の塵芥と判別する。そして流木とその他の塵芥ごとにその表面積と、経験的に求められるそれぞれの水面下の深さと比重により塵芥の体積と重量を推定計算する（ステップＳ４）。
【００２５】
次に、漂着した塵芥の漂着地点を座標データから求め、塵芥の漂着地点、種類及びその量に基づいて塵芥除去作業計画を立案する（ステップＳ５）。この場合、以下の手順で塵芥除去作業計画を作成する。
（１）塵芥除去方法の決定
（ａ）漂着地点が流芥ゲート付近の場合は、流芥ゲートを開けることにより塵芥を流す。
【００２６】
（ｂ）漂着地点が除塵機の近くの場合には、除塵機により塵芥を撤去する。
【００２７】
（ｃ）上記いずれの方法でも処理できない塵芥はボートにより撤去する。
（２）上記塵芥撤去方法ごとに、塵芥撤去に必要な作業期間と人員及び車両数を求める。
（３）ダム運用監視計算機からダム運用計画に関する情報を取り込み、ダム運用に支障がないように、塵芥除去作業計画書を作成する。これにより、このルーチンでの処理を終了する。
【００２８】
次に、ダム塵芥除去業務発注・決済業務支援処理を実行するに際しては、図３に示すように、まず、塵芥除去作業計画書の内容をダム管理員が確認した後、塵芥除去通知通報装置１４から通信ネットワーク１８を介して業者端末２０、２２に塵芥除去作業計画に関する情報を送信する（ステップＳ１１）。ダム塵芥除去業者（請け負い業者）が請け負う時には、請け負う旨の情報を発注者に返信する。請け負い業者から請負確認を受信した時には、請け負い業者に内示書を送信する（ステップＳ１２）。この後、請け負い業者は塵芥除去作業計画に基づいて塵芥除去作業を実施し、作業が完了した時には、作業完了報告を通信ネットワーク１８を介して塵芥除去決済装置１６に送信する。
【００２９】
作業完了報告を受信した塵芥除去決済装置１６は、塵芥除去作業前後のダム画像を塵芥除去計画装置１２から取り込み、塵芥除去前後の画像データを比較し、比較結果、すなわち両者の画像データの差分により、除去された塵芥の種別と量を識別する（ステップＳ１３）。この後、実際に除去された塵芥の種類と量及びその作業形態に応じて除去作業に要した料金を算出し、この算出結果を請け負い業者に通信ネットワーク１８を介して通知する（ステップＳ１４）。この後、通知した代金を請け負い業者に支払うための決済として、例えば、電子マネーを用いて代金を支払うための決済を行う（ステップＳ１５）。
【００３０】
このように、本実施形態においては、ダムに漂着した塵芥を除去するに際して、監視員がダムに赴く必要はなく、画像受信装置１０が受信したダム画像を処理し、この処理結果に基づいて塵芥除去を委託することができるため、塵芥除去業務の簡略化および自動化を図ることができるとともに省力化が可能になる。
【００３１】
またダム運用計画と定量的に測定された塵芥量に基づいて、放流前に流木などの塵芥を計画的に除去できるので、ダムを効率的に且つ安全に運用することが可能になる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ダム画像を処理してダムに漂着した浮遊塵芥の漂着場所と種類及び量に関する判別結果を出力するようにしたので、監視員がダムに赴くことなくダムに漂着した塵芥の状態を把握することができ、ダム塵芥除去業務を簡略化することができる。また、判別結果を基に、浮遊塵芥の除去の必要性があると判断したときには、塵芥除去作業計画を立案し、この作業計画に基づいて請け負い業者に通信ネットワークを介して浮遊塵芥の除去を依頼するようにしたため、ダム塵芥除去業務を自動化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すダム塵芥除去支援装置の全体構成図である。
【図２】ダム除去支援除去作業計画作成方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】ダム塵芥除去業務発注・決済業務支援処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１０  画像受信装置
１２  塵芥除去計画装置
１４  塵芥除去通知通報装置
１６  塵芥除去決済装置
１８  通信ネットワーク
２０、２２  業者端末
【図１】
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【図２】
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【図３】
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