(57)【要約】【課題】濁度によって監視カメラの撮像機能が低下し、魚類の呼吸困難が生じ、画像処理が誤判定していた、また入水量と排水量を同量にしないと、魚類の撮像焦点距離がずれ、誤解析を起こしていた、また照明を飼育水槽上部から照射すると乱反射を起こし画像処理の誤解析の原因になっていた、また簡易な濾過器が望まれていた。【解決手段】ポンプ水槽にフイルターユニットとヒーターを装着できる形状とし、また飼育水槽の底部から排水ポンプ水槽の側面まで連結排水ユニットを付着した、また飼育水槽の正面蛍光灯の光を透過する透明窓を装着した、またフイルターユニットは底部に濾材を敷設し、上部に引出し式の蓋を設け、蓋の一部に原水を入水する孔を開孔した形状とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水槽は受水槽とポンプ水槽と飼育水槽とに分割され、ポンプ水槽にフイルターユニットとヒーターを装着できる形状を特徴とする魚類監視水槽。
【請求項２】
請求項１記載の飼育水槽の排水口Ｆからの排水をポンプ水槽の側面の排水口Ｈから排水するため飼育水槽の底部から排水ポンプ水槽の側面まで連結排水ユニットを付着した形状を特徴とする魚類監視水槽。
【請求項３】
請求項１記載の飼育水槽の正面に蛍光灯を具備し、蛍光灯の光を透過する透明窓を飼育水槽の正面に装着した形状を特徴とする魚類監視水槽。
【請求項４】
請求項１記載のフイルターユニットは底部に濾材を敷設し、上部に引出し式の蓋を設け、蓋の一部に原水を入水する孔を開孔した形状を特徴とする魚類監視水槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原水に含まれる含有毒物を魚類の行動で監視する魚類監視水槽において、原水の入水量と排水量を一定に保ち、飼育水槽の魚類を長期的に飼育し、監視カメラで俯瞰で撮像し、その映像を画像処理することで原水に含まれる含有毒物に対して魚類の行動変化を解析し、毒物判定を自動的に行うことができる魚類監視水槽に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、河川や湖から飲料用水として取水す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、カドミウム、鉛、亜鉛などの有害重金属、ダイオキシン、シアン化カリウムや農薬などの混入する事態が発生しないとも限らない、このため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重要である。
そこで、取水した原水を連続的に魚類監視水槽に通水させ、その飼育水槽で飼育している魚類を監視カメラで常時撮影し、監視中の魚類の行動が正常か異状かを画像処理装置によって解析し、異状と装置が判断した場合は自動的にアラームを発報する魚類を使った水質自動監視装置が知られており、本発明は魚類を使用した水質自動監視装置１８内に具備される魚類監視水槽である。
【特許文献１】特開２００３−００１８０９号公報
【特許文献２】実開２００３−００００６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の魚類監視水槽は以下の問題があった。
（１）  河川の表流水は雨が降ると高濁度水が魚類監視水槽に入水することがあり、濁度によって監視カメラの撮像機能が低下したり、魚類の鰓に溶存した土の微粒子が付着して呼吸困難が生じ魚類が行動停止を起こし、魚類の死亡と画像処理が誤判定していた。
（２）  入水量と排水量を常に同量にしないと、飼育水槽の水位が異状に高くなったり、また異状に低下したりすると、魚類の撮像焦点距離がずれて監視カメラの撮像に支障を及ぼし、安定した画像処理ができず、誤解析を起こしていた。
（３）  魚類監視水槽は水質自動監視装置内に収納されており、装置の扉を閉めると監視カメラの撮像には最低被写体照度を必要とする、そのため蛍光灯等の照明を必要とするが、蛍光灯等の照明を飼育水槽上部から照射すると、光が水面に映り水面の波で光が乱反射し、監視カメラの映像信号を画像処理するシステムにおいて光の波状的な反射は画像処理の誤解析の原因になっていた。
（４）  濁度水を処理するには別置式の専用濾過器を必要としていたが、これらは大型で価格も高いため、濁度の状態や頻度によっては、簡易な濾過器が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、水槽は受水槽とポンプ水槽と飼育水槽とに分割され、ポンプ水槽にフイルターユニットとヒーターを装着できる形状を特徴とする。また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、飼育水槽の排水口Ｆからの排水をポンプ水槽の側面の排水口Ｈから排水するため飼育水槽の底部から排水ポンプ水槽の側面まで連結排水ユニットを付着した形状を特徴とする。また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、飼育水槽の正面に蛍光灯を具備し、蛍光灯の光を透過する透明窓を飼育水槽の正面に装着した形状を特徴とする。また、請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、フイルターユニットは底部に濾材を敷設し、上部に引出し式の蓋を設け、蓋の一部に原水を入水する孔を開孔した形状を特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の魚類監視水槽によって、入水量と排水量の均衡が図られ、適切の照明装置によって画像処理の解析で誤解析や誤判定を解消し、２４時間連続的な魚類の行動を監視カメラで撮像できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
原水の含有毒物を魚類行動で２４時間連続自動監視を監視カメラや画像処理装置で行うため、本発明の魚類監視水槽は、原水の水位の保持や還流や入水量及び排水量の調整や監視カメラの照明等によって、飼育水槽の魚類の棲息環境を整え画像処理に支障が出ないことで実現した。
【実施例】
【０００７】
以下、この発明に係わる魚類監視水槽の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明をする。図１は、この発明に係わる魚類監視水槽の実施の形態を示す斜視図である。図２は、この発明に係わる魚類監視水槽の実施の形態を示す平面図である。図３は、この発明に係わる魚類監視水槽の実施の形態を示す正面図である。図４は、この発明に係わる魚類監視水槽の実施の形態を示す左側面図である。図５は、この発明に係わる魚類監視水槽の実施の形態を示す右側面図である。図６は、この発明に係わる魚類監視水槽の実施の形態を示す裏面図である。図８は、この発明に係わるフイルターユニットの実施の形態を示す斜視図である。図９は、本発明の魚類監視水槽を具備する魚類を使用した水質自動監視装置の全体図である。
【０００８】
図１、において、魚類監視水槽１は受水槽２、ポンプ水槽３、飼育水槽４で分割され、正面、右側面、左側面、裏面を表する。
【０００９】
図１、図２、図３、図４、図５、図６の矢印は原水の流れる方向を示す。
【００１０】
図１において、受水槽２は原水入水口Ａとオーバーフロー口Ｂと給水口Ｃを備えている。
【００１１】
原水入水口Ａからの入水量が給水口Ｃから排水されるより水量が多い場合は、オーバーフロー口Ｂから排水し、入水量が少ない場合は、排水量が少なくなり受水槽２の水量は常に一定に保たれている。
【００１２】
給水口Ｃから原水はフイルターユニット５の蓋７に開口した孔８から給水される。
【００１３】
図１、図３、図４、図５、図６において、ポンプ水槽３は、フイルターユニット５とヒーター９が上下に装着できるスペースを有し、フイルターユニット５はヒーター９の上部に装着される。
【００１４】
フイルターユニット５とヒーター９は、受水槽２の底部面とポンプ水槽３の下部面の中間に装着する。
【００１５】
フイルターユニット５は受水槽２の底部面に挿入する形状とし、ポンプ水槽３の両内面にレール棒５ａを付着し、フイルターユニット５はレール棒５ａの上を滑挿して装着する。
【００１６】
ヒーター９は、フイルターユニット５の底部面とポンプ水槽３の下部面の中間に装着する。
【００１７】
図８はフイルターユニット５の斜視図である、フイルターユニット５は長方形の箱状の形状で上部に蓋７が具備し、蓋７はレール５ｂ上を滑らせる開閉式になっている、蓋７には孔８が開口し、受水槽２の給水口Ｃから原水がこの孔８から給水される。
【００１８】
フイルターユニット５の底部には濾材６が敷設され、フイルターユニット５の底部は多数の小孔があり、原水中に溶け込んだ泥や土は濾材６を通過するとき原水中に溶け込んだ泥や土を濾材６で除去する。
【００１９】
濾材６の材質は、布材や紙材やセラミック材や砂材などを使用する、濾材は濾過の汚れによって定期的に洗浄や交換が必要で、そのためフイルターユニット５は受水槽２の左右側面に定着されたレール棒５ａ上を滑らせて簡単に着脱可能な形状となっている。
【００２０】
ヒーター９は、ポンプ水槽３の底部に横臥した状態で装着し、上面部にフイルターユニット５が装着できる寸法とし、ヒーター９は数本装着できる、ヒーターの端部からヒーター用電線９ａが具備されている。
【００２１】
ヒーター９は、片端にヒーター電源用の電線９ａが固着し、電線９ａは通常ＡＶ１００Ｖに接続することでヒーター９は発熱する、通常ヒーター９はサーモスタットが具備されているため一定の温度が保持され発熱過剰による火災防止等の対応が施されている。
【００２２】
魚類は水温が５℃以下になると冬眠状態で行動停止になり、画像処理は死亡と誤判定するためヒーター９は原水が河川湖沼水の場合は設置が必要になる。
【００２３】
通常は別置式の加温器を設置するが、地域によっては、また地下水等の場合は水温がそれほど低下しない場合、簡易な加温方法が望まれていた。
【００２４】
図１、図２において、ポンプ槽３に給水された原水は循環ポンプ１０よって飼育水槽４内に噴出される。
【００２５】
飼育水槽４は上部を開放した四角形の箱状で製作され、深さは２０センチメートル以内と浅い、そのため水槽の清掃などメンテナンスを容易にしている、材質は製作加工を容易にするため乳白アクリル板で製作されている、透明板や黒色のアクリル板は鏡の映し作用で魚類の姿が写り魚類にストレスを与えるため好ましくない。
【００２６】
監視カメラ１７は飼育水槽４の上部から俯瞰で撮影される、飼育水槽４には小型の魚類１１が試験魚として飼育されている、例えば魚類１１はメダカなどが２０匹前後常時、原水中の毒物含有の試験魚として長期間飼育される。
【００２７】
四角形の飼育水槽４の三ヶ所の角には三日月形状板４ａを具備することで、水槽内部を円形状にし、循環ポンプ１０よって噴出された原水は四角形の水槽の角に滞留することなく飼育水槽４内を円状に還流する。
【００２８】
例えば毒物が原水中に含有すると飼育水槽４の魚類１１は当然毒物に侵されて泳ぐ力が弱まり、魚類１１は飼育水槽４内を円状に流される。
【００２９】
通常は、魚類は水の流れに向かって泳ぐ習性をもつが、毒物に侵されると流れに向かって泳ぐことができなくなり、流れに流されることになる。
【００３０】
飼育水槽４の底部の中心部に排水口Ｆが開孔している、この開孔部にポールを立て、ポールに網目のネットを繋着し、片方を飼育水槽４の内壁に掛着することで毒物に侵されて流れに流された魚類は網目の捕獲ネット１２に掛着し、流の水圧によって捕獲ネット１２から脱出して泳ぐことができなくなる。
【００３１】
俯瞰で撮影する監視カメラ１７は、映像信号を画像処理装置に送り、画像処理装置では泳いでいる魚類の数を１秒間に数回解析して数が減少すれば段階的にアラームを出す仕組みになっている。
【００３２】
解析は、常時泳いでいる飼育水槽４内の魚類１１の総数を予め決めておき、毒物に侵されて流れに向かって泳ぐことができなくなった魚類は、網目の捕獲ネット１２に掛着し泳ぐ総数から除外され、泳いでいる魚類だけの数が計数される。
【００３３】
画像処理装置は泳いでいる魚類１１を計数して、その結果として減少があれば、減少数に応じて段階的なアラームを出す、例えば全数が泳いでいないと計数されたときは重大警報となり、電磁弁を開いて飼育水槽４内の原水を検査水として予め準備された容器に自動採水する仕組みになっている。
【００３４】
飼育水槽４とポンプ水槽３の水位は常時一定に保持されている、まず原水は給水口Ａか受水され、ポンプ水槽３を経由して飼育水槽４に給水する、給水された水量だけ排水されることで、常に水位を一定に保持し、魚類１１は常に新しい原水に曝されることで原水中の含水毒物の判定をすることになる、この試験法はバイオアッセイ法と言われる、図９はバイオアッセイ法が適用される魚類を使用した水質自動監視装置１８の全体図である。
【００３５】
図３、図４、図５、図６において、給水量が排水量より多いときは、受水槽２のオーバーフロー口Ｂと飼育水槽４のオーバーフロー口Ｅの２箇所のオーバーフロー口からオーバーした水量を排水することで常に水位を一定に保持する、逆に給水量が少ない時は排水量も少なくなる。
【００３６】
従来工法においては、水量調節は塩ビの配管によって排水口とオーバーフロー口の位置を調節していたが、配管加工ではレベル位置の誤差が生じていた、本発明では飼育水槽の排水口Ｆからの排水をポンプ水槽の側面の排水口Ｈから排水するため飼育水槽の底部から排水ポンプ水槽の側面まで連結排水ユニットを付着した形状とした。
【００３７】
飼育水槽の排水口Ｆからの排水を魚類監視水槽１の底面の排水口Ｈから排水する。
【００３８】
飼育水槽４の排水口Ｆの底部に連結排水ユニット１５を付着し、裏面の排水口Ｈまで連結排水ユニット１５を捲着することで従来の配管加工で生じていたレベル位置の誤差を解決した。
【００３９】
排水口Ｇは通常は排水口Ｇの下部に具備するバルブ１６で閉じられており、清掃やメンテナンスの時以外は開放しない、バルブ１６を開放すると排水口Ｉ原水が排水される。
【００４０】
図３、図４、図５、図６において、飼育水槽４のオーバーフロー口Ｅより連結排水ユニット１５の排水口Ｈを低い位置に具備することで水位を一定に保つことができる、また連結排水ユニット１５を魚類監視水槽１に付着することで従来工法の塩ビの配管より水位を正確に保つことができる。
【００４１】
飼育水槽４の水位を正確に保つことで、魚類１１の撮像焦点距離がずれないで監視カメラ１７の撮像と画像処理の解析を安定させる。
【００４２】
魚類監視水槽１の材料は乳白アクリル板で通常製作されている、図１、図２において、魚類監視水槽１の正面に細い長方形の透明窓１３が嵌着されている、目的は蛍光灯１４等の照明の光の透過窓１３であり、飼育水槽４内の魚類１１を監視カメラ１７で撮像する最低被写体照度を確保するためである。
【００４３】
蛍光灯１４等の照明を飼育水槽上部から照射すると、光が水面に映り水面の波に光が揺れ乱反射する。
【００４４】
監視カメラの映像信号を画像処理をするシステムにおいて光の乱反射は誤解析の原因となる、そのため魚類監視水槽１の正面に細い長方形の透明窓１３を嵌着して蛍光灯１４等の照明の光の透過窓１３から飼育水槽４内に照射することで画像処理の誤解析を解決した。
【００４５】
透明窓１３は魚類監視水槽１の正面の乳白アクリル板を切り抜いた窓に透明アクリル板を嵌着してもよいし、切り抜いた乳白アクリル板の内側に透明アクリル板を張り合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
表流水、湖沼水、地下水などの原水を使用する上水道や飲料水工場や排水などの原水中の有毒物質含有を２４時間連続自動監視で行う、バイオアッセイ法の魚類を使用した水質自動監視装置１８内に具備する魚類監視水槽の用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】この発明に係わる魚類監視水槽の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】この発明に係わる魚類監視水槽の実施の形態を示す平面図である。
【図３】この発明に係わる魚類監視水槽の実施の形態を示す正面図である。
【図４】この発明に係わる魚類監視水槽の実施の形態を示す左側面図である。
【図５】この発明に係わる魚類監視水槽の実施の形態を示す右側面図である。
【図６】この発明に係わる魚類監視水槽の実施の形態を示す裏面図である。
【図７】この発明に係わるフイルターユニットの実施の形態を示す斜視図である。
【図８】本発明の魚類監視水槽を具備する魚類を使用した水質自動監視装置の全体図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  魚類監視水槽
２  受水槽
３  ポンプ水槽
４  飼育水槽
４ａ  三日月形状板
５  フイルターユニット
５ａ  レール棒
５ｂ  レール
６  濾材
７  蓋
８  孔
９  ヒーター
１０  循環ポンプ
１１  魚類
１２  捕獲ネット
１３  透明窓
１４  蛍光灯
１５  連結排水ユニット
１６  バルブ
１７  監視カメラ
１８  魚類を使用した水質自動監視装置
Ａ  給水口
Ｂ  オーバーフロー口
Ｃ  給水口
Ｄ  給水口
Ｅ  オーバーフロー口
Ｆ  排水口
Ｇ  排水口
Ｈ  排水口
Ｉ  排水口
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１】
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【図２】
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