JP2000057473A - 環境測定用データ表示伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電源及び信号の配線工事や作業を無くしてコス
トダウンを図るとともに、設置場所の制約が無く、任意
の場所に設置可能であり、都市の美的環境にも有利な環
境測定用データ表示伝送装置を実現する。 【解決手段】制御演算部６、信号伝送部８、表示部９等
の各部の駆動用の電源としての太陽電池１２を備える。
中央の監視センタ等とのデータ送受信を無線送受信部１
１又は衛生通信送受信部１０により、間欠的に無線で行
う。これにより、電源及び信号の配線工事や作業を無
く、設置場所の制約が無く、任意の場所に設置可能であ
る。また、水質計２等のセンサからの環境測定結果が通
常値であれば、その値と公共用の表示とを表示する。水
質計２等のセンサからの環境測定結果が異常値であれ
ば、その値と注意警報表示とを表示する。これにより、
都市の美的環境にも有利となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、河川や道路等のフ
ィールドにおける各種センサからのデータを、フィール
ドで表示し、中央監視室へ伝送する環境測定用データ表
示伝送装置に係わり、特に広域に分散配置された各種セ
ンサのデータの表示及び伝送に好適な環境測定用データ
表示伝送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の環境測定用データ表示伝送装置と
しては、例えば、図９に示すデータ伝送表示装置１００
がある。図９において、水質計２、プロセスセンサ３、
環境分析計４、マルチメディア用センサ５からの信号
は、制御演算部６に入り、必要な演算を行った上でデー
タ記憶部７に蓄えられるとともに必要に応じて表示部９
に表示される。

【０００３】また、制御演算部６から測定データを、信
号伝送部８、送受信部３７及び電話回線１７を介して中
央の監視センタに伝送する。

【０００４】一方、これら制御演算部６、表示部９等を
駆動するための電力は、外部商用電源端子２３から電源
部１３を介して供給される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の環境
測定用データ表示伝送装置にあっては、電源が外部より
供給され、信号伝送がテレメータを介して有線で行われ
ている。このため、電源および信号用の配線工事、作業
が避けられない。

【０００６】また、広域に分散配置する環境測定用デー
タ表示伝送装置では、一般に商用電源や電話回線の確保
が困難で、仮に確保できても電柱の設置や配線工事のコ
ストがかかり、センサや信号伝送装置本体のコストを超
過する場合がある。

【０００７】また、環境測定用データ表示伝送装置を都
市部に設置する場合には、道路沿いに設置されることが
多いが、装置のための電源確保等の工事や作業に際して
交通規制等の処置を要し、障害となっていた。

【０００８】また、公共表示物が多い環境では都市の美
的環境を維持するためにも表示物は最小限にしたい要求
がある。しかしながら、上記従来の環境測定用データ表
示伝送装置においては、上述したような表示物を最小限
にするという配慮がなされていないため、既存の表示物
に加えて、新たに環境測定用データ表示伝送装置を設置
しなければならず、都市環境の美化に貢献することがで
きなかった。

【０００９】本発明の目的は、電源及び信号の配線工事
や作業を無くしてコストダウンを図るとともに、設置場
所の制約が無く、任意の場所に設置可能であり、都市の
美的環境にも有利な環境測定用データ表示伝送装置を実
現することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、次のように構成される。 （１）環境測定用データ表示伝送装置において、工業用
センサからの環境測定信号を入力とし、その入力測定信
号を信号処理する制御演算部と、上記制御演算部の処理
結果及び公共情報を表示する表示部と、上記制御演算部
の処理結果を信号伝送する信号伝送部と、上記制御演算
部の処理結果を保存するためのデータ記憶部と、太陽電
池と、上記太陽電池の発電電力の一部を蓄えるための蓄
電池と、上記太陽電池の発電電力を上記蓄電池、上記制
御演算部、表示部、信号伝送部及びデータ記憶部に供給
する電源部と、上記信号伝送部に接続され、公衆回線と
無線でデータ伝送を行う無線送受信部と、を備え、自律
的な信号の伝送及び表示を行う。

【００１１】制御演算部、表示部、信号伝送部及びデー
タ記憶部には、太陽電池で発電された電力が供給され、
無線送受信部により、公衆回線と無線でデータ伝送が行
われるので、電源及び信号の配線工事や作業を無くして
コストダウンが図れるとともに、設置場所の制約が無
く、任意の場所に設置可能となる。また、表示部には、
制御演算部の処理結果及び公共情報が表示されるので、
環境測定用データ伝送表示装置を都市部に設置する場合
には、都市の美的環境にも有利な環境測定用データ表示
伝送装置を実現することができる。

【００１２】（２）好ましくは、上記（１）において、
上記表示部は、制御演算部により処理された信号が所定
の範囲内であれば、上記制御演算部の処理結果及び公共
情報を表示し、上記処理された信号が所定の範囲外であ
れば、上記制御演算部の処理結果及び警報情報を表示す
る。

【００１３】（３）また、好ましくは、上記（１）にお
いて、上記工業用センサを内蔵する。

【００１４】（４）また、好ましくは、上記（３）にお
いて、上記工業用センサとして、水質、大気、騒音、気
象などの環境分析計、流量、水位、水温、水圧などのプ
ロセスセンサ、画像、音声などのマルチメディア用セン
サを内蔵する。

【００１５】（５）また、好ましくは、上記（１）にお
いて、上記制御演算部は、上記データ記憶部に工業用セ
ンサからの測定信号を周期的に蓄積し、間欠的にそれら
の蓄積データを上記信号伝送部及び無線送受信部を介し
て公衆回線に伝送する。

【００１６】（６）また、好ましくは、上記（１）にお
いて、上記電源部は、畜電池の出力電圧を監視する電圧
監視手段を有し、上記蓄電池の出力電圧が正常動作限界
電圧より上の規定電圧に達した場合には、上記制御演算
部に対して電源異常信号を出力し、上記制御演算部は、
電源異常信号が入力されると、データ退避と信号伝送部
の伝送処理の中断処理を行い、電源低下に対する公衆回
線とのインタフェースの健全性を保ち、自律動作する。

【００１７】（７）また、好ましくは、上記（１）にお
いて、上記工業用センサと制御演算部との間の信号伝送
を無線または衛星通信で行う。

【００１８】（８）また、好ましくは、上記（１）にお
いて、車載または手持ちで移動可能である。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態で
ある環境測定用データ表示伝送装置１の概略構成図であ
る。

【００２０】図１において、工業用センサである、水質
計２、プロセスセンサ３、環境分析計４、マルチメディ
ア用センサ５からの環境測定信号は、制御演算部６に入
力され、この制御演算部６において、必要な演算を行っ
た上でデータ記憶部７に蓄えられるとともに必要に応じ
て表示部９により表示される。

【００２１】なお、水質計２、プロセスセンサ３、環境
分析計４、マルチメディア用センサ５は、図示した例に
おいては、環境測定用データ表示伝送装置１の外部に配
置されているが、この環境測定用データ表示伝送装置１
に内蔵される場合もある。

【００２２】また、環境分析計４は、大気、騒音、気象
などの分析計であり、プロセスセンサ３は、流量、水
位、水温、水圧などのセンサであり、マルチメディア用
センサ５は、画像、音声などのセンサである。

【００２３】また、制御演算部６内のクロック信号によ
り、予め決められた時間に制御演算部６から測定データ
を出力し、信号伝送部８を介して無線伝送部１１、無線
用アンテナ１５より電話回線１７を介して中央の監視セ
ンタに伝送する。つまり、測定データを、周期的にデー
タ記憶部７に記憶させ、間欠的のそれら蓄積されたデー
タを伝送することにより、消費電力を低減させ、必要
な、太陽電池１２及び蓄電池１４の容量を小さくして、
装置１全体の小形化を図っている。

【００２４】また、衛星通信を利用する場合は、測定デ
ータを信号伝送部８から衛星通信送受信部１０を介して
衛星用アンテナ１６より中央の監視センタに伝送する。

【００２５】一方、これらのデバイスを駆動するための
電源は、太陽電池１２により発電された電力が電源部１
３を介して畜電池１４に充電されるとともに、その一部
は電源部１３を介して安定化した電力に変換された後、
各デバイスに供給される。

【００２６】夜間や雨で太陽電池１２の発電電力が得ら
れない場合は、蓄電池１４に蓄えられた電力が各デバイ
スに供給され、常時安定な電力が供給される。

【００２７】図２は、図１に示した電源部１３の内部構
成を示す図である。図２において、太陽電池１２の発電
電力はダイオード３６を介して蓄電池１４に蓄積される
とともにＤＣ−ＤＣコンバータ１９により安定な電圧に
制御されて供給電源端子２１より各部に供給される。太
陽電池１２の出力が低下した場合には蓄電池１４より電
源供給端子２１を介して各部に電力が供給される。この
場合、ダイオード３６の整流作用により太陽電池１２側
はカットオフとなり蓄電池１４の電力が太陽電池１２で
放電されるのを防止している。

【００２８】もし、想定以上の長期間に渡って太陽電池
１２の発電が停止し、蓄電池１４が放電しきって、蓄電
池１４の出力電圧が低下した場合（蓄電池１４の出力電
圧が正常動作限界電圧より上の規定電圧に達した場合）
には、異常検出回路（電圧監視手段）２０が作動して電
源異常信号を電源異常信号出力端子２２から制御演算部
６に出力し、供給電源２１が規定電圧以下になる前に制
御演算部６内のマイクロコンピュータ側で所定の演算、
記憶、信号伝送を終えてデータを退避させ、信号伝送部
８の伝送処理の中断処理を行い、待機状態にする。

【００２９】このようにすれば、再び太陽電池１２の発
電が開始された時点で正常な動作に自動的に復帰するこ
とが可能で、中央の監視システムから見た時に、環境測
定用データ表示伝送装置１は、データ送信が一時的に行
われないときがあるものの、監視システムに障害を及ぼ
すこと無く自律的にデータの伝送を行うことができる。

【００３０】このことは、日照時間の少ない積雪期や日
照時間の少ない都市部で運転する場合に、蓄電池１４の
容量が重量・体積の制約で大きく取れない場合に有効で
ある。データ送信が一時的に行われないときがあるもの
の、日照時にはそれまで蓄積したデータを一括して伝送
するので、中央の監視システムから見た場合のデータ欠
損は、非常に少なくなる。

【００３１】また、放電した蓄電池１４を急速に充電す
る必要がある場合には、外部商用電源端子２３からＡＣ
−ＤＣコンバータ１８を介して外部電力を蓄電池１４に
供給して充電することで連続動作が可能となる。

【００３２】図３は、図１に示した制御演算部６の内部
構成を示す図である。図３において、センサ入力信号端
子３０からの入力信号は、Ａ／Ｄ変換部２５を介してマ
イクロコンピュータ２４に取り込まれ、このマイクロコ
ンピュータ２４により必要な演算が行われ、その結果は
記憶部２８に蓄えられる。また、マイクロコンピュータ
２４により演算処理されたデータは、入出力インタフェ
ース２６及び通信伝送用信号端子３２を介して外部に伝
送されるとともに、入出力インタフェース２９及び表示
用信号端子３３を介して表示部９に出力され、表示され
る。

【００３３】また、通信によって伝送されてきた信号は
シリアルインタフェース２６を介してマイクロコンピュ
ータ２４に取り込まれ、処理を行った後に入出力インタ
フェース２７から制御信号端子３１を出力してセンサ
２、３、４、５を制御する。

【００３４】図４は、本発明の一実施形態である環境測
定用データ表示伝送装置１の外観図であり、この環境測
定用データ表示伝送装置１の上面には太陽電池１２を配
置し、正面上部に表示部９を、下部に公共情報表示部３
４を設けて両者の表示機能をあわせ持たせている。ま
た、この環境測定用データ表示伝送装置１の底面には、
電源信号線３７と、試料水配管３８が備えられている。

【００３５】また、装置１の上部には無線伝送用のアン
テナ１５を設けている。なお、図示していないが、衛生
通信用アンテナ１６は、無線伝送用のアンテナ１５と同
様に、装置１の上部に取付られる。そして、この装置１
の、外形寸法は、一例として、高さ１〜１.５ｍ、横３
０〜５０ｃｍ、奥行き３０ｃｍ程度となる。

【００３６】この実施形態は地上設置例を示すが、他の
設置例として図５に電柱３５に取りつける場合の例を示
す。取付けはＵボルト３６を使用した例であるが、金属
バンド等の他の手段を用いても可能なことはもちろんで
ある。

【００３７】図６は、表示部９及び３４の表示例を示し
た図であり、データ表示部９は例えば液晶ディスプレイ
やＬＥＤ、プラズマディスプレイ等の固体表示素子が適
している。データ表示部９の上方部は、現在の時刻を表
示し、下方部は、センサ２、３、４、５の測定値であ
る、水の濁度、空気中のＮＯｘの含有率、騒音レベルを
表示している。

【００３８】公共情報表示部３４は、公共情報表示のた
めのディスプレイで、都市の美感を保つ上で表示する内
容は最小限にすることが望ましく、かつ必要十分な情報
を提供することが望まれている。これはその一つの解を
与えるものである。図示した例では、地番、地名、もよ
り駅名等が表示されている。

【００３９】ここでは表示内容は固定された内容として
いるが、２次元ディスプレイを使用することにより表示
内容は任意に変えることができ、テロップのように実時
間で連続的な情報を流すことも可能である。また、緊急
時のガイド、指示や交通情報表示あるいは日常の広報、
気象情報等、公共用途の情報提供手段として有用であ
る。

【００４０】例えば、センサ２、３、４、５の測定値
が、通常値であれば、図６に示すように、表示部９に現
在時刻と測定値とを表示する。そして、表示部３４に
は、地番等の表示を行う。

【００４１】センサ２、３、４、５の測定値が異常値と
なった場合には、図７に示すように、表示部９には、そ
の異常の内容を表示し、表示部３４には、注意、警告の
メッセージを表示する。図７に示した例は、水質低下の
場合の例である。

【００４２】また、水道管理者が、環境測定用データ表
示伝送装置１の各設置点のパトロール時に、表示部３４
の表示から水質等の異常に気付き、浄水場の水質、運転
状態を確認したい場合には、図８に示すように、表示部
３４に、無線伝送された浄水場の水質、運転データを表
示し、設置機器のメンテナンスのための情報として利用
することもできる。

【００４３】この場合、環境測定用データ表示伝送装置
１に、表示切り換えスイッチを設置し、このスイッチを
押す毎に、予め定められたそれぞれの箇所からの情報に
切り換えられるように構成することができる。

【００４４】以上のように、本発明の実施形態によれ
ば、駆動用の電源としての太陽電池を備え、中央の監視
センタ等とのデータ送受信を間欠的に無線で行い、環境
測定結果による注意警報表示と公共用の表示とを切り換
えて表示するように構成したので、電源及び信号の配線
工事や作業を無くしてコストダウンを図るとともに、設
置場所の制約が無く、任意の場所に設置可能であり、都
市の美的環境にも有効な環境測定用データ表示伝送装置
を実現することができる。

【００４５】なお、上述した例においては、工業用セン
サ２、３、４、５と制御演算部６との間の信号伝送を有
線で行うように構成したが、無線または衛星通信で行う
ように構成することもできる。

【００４６】また、上述した例においては、環境測定用
データ伝送表示装置は、設置箇所に固定されることとし
たが、小形軽量化が可能であるので、車載または手持ち
で移動可能な構成とすることができる。

【００４７】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、次のような効果がある。電源及び信号の配
線工事や作業を無くしてコストダウンを図るとともに、
設置場所の制約が無く、任意の場所に設置可能であり、
都市の美的環境にも有利な環境測定用データ表示伝送装
置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である環境測定用データ表
示伝送装置の概略構成図である。

【図２】図１に示した電源部の内部構成を示す図であ
る。

【図３】図１に示した制御演算部の内部構成を示す図で
ある。

【図４】本発明の一実施形態である環境測定用データ表
示伝送装置の外観図である。

【図５】本発明の一実施形態である環境測定用データ表
示伝送装置を電柱に設置した場合の外観図である。

【図６】本発明の一実施形態である環境測定用データ表
示伝送装置の通常時の表示例を示す図である。

【図７】本発明の一実施形態である環境測定用データ表
示伝送装置の異常時の表示例を示す図である。

【図８】本発明の一実施形態である環境測定用データ表
示伝送装置の異常時の他の表示例を示す図である。

【図９】従来における環境測定用データ表示伝送装置の
概略構成図である。

【符号の説明】

１ 環境測定用データ表示伝送装置 ２ 水質計 ３ プロセスセンサ ４ 環境分析計 ５ マルチメディア用センサ ６ 制御演算部 ７ データ記憶部 ８ 信号伝送部 ９ 表示部 １０ 衛星通信送受信部 １１ 無線送受信部 １２ 太陽電池 １３ 電源部 １４ 蓄電池 １５ 無線用アンテナ １６ 衛星通信用アンテナ １７ 電話回線 １８ ＡＣ−ＤＣコンバータ １９ ＤＣ−ＤＣコンバータ ２０ 異常検出回路 ２１ 電源供給端子 ２２ 電源異常信号出力端子 ２３ 外部商用電源端子 ２４ マイクロコンピュータ ２５ Ａ／Ｄ変換部 ２６ 入出力インタフェース ２７ 入出力インタフェース ２８ 記憶部 ２９ 入出力インタフェース ３０ センサ入力信号端子 ３１ 制御信号端子 ３２ 通信伝送用信号端子 ３３ 表示用信号端子 ３４ 公共情報表示部 ３５ 電柱 ３６ ダイオード

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】環境測定用データ表示伝送装置において、 工業用センサからの環境測定信号を入力とし、その入力
   測定信号を信号処理する制御演算部と、 上記制御演算部の処理結果及び公共情報を表示する表示
   部と、 上記制御演算部の処理結果を信号伝送する信号伝送部
   と、 上記制御演算部の処理結果を保存するためのデータ記憶
   部と、 太陽電池と、 上記太陽電池の発電電力の一部を蓄えるための蓄電池
   と、 上記太陽電池の発電電力を上記蓄電池、上記制御演算
   部、表示部、信号伝送部及びデータ記憶部に供給する電
   源部と、 上記信号伝送部に接続され、公衆回線と無線でデータ伝
   送を行う無線送受信部と、 を備え、自律的な信号の伝送及び表示を行うことを特徴
   とする環境測定用データ表示伝送装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の環境用データ表示伝送装置
   において、上記表示部は、制御演算部により処理された
   信号が所定の範囲内であれば、上記制御演算部の処理結
   果及び公共情報を表示し、上記処理された信号が所定の
   範囲外であれば、上記制御演算部の処理結果及び警報情
   報を表示することを特徴とする環境用データ表示伝送装
   置。
3. 【請求項３】請求項１記載の環境測定用データ表示伝送
   装置において、上記工業用センサを内蔵することを特徴
   とする環境測定用データ表示伝送装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の環境測定用データ表示伝送
   装置において、上記工業用センサとして、水質、大気、
   騒音、気象などの環境分析計、流量、水位、水温、水圧
   などのプロセスセンサ、画像、音声などのマルチメディ
   ア用センサを内蔵することを特徴とする環境測定用デー
   タ表示伝送装置。
5. 【請求項５】請求項１記載の環境測定用データ表示伝送
   装置において、上記制御演算部は、上記データ記憶部に
   工業用センサからの測定信号を周期的に蓄積し、間欠的
   にそれらの蓄積データを上記信号伝送部及び無線送受信
   部を介して公衆回線に伝送することを特徴とする環境測
   定用データ表示伝送装置。
6. 【請求項６】請求項１記載の環境用データ表示伝送装置
   において、上記電源部は、畜電池の出力電圧を監視する
   電圧監視手段を有し、上記蓄電池の出力電圧が正常動作
   限界電圧より上の規定電圧に達した場合には、上記制御
   演算部に対して電源異常信号を出力し、上記制御演算部
   は、電源異常信号が入力されると、データ退避と信号伝
   送部の伝送処理の中断処理を行い、電源低下に対する公
   衆回線とのインタフェースの健全性を保ち、自律動作す
   ることを特徴とする環境測定データ表示伝送装置。
7. 【請求項７】請求項１記載の環境測定用データ表示伝送
   装置において、上記工業用センサと制御演算部との間の
   信号伝送を無線または衛星通信で行うことを特徴とする
   環境測定用データ表示伝送装置。
8. 【請求項８】請求項１記載の環境測定用データ表示伝送
   装置において、車載または手持ちで移動可能であること
   を特徴とする環境測定用データ伝送表示装置。