JP2002148094A - 水位計測方法および装置 - Google Patents
水位計測方法および装置Info
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- JP2002148094A JP2002148094A JP2000344247A JP2000344247A JP2002148094A JP 2002148094 A JP2002148094 A JP 2002148094A JP 2000344247 A JP2000344247 A JP 2000344247A JP 2000344247 A JP2000344247 A JP 2000344247A JP 2002148094 A JP2002148094 A JP 2002148094A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の目的は、バッテリーを太陽電池で充電
できなくて画像処理による水位計測を継続してできる水
位計測方法および装置を提供することにある。 【解決手段】本発明は、太陽電池７により充電されるバ
ッテリー６の電圧が設定値より小さいときにはカメラ２
と画像処理装置３による水位計測周期を大きくするよう
にしたことにある。具体的には、バッテリー６の電圧が
設定値より小さいときには水位計測装置に給電する周期
を大きくする。
できなくて画像処理による水位計測を継続してできる水
位計測方法および装置を提供することにある。 【解決手段】本発明は、太陽電池７により充電されるバ
ッテリー６の電圧が設定値より小さいときにはカメラ２
と画像処理装置３による水位計測周期を大きくするよう
にしたことにある。具体的には、バッテリー６の電圧が
設定値より小さいときには水位計測装置に給電する周期
を大きくする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はダム、河川などにお
ける水位を画像処理によって計測する水位計測方法およ
び装置に関する。
ける水位を画像処理によって計測する水位計測方法およ
び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ダム、河川などの水位（潮位）
の測定は、水位測定個所に目盛りを付けた量水標（量水
板とも称する）を設け、人間が目視で読取ることにより
行っている。
の測定は、水位測定個所に目盛りを付けた量水標（量水
板とも称する）を設け、人間が目視で読取ることにより
行っている。
【０００３】また、機械的に水位計測するには水面にフ
ロートを浮べてフロートの変位を機械的に測定するもの
が知られている。
ロートを浮べてフロートの変位を機械的に測定するもの
が知られている。
【０００４】しかし、目視による水位測定は遠隔地の測
定が困難であり、また、機械的な測定はフロートなどの
故障のため信頼性に欠けるという問題点を有する。
定が困難であり、また、機械的な測定はフロートなどの
故障のため信頼性に欠けるという問題点を有する。
【０００５】このような問題点を解決するため量水標を
カメラなどの撮像装置で撮像した画像を画像処理して水
位計測することが提案され、既に実用に供されている。
このことは、例えば特開平７―３３０３９号公報、特開
平８―１４５７６５号公報などに記載されている。
カメラなどの撮像装置で撮像した画像を画像処理して水
位計測することが提案され、既に実用に供されている。
このことは、例えば特開平７―３３０３９号公報、特開
平８―１４５７６５号公報などに記載されている。
【０００６】このように、量水標を撮像した画像を画像
処理して水位計測する水位計測装置には、量水標を撮像
するカメラなどの撮像装置と、撮像装置で撮像した画像
を画像処理して水位計測する画像処理装置および画像処
理装置で計測した水位計測値を監視所に送信する通信装
置とが必要となる。
処理して水位計測する水位計測装置には、量水標を撮像
するカメラなどの撮像装置と、撮像装置で撮像した画像
を画像処理して水位計測する画像処理装置および画像処
理装置で計測した水位計測値を監視所に送信する通信装
置とが必要となる。
【０００７】水位計測装置を構成する撮像装置、画像処
理装置および通信装置を動作させるには電源が必要とな
る。画像処理して水位計測する水位計測装置の電源は１
２Ｖ程度である。従来、画像処理して水位計測する水位
計測装置の電源は商用電源の電圧を降圧して得るように
している。
理装置および通信装置を動作させるには電源が必要とな
る。画像処理して水位計測する水位計測装置の電源は１
２Ｖ程度である。従来、画像処理して水位計測する水位
計測装置の電源は商用電源の電圧を降圧して得るように
している。
【０００８】ところで、画像処理して水位計測する水位
計測装置を商用電源を得られない僻地に設置することが
要求されている。その場合には電源としてバッテリー
（蓄電池）を用い、このバッテリーを太陽電池で充電す
る構成にすることが考えられている。
計測装置を商用電源を得られない僻地に設置することが
要求されている。その場合には電源としてバッテリー
（蓄電池）を用い、このバッテリーを太陽電池で充電す
る構成にすることが考えられている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】水位計測装置の電源と
して太陽電池で充電されるバッテリー（蓄電池）を用い
た場合、長期間の天候不順によってバッテリーを太陽電
池で充電することができなくなる。バッテリーを太陽電
池で充電できないとバッテリー電圧が低下して、水位計
測装置を作動できず水位計測不能になるという問題点を
有する。
して太陽電池で充電されるバッテリー（蓄電池）を用い
た場合、長期間の天候不順によってバッテリーを太陽電
池で充電することができなくなる。バッテリーを太陽電
池で充電できないとバッテリー電圧が低下して、水位計
測装置を作動できず水位計測不能になるという問題点を
有する。
【００１０】このため、天候不順によってバッテリーを
太陽電池で充電することができなくても水位計測を継続
して行えるようにすることが強く要望されている。
太陽電池で充電することができなくても水位計測を継続
して行えるようにすることが強く要望されている。
【００１１】本発明は上記点に対処して成されたもの
で、その目的とするところはバッテリーを太陽電池で充
電できなくて画像処理による水位計測を継続してできる
水位計測方法および装置を提供することにある。
で、その目的とするところはバッテリーを太陽電池で充
電できなくて画像処理による水位計測を継続してできる
水位計測方法および装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、太陽電池により充電されるバッテリーの電圧が設
定値より小さいときには水位計測周期を大きくするよう
にしたことにある。
ろは、太陽電池により充電されるバッテリーの電圧が設
定値より小さいときには水位計測周期を大きくするよう
にしたことにある。
【００１３】具体的には、バッテリーの電圧が設定値よ
り小さいときには水位計測装置に給電する周期を大きく
する。
り小さいときには水位計測装置に給電する周期を大きく
する。
【００１４】本発明はバッテリーの電圧が設定値より小
さいときには水位計測周期を大きくして水位を計測する
ので、バッテリーの電力消耗を低減して水位計測を継続
して行えるようになる。天候が回復すればバッテリーは
太陽電池により充電されることになる。
さいときには水位計測周期を大きくして水位を計測する
ので、バッテリーの電力消耗を低減して水位計測を継続
して行えるようになる。天候が回復すればバッテリーは
太陽電池により充電されることになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１に本発明の一実施例を示す。
【００１６】図１において、水位測定個所に目盛りを付
され水面に対して垂直状に設置されている量水標１はカ
メラ２によって撮像される。量水標１の近傍には水位判
定が正確に行えるように、通常、例えば特開平１１―７
２３７０号公報に記載されているような図示しない傾斜
板が配置される。
され水面に対して垂直状に設置されている量水標１はカ
メラ２によって撮像される。量水標１の近傍には水位判
定が正確に行えるように、通常、例えば特開平１１―７
２３７０号公報に記載されているような図示しない傾斜
板が配置される。
【００１７】カメラ２は量水標１の水面境界部２０を撮
影できる位置に設置される。カメラ２と量水標１までの
距離は１００ｍ程度である。カメラ２は１シーン（１撮
影画面）で計測範囲全体をカバーするのが理想的である
が、通常はカメラ２の解像度と計測要求精度から１シー
ンが４m程度であり、複数枚のカメラシーンで全計測範
囲をカバーする。このため、カメラ２は予めプリセット
シーンを設定しておき水面位置により決められたプリセ
ットシーンに合わせるようにし、水面位置に合わせてカ
メラ角度（撮影角度）を制御される。
影できる位置に設置される。カメラ２と量水標１までの
距離は１００ｍ程度である。カメラ２は１シーン（１撮
影画面）で計測範囲全体をカバーするのが理想的である
が、通常はカメラ２の解像度と計測要求精度から１シー
ンが４m程度であり、複数枚のカメラシーンで全計測範
囲をカバーする。このため、カメラ２は予めプリセット
シーンを設定しておき水面位置により決められたプリセ
ットシーンに合わせるようにし、水面位置に合わせてカ
メラ角度（撮影角度）を制御される。
【００１８】カメラ２で撮影された量水標１および水面
境界部２０を含む画像（量水標画像）は画像処理装置３
に取込まれる。画像処理装置３は、量水標１の水面境界
部２０を解析して水面位置を特定して量水標１の基準目
盛を使用して水位を計算する。画像処理装置３の計測結
果である水位計測値は、通信装置（無線通信装置）４に
加えられ、監視所に送信される。
境界部２０を含む画像（量水標画像）は画像処理装置３
に取込まれる。画像処理装置３は、量水標１の水面境界
部２０を解析して水面位置を特定して量水標１の基準目
盛を使用して水位を計算する。画像処理装置３の計測結
果である水位計測値は、通信装置（無線通信装置）４に
加えられ、監視所に送信される。
【００１９】カメラ２、画像処理装置３、通信装置４は
電源回路（開閉器）５を介してバッテリー６から給電さ
れる。バッテリー６の定格電圧は１２Ｖである。バッテ
リー６は太陽電池７によって充電される。
電源回路（開閉器）５を介してバッテリー６から給電さ
れる。バッテリー６の定格電圧は１２Ｖである。バッテ
リー６は太陽電池７によって充電される。
【００２０】バッテリー６の電圧Ｖｏは電圧検出回路８
され、設定値Ｖｓと比較される。設定値Ｖｓは例えば１
１Ｖに設定される。電圧検出回路８はＶｓ＞Ｖｏになる
と計測周期制御回路９に周期変更指令を与える。計測周
期制御回路９は周期変更指令を入力すると電源回路５の
開閉器をオンオフする周期を変更する。
され、設定値Ｖｓと比較される。設定値Ｖｓは例えば１
１Ｖに設定される。電圧検出回路８はＶｓ＞Ｖｏになる
と計測周期制御回路９に周期変更指令を与える。計測周
期制御回路９は周期変更指令を入力すると電源回路５の
開閉器をオンオフする周期を変更する。
【００２１】なお、画像処理装置３は、中央処理装置
（ＣＰＵ）、主メモリ、バス、画像専用プロセッサ、画
像メモリ、外部インターフェースなどから構成されてい
る。
（ＣＰＵ）、主メモリ、バス、画像専用プロセッサ、画
像メモリ、外部インターフェースなどから構成されてい
る。
【００２２】次に動作を説明する。
【００２３】バッテリー６の電圧Ｖｏが設定値Ｖｓより
大きい場合、計測周期制御回路９は予め定められた周期
で開閉器５をオンにする。通常、この周期は１０分程で
ある。開閉器５をオンにすると、カメラ２、画像処理装
置３、通信装置４はバッテリー６から給電され作動を開
始する。
大きい場合、計測周期制御回路９は予め定められた周期
で開閉器５をオンにする。通常、この周期は１０分程で
ある。開閉器５をオンにすると、カメラ２、画像処理装
置３、通信装置４はバッテリー６から給電され作動を開
始する。
【００２４】カメラ２で撮影された量水標１および水面
境界部２０を含む画像（量水標画像）は画像処理装置３
に取込まれる。画像処理装置３は、量水標１の水面境界
部２０を解析して水面位置を特定して量水標１の基準目
盛を使用して水位を計算する。
境界部２０を含む画像（量水標画像）は画像処理装置３
に取込まれる。画像処理装置３は、量水標１の水面境界
部２０を解析して水面位置を特定して量水標１の基準目
盛を使用して水位を計算する。
【００２５】画像処理装置３の水位計測は概略次のよう
にして行われる。水位計測プログラムは主メモリに格納
されており、ＣＰＵはこのプログラムに従い水位計測処
理を実行する。画像専用プロセッサは、画像処理機能を
高速に実行するために処理アルゴリズムをＬＳＩ、ハー
ドウエア化されており、カメラ２からの画像や画像専用
プロセッサの画像処理結果は画像メモリに格納される。
にして行われる。水位計測プログラムは主メモリに格納
されており、ＣＰＵはこのプログラムに従い水位計測処
理を実行する。画像専用プロセッサは、画像処理機能を
高速に実行するために処理アルゴリズムをＬＳＩ、ハー
ドウエア化されており、カメラ２からの画像や画像専用
プロセッサの画像処理結果は画像メモリに格納される。
【００２６】このような画像処理装置３の水位計測処理
は、１回の測定周期で複数回行われ、平均をとることに
よってさざなみをしている。
は、１回の測定周期で複数回行われ、平均をとることに
よってさざなみをしている。
【００２７】このようにして画像処理装置３で計測され
た水位計測値は、通信装置（無線通信装置）４に加えら
れ、監視所に送信される。計測周期制御回路９は１周期
の測定が終了すると開閉器５をオフする。開閉器５をオ
ンしている時間は２分程度である。この状態において、
バッテリー６は太陽電池７により充電されている。
た水位計測値は、通信装置（無線通信装置）４に加えら
れ、監視所に送信される。計測周期制御回路９は１周期
の測定が終了すると開閉器５をオフする。開閉器５をオ
ンしている時間は２分程度である。この状態において、
バッテリー６は太陽電池７により充電されている。
【００２８】このように水位計測を行っているときに、
天候不順によって太陽電池７からバッテリー６の充電が
充分になされず電圧Ｖｏが設定値Ｖｓより小さくなった
とする。電圧検出回路８はＶｏ＜Ｖｓになると計測周期
制御回路９に周期変更指令を与える。計測周期制御回路
９は周期変更指令を入力すると電源回路５の開閉器をオ
ンする周期を大きくなるように変更する。計測周期制御
回路９は、例えば、６０分にする。
天候不順によって太陽電池７からバッテリー６の充電が
充分になされず電圧Ｖｏが設定値Ｖｓより小さくなった
とする。電圧検出回路８はＶｏ＜Ｖｓになると計測周期
制御回路９に周期変更指令を与える。計測周期制御回路
９は周期変更指令を入力すると電源回路５の開閉器をオ
ンする周期を大きくなるように変更する。計測周期制御
回路９は、例えば、６０分にする。
【００２９】バッテリー６の電圧Ｖｏが設定値Ｖｓより
小さくなると６０分の計測周期で開閉器５がオンされ、
画像処理装置３で同様に水位計測が行われる。カメラ
２、画像処理装置３、通信装置４はバッテリー６から給
電される電圧が例えば９Ｖ以上であれば作動する。
小さくなると６０分の計測周期で開閉器５がオンされ、
画像処理装置３で同様に水位計測が行われる。カメラ
２、画像処理装置３、通信装置４はバッテリー６から給
電される電圧が例えば９Ｖ以上であれば作動する。
【００３０】その後、天候が回復し太陽電池７からバッ
テリー６の充電がされ電圧Ｖｏが設定値Ｖｓより大きく
なると、計測周期制御回路９は電源回路５の開閉器をオ
ンする周期を通常の周期に戻し小さくする。
テリー６の充電がされ電圧Ｖｏが設定値Ｖｓより大きく
なると、計測周期制御回路９は電源回路５の開閉器をオ
ンする周期を通常の周期に戻し小さくする。
【００３１】以上のようにして水位計測を行うのである
が、バッテリーの電圧が設定値より小さいときには水位
計測周期を大きくして水位を計測するので、バッテリー
の電力消耗を低減して水位計測を継続して行える。その
後、天候が回復すればバッテリーは太陽電池により充電
されるので水位計測を継続できる。
が、バッテリーの電圧が設定値より小さいときには水位
計測周期を大きくして水位を計測するので、バッテリー
の電力消耗を低減して水位計測を継続して行える。その
後、天候が回復すればバッテリーは太陽電池により充電
されるので水位計測を継続できる。
【００３２】なお、上述の実施例はカメラなどの撮像手
段、画像処理手段および通信手段を電源のオンオフで作
動、停止させるようにしているが、各手段を直接オンオ
フするようにしてもよいことは明らかなことである。
段、画像処理手段および通信手段を電源のオンオフで作
動、停止させるようにしているが、各手段を直接オンオ
フするようにしてもよいことは明らかなことである。
【００３３】また、水位計測周期を２つに変更している
が、バッテリー電圧に応じて複数の周期に変更してもよ
いことは勿論のことである。
が、バッテリー電圧に応じて複数の周期に変更してもよ
いことは勿論のことである。
【００３４】
【発明の効果】本発明によればバッテリーの電圧が設定
値より小さいときには水位計測周期を大きくして水位を
計測するので、バッテリーの電力消耗を低減して水位計
測を継続して行えるようになる。その後、天候が回復す
ればバッテリーは太陽電池により充電されるので水位計
測を継続できる。
値より小さいときには水位計測周期を大きくして水位を
計測するので、バッテリーの電力消耗を低減して水位計
測を継続して行えるようになる。その後、天候が回復す
ればバッテリーは太陽電池により充電されるので水位計
測を継続できる。
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
１…量水標、２…カメラ、３…画像処理装置、４…通信
装置、５…電源回路（開閉器）、６…バッテリー、７…
太陽電池、８…電圧検出回路、９…計測周期制御回路。
装置、５…電源回路（開閉器）、６…バッテリー、７…
太陽電池、８…電圧検出回路、９…計測周期制御回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高木 陽市 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 日 立プロセスコンピュータエンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 辻川 秋雄 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所情報制御システム事業部 内 (72)発明者 海老沢 匠 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 日 立プロセスコンピュータエンジニアリング 株式会社内 Ｆターム(参考） 2F014 FA04 GA10 5F051 BA05 BA11 JA17 JA20 KA03 KA10
Claims (5)
- 【請求項１】水面位置を示す量水標を撮像手段で撮影
し、この撮像手段で撮影した画像を画像処理手段により
画像処理して水位を計測し通信手段で通信するものであ
って、太陽電池により充電され、前記撮像手段、画像処
理手段および通信手段に給電するバッテリーの電圧が設
定値より小さいときには水位計測周期を大きくするよう
にしたことを特徴とする水位計測方法。 - 【請求項２】水面位置を示す量水標を撮像手段で撮影
し、この撮像手段で撮影した画像を画像処理手段により
画像処理して水位を計測し通信手段で通信するものであ
って、太陽電池により充電され、前記撮像手段、画像処
理手段および通信手段に給電するバッテリーの電圧が設
定値より小さいときには前記撮像手段、画像処理手段お
よび通信手段に給電して水位を計測する水位計測周期を
大きくするようにしたことを特徴とする水位計測方法。 - 【請求項３】水面位置を示す量水標を撮像する撮像手段
と、前記撮像手段で撮像した画像を画像処理して水位を
計測する画像処理手段と、前記画像処理手段で計測した
水位計測値を送信する通信手段と、太陽電池により充電
され、前記撮像手段、画像処理手段および通信手段に給
電するバッテリーと、前記バッテリーの電圧が設定値よ
り小さいときには水位計測周期を大きくする計測周期制
御手段とを具備することを特徴とする水位計測装置。 - 【請求項４】水面位置を示す量水標を撮像する撮像手段
と、前記撮像手段で撮像した画像を画像処理して水位を
計測する画像処理手段と、前記画像処理手段で計測した
水位計測値を送信する通信手段と、太陽電池により充電
され、前記撮像手段、画像処理手段および通信手段に給
電するバッテリーと、前記バッテリーの電圧が設定値よ
り小さいときには前記撮像手段、画像処理手段および通
信手段に給電して水位を計測する水位計測周期を大きく
する計測周期制御手段とを具備することを特徴とする水
位計測装置。 - 【請求項５】水面位置を示す量水標を撮像するカメラ
と、前記カメラで撮像した量水標画像を画像処理して水
位を計測する画像処理手段と、前記画像処理手段で計測
した水位計測値を送信する無線通信手段と、太陽電池に
より充電されるバッテリーと、前記バッテリーから前記
撮像手段、画像処理手段および通信手段に給電する開閉
手段と、前記バッテリーの電圧が設定値より小さいとき
には前記開閉手段をオンする水位計測周期を大きくする
計測周期制御手段とを具備することを特徴とする水位計
測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000344247A JP2002148094A (ja) | 2000-11-10 | 2000-11-10 | 水位計測方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000344247A JP2002148094A (ja) | 2000-11-10 | 2000-11-10 | 水位計測方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002148094A true JP2002148094A (ja) | 2002-05-22 |
Family
ID=18818475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000344247A Pending JP2002148094A (ja) | 2000-11-10 | 2000-11-10 | 水位計測方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002148094A (ja) |
Cited By (7)
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| JP2008527493A (ja) * | 2005-01-03 | 2008-07-24 | ローズマウント インコーポレイテッド | ワイヤレスプロセスフィールド装置の診断機能 |
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2000
- 2000-11-10 JP JP2000344247A patent/JP2002148094A/ja active Pending
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