JP2021018098A - 量水標照明装置および水位測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】、水位の観測に関して、量水標を正確に解析すること。【解決手段】堤体１００に設置された量水標１０１に沿って略鉛直方向に設けられたガイドワイヤー１０３にガイドされ、水位の変化に応じて鉛直方向に移動する浮き部材１０２と、浮き部材１０２に載置された太陽光発電部材１０４と、浮き部材１０２に載置された、太陽光発電部材１０４によって発電された電力を蓄積する蓄電部材１０５と、浮き部材１０２に載置された、蓄電部材１０５によって蓄電された電力を用いて量水標１０１を撮影し、撮影された量水標１０１の画像を送信する撮影部材１０６と、浮き部材１０２に載置された、蓄電部材１０５によって蓄電された電力を用いて量水標１０１を照らす照明部材１０７と、を備える。【選択図】図１

Description

この発明は、量水標を照明する量水標照明装置および量水標によって示される水位を測定する水位測定装置に関する。

従来、ダムおよび河川などの量水標は、フロート式水位計等の基準となるほか、機器故障時には水位を目視で観測する。このように、量水標は、簡易であるが重要な設備である。一般的には、量水標は、金属または樹脂製の板に目盛を表示し、堤体などの壁面に鉛直方向に設置して、目視により水位を測定している。

関連する技術として、具体的には、たとえば、発光ダイオード素子の照射方向、発散角、光度のいずれか一つ以上を変えることにより、被照射面の照度分布が均一になるようにする発光ダイオード集合体を量水標の『上方』に突設し、太陽電池パネルを備え、量水標を均一に照明する、発光ダイオード集合体を光源とする均一照明装置に関する技術がある（たとえば、下記特許文献１を参照。）。

また、関連する技術として、具体的には、たとえば、量水標を含む水面周囲の光をレンズ部を介して入射し、レンズ部により結像された光学像を撮像板で複数の画素に対応づけて分割し、各光学像をその輝度にしたがったディジタル画像信号に変換し、このディジタル画像信号を画像処理部に出力する画像処理装置と水位計測システムに関する技術がある（たとえば、下記特許文献２を参照。）。

特開平１０−３０２５１３号公報 特開２０００−３２９５２２号公報

しかしながら、量水標により水位を観測する場合には、以下のような、問題点がある。たとえばダムなど、高低差がある場合や、遠方に設置されている場合は、表示が小さく見えにくいという問題点がある。また、夜間の観察では照明が必要になる。その際、たとえばダムなど、高低差が大きい個所では、大光量の照明が必要となるという問題点がある。また、画像で読み取り・解析する手法などもあるが、量水標は汚れやすいため、解析エラーのおそれがあるという問題点がある。また、遠方から観測する場合は、気象条件（雨・雪・霧など）によって、昼間でも量水標が見えにくいという問題点がある。また、監視カメラの望遠側で観測することも考えられるが、気象条件（雨・雪・霧など）によっては、観測できないという問題点がある。また、これらの悪条件をカバーするために、新規の量水標も考えられる。しかしながら、水面の上下方向に設置することとなるため、設置費用が高額となるという問題点がある。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、水位の観測に関して、量水標を正確に解析することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかる量水標照明装置は、堤体に設置された量水標に沿って略鉛直方向に設けられたガイドワイヤーにガイドされ、水位の変化に応じて鉛直方向に移動する浮き部材と、前記浮き部材に載置された太陽光発電部材と、前記浮き部材に載置された、前記太陽光発電部材によって発電された電力を蓄積する蓄電部材と、前記浮き部材に載置された、前記蓄電部材によって蓄電された電力を用いて前記量水標を照らす照明部材と、を備えたことを特徴とする。

また、この発明にかかる量水標照明装置は、上記発明において、前記照明部材が、光センサを有することを特徴とする。

また、この発明にかかる水位測定装置は、堤体に設置された量水標に沿って略鉛直方向に設けられたガイドワイヤーにガイドされ、水位の変化に応じて鉛直方向に移動する浮き部材と、前記浮き部材に載置された太陽光発電部材と、前記浮き部材に載置された、前記太陽光発電部材によって発電された電力を蓄積する蓄電部材と、前記浮き部材に載置された、前記蓄電部材によって蓄電された電力を用いて前記量水標を撮影し、撮影された前記量水標の画像を送信する撮影部材と、を備えたことを特徴とする。

この発明にかかる量水標照明装置および水位測定装置によれば、水位の観測に関して、量水標を正確に解析することができる。

この発明にかかる実施の形態の量水標照明装置および水位測定装置の構成の一例を示す正面図である。 この発明にかかる実施の形態の量水標照明装置および水位測定装置の構成の一例を示す側面図である。 この発明にかかる実施の形態の量水標照明装置および水位測定装置の構成の一例を示す上面図である。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる量水標照明装置および水位測定装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。

（量水標照明装置および水位測定装置の構成）
まず、この発明にかかる実施の形態の量水標照明装置および水位測定装置の構成について説明する。図１は、この発明にかかる実施の形態の量水標照明装置および水位測定装置の構成の一例を示す正面図である。図２は、この発明にかかる実施の形態の量水標照明装置および水位測定装置の構成の一例を示す側面図である。すなわち、図２は、図１の矢印Ａ方向から見た量水標照明装置および水位測定装置の構成を示す図である。図３は、この発明にかかる実施の形態の量水標照明装置および水位測定装置の構成の一例を示す上面図である。すなわち、図３は、図１の矢印Ｂ方向から見た量水標照明装置および水位測定装置の構成を示す図である。

図１〜図３において、符号１００は、堤体である。符号１０１は、量水標である。符号１０２は、浮き部材である。符号１０３は、ガイドワイヤーである。符号１０４は、太陽光発電部材である。符号１０５は、蓄電部材である。符号１０６は、撮影部材である。符号１０７は、照明部材である。符号１０８は、光センサである。符号１０９は、ガイドワイヤー孔である。

図１〜図３において、浮き部材１０２は、堤体１００に設置された量水標１０１に沿って略鉛直方向に設けられたガイドワイヤー１０３にガイドされ、水位の変化に応じて鉛直方向に移動する。図１および図２からもわかるように、ガイドワイヤー１０３は鉛直方向に設けられている。具体的には、浮き部材１０２に設けられた２個のガイドワイヤー孔１０９のそれぞれに、２本のガイドワイヤー１０３を、それぞれ貫通させる。これによって、浮き部材１０２は、２本のガイドワイヤー１０３にガイドされ、水位の変化に応じて鉛直方向に移動する。図１および図２に示すように、浮き部材１０２は、水面上に浮かんでいる。そして、水面が上昇した場合は、その上昇に応じて、浮き部材１０２がガイドワイヤー１０３にガイドされて上昇する。また、水面が下降した場合は、その下降に応じて、浮き部材１０２がガイドワイヤー１０３にガイドされて下降する。

浮き部材１０２の材質は、たとえばプラスチックなど、軽量で水に浮き、かつ、水などによって劣化しづらい材質であるのが望ましい。

太陽光発電部材１０４と、蓄電部材１０５と、撮影部材１０６と、照明部材１０７とは、浮き部材１０２に載置されている。浮き部材１０２と、浮き部材１０２に載置されている太陽光発電部材１０４と、蓄電部材１０５と、照明部材１０７と、によって、量水標照明装置が構成される。また、浮き部材１０２と、浮き部材１０２に載置されている太陽光発電部材１０４と、蓄電部材１０５と、撮影部材１０６と、によって、水位測定装置が構成される。

太陽光発電部材１０４は、太陽光を受けて光を電力に変換する。太陽光発電部材１０４は、具体的には、たとえば、太陽光発電パネルなどによってその機能を実現することができる。蓄電部材１０５は、太陽光発電部材１０４によって発電された電力を蓄積する。蓄電部材１０５は、具体的には、たとえば、リチウム電池などによってその機能を実現することができる。このように、蓄電部材１０５を備えることによって、蓄電が可能となり、電池の交換などのメンテナンスが不要となる。

撮影部材１０６は、蓄電部材１０５によって蓄電された電力を用いて量水標１０１を撮影し、撮影された量水標１０１の画像（現在の水位がわかる量水量１０１の目盛が写っている画像）を送信する。撮影部材１０６は、具体的には、ディジタルスチルカメラ、ディジタルビデオカメラなどによってその機能を実現することができる。撮影部材１０６は、たとえば、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）通信機能を備え、撮影した画像情報を、外部の情報処理装置３０１へ送信することができる。画像情報は、静止画であってもよく、また、動画であってもよい。情報処理装置３０１は、具体的には、パーソナルコンピュータ、タブレット端末、スマートフォンなどであってもよい。また、情報処理装置３０１からＷｉ−Ｆｉ通信を用いて、撮影部材１０６へ撮影指示を送信し、撮影部材１０６は、撮影指示に基づいて撮影をおこない、撮影した画像情報を、Ｗｉ−Ｆｉ通信を用いて、情報処理装置３０１へ送信することもできる。

照明部材１０７は、蓄電部材１０５によって蓄電された電力を用いて量水標１０１（特に現在の水位がわかる目盛付近）を照らす。図１〜図３では、撮影部材１０６の上に載置されているが、照明部材１０７が載置されるのは、この位置には限定されない。撮影部材１０６に照明部材１０７の機能が搭載されていてもよい。照明部材１０７は、光センサ１０８を有する。光センサ１０８により、周辺の照度（明るさ）を測定する。そして、測定の結果、所定の暗さになった場合（夜（日没）になった場合）に、照明部材１０７のスイッチを自動的にオンにして、照明を点灯する。また、測定の結果、所定の明るさになった場合（朝になった場合）に、照明部材１０７のスイッチを自動的にオフにして、照明を消灯する。夜間のみ点灯することによって、電力を節約することができる。

このように、水位が変化しても、浮き部材１０２に載置された撮影部材１０６が、常に、量水標１０１の水面を示す目盛付近を撮影することができる。また、水位が変化しても、浮き部材１０２に載置された照明部材１０７が、常に、量水標１０１の水面を示す目盛付近を照らすことができる。

以上説明したように、この発明にかかる実施の形態の量水標照明装置は、堤体１００に設置された量水標１０１に沿って略鉛直方向に設けられたガイドワイヤー１０３にガイドされ、水位の変化に応じて鉛直方向に移動する浮き部材１０２と、浮き部材１０２に載置された太陽光発電部材１０４と、浮き部材１０２に載置された、太陽光発電部材１０４によって発電された電力を蓄積する蓄電部材１０５と、浮き部材１０２に載置された、蓄電部材１０５によって蓄電された電力を用いて量水標１０１を照らす照明部材１０７と、を備えるので、水位が変化しても、量水標１０１における水面を示す目盛付近を確実に照明することができ、これにより、水位の観測に関して、量水標１０１を正確に解析することができる。

また、この発明にかかる実施の形態の量水標照明装置は、照明部材１０７が、光センサを有するので、照明部材１０７が夜間のみ照明することを自動でおこなうことができ、電力を節約することができる。

また、この発明にかかる実施の形態の水位測定装置は、堤体１００に設置された量水標１０１に沿って略鉛直方向に設けられたガイドワイヤー１０３にガイドされ、水位の変化に応じて鉛直方向に移動する浮き部材１０２と、浮き部材１０２に載置された太陽光発電部材１０４と、浮き部材１０２に載置された、太陽光発電部材１０４によって発電された電力を蓄積する蓄電部材１０５と、浮き部材１０２に載置された、蓄電部材１０５によって蓄電された電力を用いて量水標１０１を撮影し、撮影された量水標１０１の画像を送信する撮影部材１０６と、を備えるので、水位が変化しても、量水標１０１によって示される水位、すなわち、量水標１０１における水面を示す目盛付近を確実に撮影することができ、これにより、水位の観測に関して、量水標１０１を正確に解析することができる。

なお、本実施の形態においては、水力発電事業における量水標照明装置および水位測定装置について説明したが、これに限定するものではない。すなわち、水力発電事業のみでなく、液体を扱う事業などにおいて幅広く活用することが可能である。

以上のように、この発明にかかる量水標照明装置および水位測定装置は、量水標を照明する量水標照明装置および量水標によって示される水位を測定する水位測定装置であり、特に、水位の観測に関して、量水標を正確に解析するのに適している。

１００ 堤体
１０１ 量水標
１０２ 浮き部材
１０３ ガイドワイヤー
１０４ 太陽光発電部材
１０５ 蓄電部材
１０６ 撮影部材
１０７ 照明部材
１０８ 光センサ
１０９ ガイドワイヤー孔
３０１ 情報処理装置

Claims (3)

1. 堤体に設置された量水標に沿って略鉛直方向に設けられたガイドワイヤーにガイドされ、水位の変化に応じて鉛直方向に移動する浮き部材と、
   前記浮き部材に載置された太陽光発電部材と、
   前記浮き部材に載置された、前記太陽光発電部材によって発電された電力を蓄積する蓄電部材と、
   前記浮き部材に載置された、前記蓄電部材によって蓄電された電力を用いて前記量水標を照らす照明部材と、
   を備えたことを特徴とする量水標照明装置。
2. 前記照明部材は、光センサを有することを特徴とする請求項１に記載の量水標照明装置。
3. 堤体に設置された量水標に沿って略鉛直方向に設けられたガイドワイヤーにガイドされ、水位の変化に応じて鉛直方向に移動する浮き部材と、
   前記浮き部材に載置された太陽光発電部材と、
   前記浮き部材に載置された、前記太陽光発電部材によって発電された電力を蓄積する蓄電部材と、
   前記浮き部材に載置された、前記蓄電部材によって蓄電された電力を用いて前記量水標を撮影し、撮影された前記量水標の画像を送信する撮影部材と、
   を備えたことを特徴とする水位測定装置。

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