JPH08164891A - 無人自動水質計測装置 - Google Patents
無人自動水質計測装置Info
- Publication number
- JPH08164891A JPH08164891A JP33295294A JP33295294A JPH08164891A JP H08164891 A JPH08164891 A JP H08164891A JP 33295294 A JP33295294 A JP 33295294A JP 33295294 A JP33295294 A JP 33295294A JP H08164891 A JPH08164891 A JP H08164891A
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- JP
- Japan
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- water quality
- floating body
- quality measuring
- measuring device
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 計測位置が限定されることなく、ボート及び
操船者を必要とすることなく所望の計測位置へ迅速に移
動することができる省人省力的で構造簡単かつ経済的な
無人自動水質計測装置を得る。 【構成】 水面に浮上する無人の浮体の下部に付設され
た前後左右方向推進機８ａ〜８ｄと、同浮体に付設され
同浮体の位置を計測する電波式位置計測装置１０と、同
浮体に付設されケーブルを介して目標深度に水質計測ゾ
ンデ２を昇降可能に懸吊する懸吊巻き取り装置７と、地
上局からの電波を受信して同浮体の位置を演算し目標位
置へ移動する指令信号及び同水質計測ゾンデを昇降させ
る指令信号を出力する演算制御装置６とを具え、同推進
機９及び水質計測ゾンデ２を同演算制御装置の出力信号
により制御するようにしたこと。
操船者を必要とすることなく所望の計測位置へ迅速に移
動することができる省人省力的で構造簡単かつ経済的な
無人自動水質計測装置を得る。 【構成】 水面に浮上する無人の浮体の下部に付設され
た前後左右方向推進機８ａ〜８ｄと、同浮体に付設され
同浮体の位置を計測する電波式位置計測装置１０と、同
浮体に付設されケーブルを介して目標深度に水質計測ゾ
ンデ２を昇降可能に懸吊する懸吊巻き取り装置７と、地
上局からの電波を受信して同浮体の位置を演算し目標位
置へ移動する指令信号及び同水質計測ゾンデを昇降させ
る指令信号を出力する演算制御装置６とを具え、同推進
機９及び水質計測ゾンデ２を同演算制御装置の出力信号
により制御するようにしたこと。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無人自動水質計測装置
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、内湾，湖沼池などでの水質計測
手段としては、従来、図５正面図及び斜視図に示すよう
な可搬型水質計測器，図６側面図に示すような係留式ブ
イ型水質計測装置などが知られている。
手段としては、従来、図５正面図及び斜視図に示すよう
な可搬型水質計測器，図６側面図に示すような係留式ブ
イ型水質計測装置などが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、まず、
可搬型水質計測装置において、内湾や湖沼にて水質計測
を行う場合、岸壁，桟橋等での計測を行うか、ボート等
に乗船し水面を移動しながらの計測となる。前者の場合
は、簡便に計測が行える反面、計測位置が限定されると
いう欠点があり、後者の場合は、計測用のボート及び操
船者が必要となり、少なからざる費用を要し、さらに計
測点の正確な位置の把握のためにさらに人手を要すると
いう問題がある。次に、係留式ブイ型水質計測装置の場
合は任意の場所への移動が不可能である。
可搬型水質計測装置において、内湾や湖沼にて水質計測
を行う場合、岸壁，桟橋等での計測を行うか、ボート等
に乗船し水面を移動しながらの計測となる。前者の場合
は、簡便に計測が行える反面、計測位置が限定されると
いう欠点があり、後者の場合は、計測用のボート及び操
船者が必要となり、少なからざる費用を要し、さらに計
測点の正確な位置の把握のためにさらに人手を要すると
いう問題がある。次に、係留式ブイ型水質計測装置の場
合は任意の場所への移動が不可能である。
【０００４】本発明はこのような事情に鑑みて提案され
たもので、計測位置が限定されることなく、ボート及び
操船者を必要とすることなく、所望の計測位置へ迅速に
移動することができる省人省力的で構造簡単かつ経済的
な無人自動水質計測装置を提供することを目的とする。
たもので、計測位置が限定されることなく、ボート及び
操船者を必要とすることなく、所望の計測位置へ迅速に
移動することができる省人省力的で構造簡単かつ経済的
な無人自動水質計測装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そのために本発明は、水
面に浮上する無人の浮体の下部に付設された前後左右方
向推進機と、同浮体に付設され同浮体の位置を計測する
電波式位置計測装置と、同浮体に付設されケーブルを介
して目標深度に水質計測ゾンデを昇降可能に懸吊する懸
吊巻き取り装置と、地上局からの電波を受信して同浮体
の位置を演算し目標位置へ移動する指令信号及び同水質
計測ゾンデを昇降させる指令信号を出力する演算制御装
置とを具え、同推進機及び水質計測ゾンデを同演算制御
装置の出力信号により制御するようにしたことを特徴と
する。
面に浮上する無人の浮体の下部に付設された前後左右方
向推進機と、同浮体に付設され同浮体の位置を計測する
電波式位置計測装置と、同浮体に付設されケーブルを介
して目標深度に水質計測ゾンデを昇降可能に懸吊する懸
吊巻き取り装置と、地上局からの電波を受信して同浮体
の位置を演算し目標位置へ移動する指令信号及び同水質
計測ゾンデを昇降させる指令信号を出力する演算制御装
置とを具え、同推進機及び水質計測ゾンデを同演算制御
装置の出力信号により制御するようにしたことを特徴と
する。
【０００６】
【作用】このような構成によれば、水質計測を行う水面
上の位置までの移動は、電波式位置計測装置で得られた
浮***置と目的位置の差がなくなるよう推進器を作動さ
せ、浮体を移動することにより行う。その際、電波式位
置計測装置からの電気的位置信号を入力とし、これと操
作パネルなどにより入力指示された目的位置信号とを演
算処理装置により演算処理し、浮体の推進器への指令電
気信号を出力する。また、浮体に内蔵された水質計測装
置によって計測位置及び計測深度で計測された水質デー
タは、そのアンテナを介して発信される電波により地上
局にて受信される。
上の位置までの移動は、電波式位置計測装置で得られた
浮***置と目的位置の差がなくなるよう推進器を作動さ
せ、浮体を移動することにより行う。その際、電波式位
置計測装置からの電気的位置信号を入力とし、これと操
作パネルなどにより入力指示された目的位置信号とを演
算処理装置により演算処理し、浮体の推進器への指令電
気信号を出力する。また、浮体に内蔵された水質計測装
置によって計測位置及び計測深度で計測された水質デー
タは、そのアンテナを介して発信される電波により地上
局にて受信される。
【０００７】
【実施例】本発明の一実施例を図面について説明する
と、図１はその全体側面図、図２は図１の正面図、図３
は図１の制御装置の内部構成を示すブロック図、図４は
図３の水質データ計測装置の内部構成を示すブロック図
である。
と、図１はその全体側面図、図２は図１の正面図、図３
は図１の制御装置の内部構成を示すブロック図、図４は
図３の水質データ計測装置の内部構成を示すブロック図
である。
【０００８】まず、図１〜図２において、１は水質計測
ゾンデであり、水質計測ゾンデ１は水中に浸漬されてい
る左右対称の１対の前後方向に延びるロワーハル２の前
後端部の上面に立設され同径等長の４本のコラム３の水
面上方に突出する上端に水平に支持されたプラットフォ
ーム４に付設されたケーブル巻き取り装置７により、水
中に昇降可能に懸吊されている。ここで、ロワーハル２
にはそれぞれその前後端に前後進及び左右方向移動のた
めの首振り式インペラー９を有するスラスター８が付設
されている。６はプラットフォーム４上に付設された制
御装置であって、水質計測ゾンデ１の出力をフラットフ
ォーム上に突設された図示省略のアンテナを経て地上局
に送信するとともに、後記する要領で地上局と送信して
本発明装置を計測位置に誘導するとともに、ケーブル巻
き取り装置７を制御し、水質計測ゾンデ１を目的深度に
昇降する作用を行う。以上述べた各部材及び機器が協働
して電波式水質計測浮体（以下本発明浮体という）を構
成する。
ゾンデであり、水質計測ゾンデ１は水中に浸漬されてい
る左右対称の１対の前後方向に延びるロワーハル２の前
後端部の上面に立設され同径等長の４本のコラム３の水
面上方に突出する上端に水平に支持されたプラットフォ
ーム４に付設されたケーブル巻き取り装置７により、水
中に昇降可能に懸吊されている。ここで、ロワーハル２
にはそれぞれその前後端に前後進及び左右方向移動のた
めの首振り式インペラー９を有するスラスター８が付設
されている。６はプラットフォーム４上に付設された制
御装置であって、水質計測ゾンデ１の出力をフラットフ
ォーム上に突設された図示省略のアンテナを経て地上局
に送信するとともに、後記する要領で地上局と送信して
本発明装置を計測位置に誘導するとともに、ケーブル巻
き取り装置７を制御し、水質計測ゾンデ１を目的深度に
昇降する作用を行う。以上述べた各部材及び機器が協働
して電波式水質計測浮体（以下本発明浮体という）を構
成する。
【０００９】次に、図２の制御装置６の内部構成を説明
すると、図３において本発明計測浮体１０はアンテナ１
３を介して受信された電波信号を処理して本発明計測浮
体１０の現在の位置情報２１を出力する。１２は現在位
置情報２１と水質計測目標位置とから本発明計測浮体１
０の移動目標航路２２を設定する目標位置方位設定装
置、１４は本発明計測浮体の方位角２３を出力するジャ
イロである。演算部１１は目標計測位置に到達するまで
は、本発明計測浮体１０から得られる本発明計測浮体の
現在位置情報２１と、ジャイロ１４から出力される方位
角２３と、目標位置方位設定位置１２から得られる移動
目標航路２２に基づいて、本発明計測浮体のスラスター
８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの首振り角指令信号３２ａ，３
２ｂ，３２ｃ，３２ｄをそれぞれのスラスター首振り角
制御用モーター３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄに伝達
する。またインペラー回転数指令信号３４ａ，３４ｂ，
３４ｃ，３４ｄはインペラー駆動用モーター３５ａ，３
５ｂ，３５ｃ，３５ｄに伝達される。次に、本発明計測
浮体が目標位置に到達した後は、その位置保持を行うた
め首振り角制御用信号３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２
ｄ，インペラー回転数指令信号３４ａ，３４ｂ，３４
ｃ，３４ｄが同様に出力され、さらに自動昇降装置用駆
動制御装置４０に水深指令信号４１を伝達し、その後水
質データ計測装置５０にデータ集録指令信号５１を出力
する。このようにして、その水深に対するデータ集録が
終了すると、次には第２番目の計測点に対する水深指令
信号４１を自動昇降装置用制御装置４０に出力し、同様
に水質データ計測装置５０にデータ集録指令信号５１を
出力する。これを計測位置の必要な水深ごとに、この作
業を繰り返す。上述の手順を繰り返し行って、目標位置
方位設定装置１２から得られる移動目標航路２２に基づ
いて、本発明計測浮体のスラスター８ａ，８ｂ，８ｃ，
８ｄの首振り角指令信号３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２
ｄが出力され、次の計測位置まで本発明計測装置が移動
する。なお、この演算部１１の記憶装置１１ａには、図
示省略の制御用コンピューターにて計測開始前に必要な
演算処理プログラムをダウンロードする。ダウンロード
後はこのプログラムに従い自動的に計測位置の移動を行
いながら計測を続行する。また計測順序を変更したい場
合や、計測を中止して原点復帰を指令したい場合は、制
御部用のアンテナ１３，１５を介して、無線にて割り込
み信号を受信し、陸上より遠隔操作にて計測モードを変
更又は指示することもできる。
すると、図３において本発明計測浮体１０はアンテナ１
３を介して受信された電波信号を処理して本発明計測浮
体１０の現在の位置情報２１を出力する。１２は現在位
置情報２１と水質計測目標位置とから本発明計測浮体１
０の移動目標航路２２を設定する目標位置方位設定装
置、１４は本発明計測浮体の方位角２３を出力するジャ
イロである。演算部１１は目標計測位置に到達するまで
は、本発明計測浮体１０から得られる本発明計測浮体の
現在位置情報２１と、ジャイロ１４から出力される方位
角２３と、目標位置方位設定位置１２から得られる移動
目標航路２２に基づいて、本発明計測浮体のスラスター
８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの首振り角指令信号３２ａ，３
２ｂ，３２ｃ，３２ｄをそれぞれのスラスター首振り角
制御用モーター３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄに伝達
する。またインペラー回転数指令信号３４ａ，３４ｂ，
３４ｃ，３４ｄはインペラー駆動用モーター３５ａ，３
５ｂ，３５ｃ，３５ｄに伝達される。次に、本発明計測
浮体が目標位置に到達した後は、その位置保持を行うた
め首振り角制御用信号３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２
ｄ，インペラー回転数指令信号３４ａ，３４ｂ，３４
ｃ，３４ｄが同様に出力され、さらに自動昇降装置用駆
動制御装置４０に水深指令信号４１を伝達し、その後水
質データ計測装置５０にデータ集録指令信号５１を出力
する。このようにして、その水深に対するデータ集録が
終了すると、次には第２番目の計測点に対する水深指令
信号４１を自動昇降装置用制御装置４０に出力し、同様
に水質データ計測装置５０にデータ集録指令信号５１を
出力する。これを計測位置の必要な水深ごとに、この作
業を繰り返す。上述の手順を繰り返し行って、目標位置
方位設定装置１２から得られる移動目標航路２２に基づ
いて、本発明計測浮体のスラスター８ａ，８ｂ，８ｃ，
８ｄの首振り角指令信号３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２
ｄが出力され、次の計測位置まで本発明計測装置が移動
する。なお、この演算部１１の記憶装置１１ａには、図
示省略の制御用コンピューターにて計測開始前に必要な
演算処理プログラムをダウンロードする。ダウンロード
後はこのプログラムに従い自動的に計測位置の移動を行
いながら計測を続行する。また計測順序を変更したい場
合や、計測を中止して原点復帰を指令したい場合は、制
御部用のアンテナ１３，１５を介して、無線にて割り込
み信号を受信し、陸上より遠隔操作にて計測モードを変
更又は指示することもできる。
【００１０】図４は図３の水質データ計測装置５０の内
部構成を示すブロック図であり、演算部１１から送られ
てきたデータ集録指令信号５１によって溶存酸素センサ
ー６０ａ，塩分濃度センサー６１ａ，水深センサー６２
ａ，流向センサー６３ａ，流速センサー６４ａから取得
された溶存酸素データ６０ｂ，塩分濃度データ６１ｂ，
水深データ６２ｂ，流向データ６３ｂ，流速データ６４
ｂを記憶装置６５に逐次記録する。
部構成を示すブロック図であり、演算部１１から送られ
てきたデータ集録指令信号５１によって溶存酸素センサ
ー６０ａ，塩分濃度センサー６１ａ，水深センサー６２
ａ，流向センサー６３ａ，流速センサー６４ａから取得
された溶存酸素データ６０ｂ，塩分濃度データ６１ｂ，
水深データ６２ｂ，流向データ６３ｂ，流速データ６４
ｂを記憶装置６５に逐次記録する。
【００１１】
【発明の効果】このような本発明水質計測装置によれ
ば、従来、多大の時間を要していた内湾や湖沼における
水質計測を、電波式の位置計測装置と、小型推進器を組
み合わせて自動的に効率良く短時間に行うことができ
る。
ば、従来、多大の時間を要していた内湾や湖沼における
水質計測を、電波式の位置計測装置と、小型推進器を組
み合わせて自動的に効率良く短時間に行うことができ
る。
【００１４】要するに本発明によれば、水面に浮上する
無人の浮体の下部に付設された前後左右方向推進機と、
同浮体に付設され同浮体の位置を計測する電波式位置計
測装置と、同浮体に付設されケーブルを介して目標深度
に水質計測ゾンデを昇降可能に懸吊する懸吊巻き取り装
置と、地上局からの電波を受信して同浮体の位置を演算
し目標位置へ移動する指令信号及び同水質計測ゾンデを
昇降させる指令信号を出力する演算制御装置とを具え、
同推進機及び水質計測ゾンデを同演算制御装置の出力信
号により制御するようにしたことにより、計測位置が限
定されることなく、またボート及び操船者を必要とする
ことなく所望の計測位置へ迅速に移動することができる
省人省力的で構造簡単かつ経済的な無人自動水質計測装
置を得るから、本発明は産業上極めて有益なものであ
る。
無人の浮体の下部に付設された前後左右方向推進機と、
同浮体に付設され同浮体の位置を計測する電波式位置計
測装置と、同浮体に付設されケーブルを介して目標深度
に水質計測ゾンデを昇降可能に懸吊する懸吊巻き取り装
置と、地上局からの電波を受信して同浮体の位置を演算
し目標位置へ移動する指令信号及び同水質計測ゾンデを
昇降させる指令信号を出力する演算制御装置とを具え、
同推進機及び水質計測ゾンデを同演算制御装置の出力信
号により制御するようにしたことにより、計測位置が限
定されることなく、またボート及び操船者を必要とする
ことなく所望の計測位置へ迅速に移動することができる
省人省力的で構造簡単かつ経済的な無人自動水質計測装
置を得るから、本発明は産業上極めて有益なものであ
る。
【図１】本発明の一実施例の水質計測装置を示す全体側
面図である。
面図である。
【図２】図１の正面図である
【図３】図１の水質計測装置の制御部の内部構造を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図４】図３の水質データ計測装置の内部構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図５】従来の可搬式水質計測装置を示す斜視図及び正
面図である。
面図である。
【図６】従来の係留式ブイ型水質計測装置を示す側面図
である。
である。
１ 水質計測ゾンデ ２ ロワーハル ３ コラム ４ プラットフォーム ５ ケーブル ６ 制御装置 ７ ケーブル巻き取り装置 ８，８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ スラスター ９ インペラー １０ 電波式水質計測浮体（本発明計測浮体） １１ 演算部 １１ａ 記憶装置 １２ 目標位置方位設定装置 １３ アンテナ（浮***置制御用） １４ ジャイロ １５ アンテナ（浮体深度制御用） ２１ 位置情報 ２２ 移動目標航路 ２３ 方位角 ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ 首振り指令信号 ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ 首振り角制御用モー
ター ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ インペラー回転数指
令信号 ４０ 自動昇降装置用駆動制御装置（自動昇降装置） ５０ 水質データ計測装置 ５１ データ集録指令信号 ６０ａ 溶存酸素センサー ６１ａ 塩分濃度センサー ６２ａ 水深センサー ６３ａ 流向センサー ６４ａ 流速センサー ６０ｂ 溶存酸素データ ６１ｂ 塩分濃度データ ６２ｂ 水深データ ６３ｂ 流向データ ６４ｂ 流速データ ６５ 記憶装置
ター ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ インペラー回転数指
令信号 ４０ 自動昇降装置用駆動制御装置（自動昇降装置） ５０ 水質データ計測装置 ５１ データ集録指令信号 ６０ａ 溶存酸素センサー ６１ａ 塩分濃度センサー ６２ａ 水深センサー ６３ａ 流向センサー ６４ａ 流速センサー ６０ｂ 溶存酸素データ ６１ｂ 塩分濃度データ ６２ｂ 水深データ ６３ｂ 流向データ ６４ｂ 流速データ ６５ 記憶装置
Claims (1)
- 【請求項１】 水面に浮上する無人の浮体の下部に付設
された前後左右方向推進機と、同浮体に付設され同浮体
の位置を計測する電波式位置計測装置と、同浮体に付設
されケーブルを介して目標深度に水質計測ゾンデを昇降
可能に懸吊する懸吊巻き取り装置と、地上局からの電波
を受信して同浮体の位置を演算し目標位置へ移動する指
令信号及び同水質計測ゾンデを昇降させる指令信号を出
力する演算制御装置とを具え、同推進機及び水質計測ゾ
ンデを同演算制御装置の出力信号により制御するように
したことを特徴とする無人自動水質計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33295294A JP3354733B2 (ja) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | 無人自動水質計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33295294A JP3354733B2 (ja) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | 無人自動水質計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08164891A true JPH08164891A (ja) | 1996-06-25 |
| JP3354733B2 JP3354733B2 (ja) | 2002-12-09 |
Family
ID=18260651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33295294A Expired - Fee Related JP3354733B2 (ja) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | 無人自動水質計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3354733B2 (ja) |
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| JP2012171532A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 浮体およびその運転方法 |
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| CN114348189A (zh) * | 2021-12-16 | 2022-04-15 | 山东省海洋资源与环境研究院(山东省海洋环境监测中心、山东省水产品质量检验中心) | 一种多功能海洋牧场平台 |
| WO2023130527A1 (zh) * | 2022-01-10 | 2023-07-13 | 江苏大学 | 悬浮式自平衡自巡航水质在线监测装置、监测与评估方法 |
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