JPH09122656A - 水中監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 浄水場の凝集池におけるフロックの発生状況
を広範囲に監視することができない。 【解決手段】 ４つの凝集池３を跨ぐように枠体１１が
設置されている。そして、４つの凝集池３を上流側から
下流側に横切るようにガイドレール１３が枠体１１に架
設されている。このガイドレール１３には電動トロリー
１４が移動可能に取り付けられている。さらに、電動ト
ロリー１４に機器固定台１５を介して工業用テレビカメ
ラ８が取り付けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば浄水場の
凝集池におけるフロック発生状況を監視する水中監視装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】河川の水が飲み水になるプロセスを図８
を参照しつつ説明する。一般に河川の水が取水口（図示
せず）から沈砂池（図示せず）に取り入れられ、粗いゴ
ミや砂が取り除かれる。そして、着水井１に送られて、
前塩素とアルカリ剤が注入される。ついで、混和池２に
送られて、硫酸アルミニウムやポリ塩化アルミニウムの
凝集剤が注入され、その後凝集池３、さらに沈殿池４に
送られる。ここで、原水中の懸濁物（細かいまざりも
の）は、凝集池３にて凝集剤によりフロックの形に凝集
され、沈殿池４にて沈殿される。細かいまざりものが取
り除かれた水は、急速濾過池５に送られて池の底に設け
られた砂の層でこされ、塩素混和池６に送られる。塩素
混和池６に送られた水は、ここで後塩素が注入されて消
毒され、その後浄水池７に溜められる。そして、塩素臭
さが抜けた水は浄水池７から配水場（図示せず）に送ら
れ、市内に給水される。このようなプロセスにおいて
は、凝集池３でのフロックの発生状況に応じて凝集剤の
注入量を調整する必要があった。そして、凝集池３にお
けるフロック発生状況の監視は、巡回する作業者の目視
によって行われていた。

【０００３】しかしながら、作業者の巡回に頼っている
ので、凝集池３の中央部におけるフロックの発生状況が
監視しにくく、また夜間や風雨時にも監視しにくく、さ
らには作業者に多大の負荷がかかってしまうという課題
があった。このような不具合を解消するために、凝集池
３に工業用テレビカメラ（以下、ＩＴＶという）を設置
し、凝集池３でのフロック発生状況を遠隔的に監視する
方法が提案されている。

【０００４】図９および図１０はそれぞれ従来の浄水場
における水中監視装置の設置状態を説明する平面図およ
び側面図である。凝集池３は例えば３ｍ×１４ｍ程度の
広さをもち、例えば４×４のマトリックス状に配設され
ている。さらに、マトリックス状に配設された凝集池３
の下流側に４つの沈殿池４が配設されている。そして、
凝集剤が注入された原水は、図中矢印で示されるよう
に、懸濁物がフロックの形に凝集されつつ４つの凝集池
３を順次下流側に流され、その後沈殿池４に送り込まれ
る。ここで、従来の水中監視装置は、ＩＴＶ８とライト
９とからなり、上流の凝集池３の岸にそれぞれ据え付け
られている。そして、ＩＴＶ８は水平軸および鉛直軸回
りに回動可能に構成されている。このように構成された
従来の水中監視装置では、ＩＴＶ８を水平軸および鉛直
軸回りに回動させて凝集池３の水面上を走査する、そし
て、ＩＴＶ８で撮影した水中の映像を中央管理室などの
モニタテレビに映し出し、フロックの発生状況を監視し
ている。また、夜間においては、ライト９を点灯して凝
集池３の水面を照らし、照らされた水面をＩＴＶ８で撮
影している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の水中監視装置は
以上のように、ＩＴＶ８が上流の凝集池３の岸に据え付
けられているので、凝集池３の水面全体を監視すること
ができないという課題があった。また、夜間では、ライ
ト９に照らされた一定の水面のみを撮影することにな
り、監視領域がさらに制限されてしまうという課題があ
った。また、凝集池３の水面を斜め方向から撮影するこ
とになり、フロックの発生状況を十分に撮影できなくな
るとともに、波や太陽光の反射の影響で、フロックの発
生状況を撮影できなくなるという課題もあった。

【０００６】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、ＩＴＶを水面上を広範囲に走査
できる構成とし、水面全体を確実に監視できる水中監視
装置を得ることを目的とする。また、ＩＴＶとライトと
を同期して走査できる構成とし、夜間においても水面全
体を確実に監視できる水中監視装置を得ることを目的と
する。また、波や光の反射による影響を抑えて、水面全
体を確実に監視できる水中監視装置を得ることを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の発明に
係る水中監視装置は、テレビカメラを用いて貯水槽内の
水中の様子を監視する水中監視装置において、テレビカ
メラが貯水槽の水面上を移動可能に配置されているもの
である。

【０００８】また、この発明の第２の発明に係る水中監
視装置は、上記第１の発明において、貯水槽を跨ぐよう
に配設された枠体と、貯水槽を横切るように枠体に架設
されたガイドレールと、ガイドレールに移動可能に装着
されてテレビカメラを該ガイドレールの延設方向に移動
させる移動手段とを備えたものである。

【０００９】また、この発明の第３の発明に係る水中監
視装置は、上記第２の発明において、一対のレールが貯
水槽を挟んでガイドレールの延設方向と直交する方向に
敷設され、枠体が一対のレールに案内されて移動できる
ように構成されているものである。

【００１０】また、この発明の第４の発明に係る水中監
視装置は、上記第２または第３の発明において、テレビ
カメラによる水面の監視領域を照明するライトが該テレ
ビカメラと一体となって移動できるように構成されてい
るものである。

【００１１】また、この発明の第５の発明に係る水中監
視装置は、上記第４の発明において、ライトがテレビカ
メラを挟んで両側に配置されているものである。

【００１２】また、この発明の第６の発明に係る水中監
視装置は、上記第２の発明において、テレビカメラがガ
イドレールの延設方向の水平軸廻りに回動可能に移動手
段に取り付けられているものである。

【００１３】また、この発明の第７の発明に係る水中監
視装置は、上記第２または第３の発明において、ライト
が貯水槽の周囲に縁部の水面を照射するように複数配設
され、遮光板がライトの直射光のテレビカメラへの到達
を阻止するように該ライトを覆い、かつ、該ライトの水
面からの反射光の該テレビカメラへの到達を阻止するよ
うにその下端を水面に近接して配設されているものであ
る。

【００１４】また、この発明の第８の発明に係る水中監
視装置は、上記第２の発明において、テレビカメラは、
偏向フィルタを介して水中を撮影するように構成されて
いるものである。

【００１５】また、この発明の第９の発明に係る水中監
視装置は、上記第２乃至第６のいずれかの発明におい
て、枠体は、その天井部が屋根で覆われ、その少なくと
も１側面が遮蔽板で覆われているものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
について説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１に係る水
中監視装置の設置状況を示す平面図、図２は図１のＩＩ
−ＩＩ矢視断面図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断
面図であり、図において図９および図１０に示した従来
の水中監視装置と同一または相当部分には同一符号を付
し、その説明を省略する。図において、１０は並設され
た貯水槽としての４つの凝集池３を跨ぐように原水の流
通方向、すなわち上流側から下流側に設置された水中監
視装置、１１は脚柱１１ａが凝集池３の上流側の岸、凝
集池３間の畦部および凝集池３と沈殿池４との間の畦部
にそれぞれ所定間隙をもって対をなして立設され、各脚
柱１１ａの上部間を上梁１１ｂで連結されて構成された
枠体、１２は枠体１１の上部に設置された屋根、１３は
枠体１１の上梁１１ｂに凝集池３を上流側から下流側に
横切るように架設されたガイドレール、１４はガイドレ
ール１３に走行可能に取り付けられた移動手段としての
電動トロリー、１５は電動トロリー１４に取り付けられ
た機器固定台であり、この機器固定台１５にはＩＴＶ８
が取り付けられ、さらにライト９が機器固定台１５から
機器固定台１５の走行方向で上流側に延出する取付腕１
５ａの端部に固定されている。ここで、ライト９はＩＴ
Ｖ８の撮影領域の水面を所定の角度から照射するように
姿勢が調節されている。１６はカメラ制御装置、１７は
電動トロリー制御装置である。

【００１７】つぎに、この実施の形態１の動作について
説明する。まず、カメラ制御装置１６を作動させてＩＴ
Ｖ８を駆動させる。そして、電動トロリー制御装置１７
により電動トロリー１４を駆動させる。電動トロリー１
４はガイドレール１３に案内されて４つの凝集池３上を
上流側から下流側に走行移動する。そこで、ＩＴＶ８は
凝集池３の水面を上方から撮影しながら、４つの凝集池
３上を上流側から下流側に移動する。このＩＴＶ８で撮
影した水中の映像は中央管理室などのモニタテレビに映
し出され、各凝集池３におけるフロックの発生状況が監
視される。そして、フロックの発生状況に応じて、凝集
池３の前段の混和池２での凝集剤の注入量が調整され
る。また、夜間においては、ライト９が点灯される。そ
して、ライト９はＩＴＶ８の監視領域の水面を所定の角
度から照射しながらＩＴＶ８と一体となって移動する。
そこで、各凝集池３におけるフロックの発生状況が夜間
においても監視できる。

【００１８】このように、この実施の形態１によれば、
４つの凝集池３上を上流側から下流側に横切るようにガ
イドレール１３を延設し、該ガイドレール１３に電動ト
ロリー１４を走行移動可能に取り付け、該電動トロリー
１４に機器固定台１５を介してＩＴＶ８を取り付けてい
るので、ＩＴＶ８の撮影領域が広範囲にわたり、各凝集
池３でのフロック発生状況を確実に監視できるという効
果がある。また、機器固定台１５から延出された取付腕
１５ａの先端にライト９が固定されているので、ライト
９は所定の照射角度を保ちつつＩＴＶ８と一体となって
移動する。そこで、ライト９の照射角度をあらかじめ最
適な角度に設定しておけば、ＩＴＶ８による撮影を常に
最適条件で行うことができる。また、ＩＴＶ８の走査領
域が屋根１２に覆われているので、太陽光が水面で反射
してＩＴＶ８による撮影ができなくなることも抑えるこ
とができる。ここで、ＩＴＶ８の撮影方向は、水中のフ
ロックを撮影すること、さらには波や太陽光の反射の影
響を少なくすることから、水面に対して鉛直な方向から
の撮影が望ましい。また、ライト９の照射角度は、反射
光がＩＴＶ８に直接入射しないように、水面上のＩＴＶ
８の撮影中心に対して４５度の角度から照射するのが望
ましい。

【００１９】ここで、上記実施の形態１において、枠体
１１の４つの側面を覆うように遮蔽板を配設すれば、太
陽光がＩＴＶ８の撮影領域の水面で反射してＩＴＶ８に
よる撮影ができなくなることを防止することができると
ともに、風雨時にＩＴＶ８の撮影領域の水面が波立って
ＩＴＶ８による撮影がしにくくなることも抑えることが
できる。また、太陽光の反射による影響は、太陽の高さ
や装置の設置状況によって変わるが、例えば特に西日の
影響が大きい場合には、遮蔽板を少なくとも枠体１１の
西側の側面を覆うように配設すればよい。

【００２０】実施の形態２．上記実施の形態１では、Ｉ
ＴＶ８の撮影方向を凝集池３の水面に対して一定角度を
保って上流側から下流側に走査するものとしているが、
この実施の形態２では、ＩＴＶ８を電動トロリー１４の
移動方向の水平軸回りに回動させて上流側から下流側に
走査するものとしている。この場合、ＩＴＶ８の撮影領
域がさらに広がり、各凝集池３でのフロック発生状況を
確実に監視できるという効果がある。

【００２１】実施の形態３．上記実施の形態１では、取
付腕１５ａを機器固定台１５から機器固定台１５の走行
方向で上流側にのみ延出させ、該取付腕１５ａの端部に
ライト９を取り付けるものとしているが、この実施の形
態３では、取付腕１５ａを機器固定台１５から機器固定
台１５の走行方向で上流側および下流側に延出させ、該
取付腕１５ａの両端部にそれぞれライト９を取り付ける
ものとしている。この場合、ＩＴＶ８の走査方向の両側
から撮影領域を照らすことができるので、ＩＴＶ８が凝
集池３の岸辺上方に位置している時に、一側のライト９
の光が岸で遮られても他方のライト９の光により岸辺の
水面が照らされ、岸辺における水中のフロック発生状況
を確実に監視することができるという効果がある。

【００２２】実施の形態４．上記実施の形態１では、取
付腕１５ａを機器固定台１５から上流側にのみ延出さ
せ、該取付腕１５ａの端部にライト９を取り付けるもの
としているが、この実施の形態４では、取付腕１５ａを
機器固定台１５から機器固定台１５の走行方向と直交す
る方向で一側に延出させ、該取付腕１５ａの両端部にそ
れぞれライト９を取り付けるものとしている。この場
合、ＩＴＶ８の走査方向に取付腕１５ａが延出していな
いので、その分水中監視装置の長さ方向を短くでき、小
型化が図られるという効果がある。なお、この実施の形
態４においても、上記実施の形態３と同様に、取付腕１
５ａを機器固定台１５から機器固定台１５の走行方向と
直交する方向で両側に延出させ、該取付腕１５ａの両端
部にそれぞれライト９を取り付けてもよい。

【００２３】実施の形態５．図４はこの発明の実施の形
態５に係る水中監視装置の設置状態を示す平面図、図５
は図４のＶ−Ｖ矢視断面図である。この実施の形態５に
よる水中監視装置２０は、４つの凝集池３の上流側およ
び下流側の岸にそれぞれレール２１を敷設し、両端の脚
柱１１ａの下端に車輪（図示せず）を取り付け、レール
２１上を車輪を走行させて、ガイドレール１３に案内さ
れてのＩＴＶ８の走行方向と直交する方向に装置自体が
移動できるように構成されている。また、両端部を除く
脚柱１１ａはそれぞれ両端部の脚柱１１ａ間に架け渡さ
れた下梁１１ｃにより連結固定されている。なお、他の
構成は上記実施の形態１による水中監視装置１０と同様
に構成されている。

【００２４】この実施の形態５によれば、ＩＴＶ８は、
ガイドレール１３に案内されて上流側から下流側に走行
移動でき、さらにレール２１に案内されてガイドレール
１３と直交する方向に走行移動できる。そこで、上記実
施の形態１に比べて、ＩＴＶ８は矩形状の凝集池３全体
を平面的に走査でき、各凝集池３でのフロック発生状況
を確実に監視できるという効果がある。

【００２５】実施の形態６．図６はこの発明の実施の形
態６に係る水中監視装置の設置状態を示す図であり、図
６の（ａ）はその平面図、図６の（ｂ）は図６の（ａ）
のＶＩｂ−ＶＩｂ矢視断面図である。この実施の形態６
による水中監視装置は、ライト９を凝集池３の岸に水面
に向けて設置し、ライト９を覆い、かつ、その下端が水
面に近接するように遮光板２２を凝集池３の岸に設置し
ている。なお、他の構成は上記実施の形態５による水中
監視装置２０と同様に構成されている。

【００２６】この実施の形態６によれば、夜間ライト９
を点灯することにより、ライト９の光が水中に照射さ
れ、凝集池３内の水が明るくなる。そして、水面で反射
された光は遮光板２２に遮られてＩＴＶ８に入射するこ
とがない。そこで、反射光の影響を抑えて、夜間でも水
中のフロックを確実に監視することができる。

【００２７】実施の形態７．上記実施の形態１では、４
つの凝集池３上を上流側から下流側に横切るようにガイ
ドレール１３を延設し、該ガイドレール１３の電動トロ
リー１４を走行移動可能に取り付け、該電動トロリー１
４に機器固定台１５を介してＩＴＶ８を取り付けるもの
としているが、この実施の形態７では、図７に示すよう
に、上流側の凝集池３の岸に支柱２３を立設し、該支柱
２３の先端に進退自在に構成されたポール２４を取り付
け、さらに該ポール２４の先端にＩＴＶ８を取り付ける
ものとしている。この実施の形態７によれば、ポール２
４を進退動作させることにより、ＩＴＶ８が凝集池３上
を走査させられ、上記実施の形態１と同様の効果が得ら
れる。

【００２８】また、上記実施の形態７において、ＩＴＶ
８をポール２４の進退方向と直交する水平軸廻りに回動
可能に取り付けることにより、さらにＩＴＶ８による監
視領域を拡大させることができる。また、上記実施の形
態７において、ポール２４を支柱２３に対して鉛直軸廻
りに回動可能に取り付けることにより、さらにＩＴＶ８
による監視領域を拡大させることができる。

【００２９】実施の形態８．この実施の形態８では、Ｉ
ＴＶ８に偏向フィルタを装着して、該ＩＴＶ８により偏
向フィルタを介して水中を撮影するものとしている。な
お、他の構成は、上記実施の形態１と同様に構成されて
いる。この実施の形態８によれば、ＩＴＶ８に入射する
水面からの反射光が偏向フィルタにより遮られる。そこ
で、ＩＴＶ８により水中のフロックの発生状態を水面か
らの反射光による影響なく監視することができる。な
お、上記各実施の形態においても、ＩＴＶ８に偏向フィ
ルタを装着すれば、同様の効果が得られる。

【００３０】なお、上記各実施の形態では、浄水場の凝
集池におけるフロック発生状況を監視するものとして説
明しているが、本願による水中監視装置は、浄水場の凝
集池におけるフロック発生状況の監視に限らず、例えば
下水の放水池における水中の浮遊物の監視、飲料物設備
における液体の混合状態の監視にも適用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係る水中監視装置
の設置状況を示す平面図である。

【図２】 図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。

【図３】 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。

【図４】 この発明の実施の形態５に係る水中監視装置
の設置状況を示す平面図である。

【図５】 図４のＶ−Ｖ矢視断面図である。

【図６】 この発明の実施の形態６に係る水中監視装置
の設置状態を示す図である。

【図７】 この発明の実施の形態７に係る水中監視装置
の設置状態を示す要部断面図である。

【図８】 浄水場における水処理プロセスを説明する模
式図である。

【図９】 従来の浄水場における水中監視装置の設置状
態を説明する平面図である。

【図１０】 従来の浄水場における水中監視装置の設置
状態を説明する側面図である。

【符号の説明】

３ 凝集池（貯水槽）、８ ＩＴＶ（テレビカメラ）、
９ ライト、１０、２０ 水中監視装置、１１ 枠体、
１２ 屋根、１３ ガイドレール、１４ 電動トロリー
（移動手段）、２１ レール、２２ 遮光板。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テレビカメラを用いて貯水槽内の水中の
   様子を監視する水中監視装置において、前記テレビカメ
   ラが前記貯水槽の水面上を移動可能に配置されているこ
   とを特徴とする水中監視装置。
2. 【請求項２】 貯水槽を跨ぐように配設された枠体と、
   前記貯水槽を横切るように前記枠体に架設されたガイド
   レールと、前記ガイドレールに移動可能に装着されてテ
   レビカメラを該ガイドレールの延設方向に移動させる移
   動手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の水中
   監視装置。
3. 【請求項３】 一対のレールが貯水槽を挟んでガイドレ
   ールの延設方向と直交する方向に敷設され、枠体が前記
   一対のレールに案内されて移動できるように構成されて
   いることを特徴とする請求項２記載の水中監視装置。
4. 【請求項４】 テレビカメラによる水面の監視領域を照
   明するライトが該テレビカメラと一体となって移動でき
   るように構成されていることを特徴とする請求項２また
   は請求項３記載の水中監視装置。
5. 【請求項５】 ライトがテレビカメラを挟んで両側に配
   置されていることを特徴とする請求項４記載の水中監視
   装置。
6. 【請求項６】 テレビカメラがガイドレールの延設方向
   の水平軸廻りに回動可能に移動手段に取り付けられてい
   ることを特徴とする請求項２記載の水中監視装置。
7. 【請求項７】 ライトが貯水槽の周囲に縁部の水面を照
   射するように複数配設され、遮光板が前記ライトの直射
   光のテレビカメラへの到達を阻止するように該ライトを
   覆い、かつ、該ライトの前記水面からの反射光の該テレ
   ビカメラへの到達を阻止するようにその下端を前記水面
   に近接して配設されていることを特徴とする請求項２ま
   たは請求項３記載の水中監視装置。
8. 【請求項８】 テレビカメラは、偏向フィルタを介して
   水中を撮影するように構成されていることを特徴とする
   請求項２記載の水中監視装置。
9. 【請求項９】 枠体は、その天井部が屋根で覆われ、そ
   の少なくとも１側面が遮蔽板で覆われていることを特徴
   とする請求項２乃至請求項７のいずれかに記載の水中監
   視装置。