TW202433038A - 生物測定系統 - Google Patents

Abstract

在生物測定中，不利的是，待檢查的水具有高濁度，不允許使用自動監控攝影機的裝置對測試魚進行成像，或不允許使用者視覺上看到被監控的魚。本發明的一個目的是提供一種生物測定系統來消除該缺點。本發明的生物測定系統將重力沉澱槽、沉澱管、砂濾管、後處理管、生物測定裝置、遠端監控裝置系統化。

Description

生物測定系統

本發明關於一種透過生物測定來監控水質的方法中的系統化技術，其用於監控有小魚的水中所含的有毒物質，並且關於一種透過最佳化和有效地使用生物測定，有助於居民的生命和安全以及改善、維護和保護環境的技術。

世界各地河水、湖水、地下水、泉水、水壩水、工廠廢水等水體中含有有毒物質的事故和事件時有發生。全球60億人口中，有12億人無法取得安全飲用水。每年約有200萬兒童死於水傳播疾病。已知的有毒物質有PCB(多氯聯苯)等有機氯化合物、汞、鎘、鉛、鋅、六價鉻等有害重金屬、戴奧辛、氰化鉀、農藥等。還有未知毒物和複合有毒物質。即使對每種化學物質設定了廢水允許量，也沒有考慮廢水排放後對河流等產生的多重污染。出於對可能性的關注，WET測試方法(整體廢水毒性)已於1995年在美國立法。WET測試方法是一種利用生物體(生物測定)來綜合管理廢水的技術。WET測試方法已被美國、歐盟、加拿大和韓國廣泛採用，並正在成為全球標準。在日本，魚類監控已通過供水法立法，自動生物測定裝置也已投入實際應用。

專利文獻 [專利文獻1]日本專利公開號S63-169559 [專利文獻2]日本專利公開號H07-063747 [專利文獻3]日本專利公開號H09-229924 [專利文獻4]日本專利公開號2002-257815 [專利文獻5]日本專利公開號2004-125753 [專利文獻6]日本專利申請號2007-292420 [專利文獻7]日本專利公開號2008-134119 [專利文獻8]日本專利申請號2010-246015 [專利文獻9]日本專利公開號2013-217680 [專利文獻10]日本專利申請號2019-175538

然而，基於魚類監控的生物測定具有以下問題。 當待檢查的水的濁度較高時，存在由於包括自動監控攝影機在內的裝置中的懸浮物而無法對魚進行成像，並且肉眼看不到魚的問題。另外，用鰓呼吸的魚類鰓上附著的懸浮物會導致呼吸困難、停止運動甚至死亡，造成誤判。 可使用高性能MF(微濾)薄膜、UF(超濾)薄膜和RO(逆滲透)薄膜從待檢測的水中去除懸浮物。然而，有毒物質也可能隨之被去除並且生物測定不能正常發揮作用，因此生物測定很少用於高濁度的水。 一種去除懸浮物而不去除有毒物質的方法已經使用包括濾砂作為過濾介質的砂濾裝置。砂濾裝置具有將砂厚鋪在卵石層上形成砂濾層的機構，將含有懸浮物的水倒在砂濾層上流過砂濾層，使砂濾層去除懸浮物。砂濾裝置將懸浮物吸入砂濾層的砂之間的間隙中，導致過濾功能降低。因此，在砂濾裝置中，必須定期除去砂濾層中附著在砂上的懸浮物。因此，砂濾裝置利用從卵石層流向砂濾層的自來水進行反沖洗，以去除砂濾層中的懸浮物。然而，在淨水廠的水處理中，為了殺菌而添加了次氯酸鈉(自來水為0.5mg/L)。發明人的實驗顯示，鱂魚(學名：Oryzias latipes)在自來水中約30秒後就進入假死狀態。因此，有必須避免以含有次氯酸鈉的自來水對砂濾裝置進行反洗的問題。生物測定裝置的安裝還有另一個問題。生物測定裝置安裝在水淨化廠和工廠廢水處理設施中使用，在這些裝置中，該裝置通常安裝在除了檢查之外無人值守的設施中。然而，生物測定裝置中的魚類監控視訊和警報允許在管理整個淨水廠和排水設施的有人值守的中央監控室進行檢查，從而快速檢測到重要且表明危及生命的資訊，以便快速做出反應並最大限度地減少風險。近年來，有利用網路線路對位於較遠的中央監控室進行遠端監控操作以及時時刻刻傳輸必要資訊的需求。一個新的問題是，僅僅將生物測定裝置安裝在無人的地方並不能使其充分發揮其功能。

為了解決上述問題， 根據第一態樣的發明是一種生物測定系統，包括重力沉澱槽、沉澱管、砂濾管、後處理管、生物測定裝置和遠端監控裝置。

第二態樣的發明是根據第一態樣的生物測定系統，其中：重力沉澱槽包括攪拌馬達、攪拌葉片、水溫計、pH計、無機絮凝劑槽、聚合物絮凝劑槽、pH調節液槽；每個槽體均設有注液泵；被檢水在重力沉澱槽中進行固液分離，使污泥從重力沉澱槽下部的排出口排出，將重力沉澱槽中的上清液供給沉澱管。

第三態樣的發明是根據第一態樣的生物測定系統，其中：沉澱管通過利用凸緣將上管和下管一體地連接而形成，並且上管和​​下管中的每一個均是由樹脂圓筒製成；下管內部設有錐形管，錐形管頂部有開口，直徑向下逐漸減少；上管內部裝有減流材料；下管的底部設有排出污泥的排出口。

第四態樣的發明是根據第一態樣的生物測定系統，其中：砂濾管通過將上管、中管和下管用凸緣沿上下方向一體地連接而形成，且上管、中管、下管均由樹脂圓筒製成；及上管內填充濾砂至上管下半部高度，中管內填充濾砂，下管內填充濾砂至距下管頂部四分之一高度，且下管底部四分之三高度處填充有兩種拉西環，下管底部設有排出污泥的排出口。

第五態樣的發明是根據第一態樣的生物測定系統，其中：砂濾管由上管、中管和下管一體化形成，並且從上管至下管填充有濾砂，且濾砂中心處設有水管；下管內部在濾砂與拉西環之間設有過濾器承接盤；被檢水由沉澱管輸送至下管，經拉西環流入過濾器接收盤；水管的下端部定位成能夠到達流入過濾器接收盤的被檢水；與氣泵連接的氣管從水管的上部插入，氣管的一端位於過濾器容納盤內；過濾器承接盤將從下管上方落下的濾砂與被檢水混合，產生混合水，混合水由氣管供給空氣，送入水管；混合水從水管上部排出，對濾砂進行沖洗。

第六態樣的發明是根據第一態樣的生物測定系統，其中：當後處理管允許從設置在後處理管的下部中的過濾水入口供給的過濾水時，流向上部排水口，後處理管使水流經拉西環去除懸浮物；後處理管將產生的污泥從排出口排出。

第七態樣的發明是根據第一態樣的生物測定系統，其中：生物測定裝置包括位於上部的電子裝置單元和位於下部的水循環單元；在不斷飼養試驗魚的監控水槽上方，設置有進行鳥瞰拍攝的監控攝影機、對拍攝的視訊進行數位轉換以添加感測器功能的影像處理裝置、控制裝置、定序器、及監視器電視；透過排出與進入監控水槽的水量相符的水量，可以對監控水槽中的被檢水進行連續監控。

第八態樣的發明是根據第一態樣的生物測定系統，其中：遠端監控裝置將來自生物測定裝置的訊號和來自定序器的訊號傳送到監控伺服器個人電腦；監控伺服器個人電腦透過寬頻路由器或路由器連接到網絡，接收生物測定裝置的警報資訊、裝置各部分的故障資訊以及水質異常資訊，並包括用於顯示資訊的機構和用於記錄資訊的機構。 發明效果

根據第一態樣的生物測定系統，包括重力沉澱槽、沉澱管、砂濾管、後處理管、生物測定裝置和遠端監控裝置，從而從被檢水中去除懸浮物，並確保被檢水不受懸浮物的影響，以便進行遠端監控。

根據第二態樣的生物測定系統，具有重力沉澱槽，該重力沉澱槽具有大面積並且適合於被檢水中的懸浮物的重力沉澱。另外，重力沉澱槽使攪拌馬達和攪拌葉片運轉，從而能夠進行離心分離，從而使在被檢水中產生的污泥固化在底部。對於含有顆粒小、沉澱時間長的懸浮物的被檢水體，透過水溫計和pH計測量其溫度和pH值。在測量的同時，透過分別安裝在無機絮凝劑槽、聚合物絮凝劑槽和pH調節液槽中的注液泵對水進行添加液體的操作。這會產生絮凝塊以促進固液分離，從而將上清液送入沉澱管。

依據第三態樣的生物測定系統，具有由兩個樹脂圓筒組成的沉澱管。拆下連接兩個樹脂筒的凸緣螺栓，即可將兩筒分開，方便內部清洗維修。沉澱管具有下管，下管的內部設有直徑向下逐漸減少的錐形管。待檢查的水在錐形管上下方向中間的位置被引入到沉澱管的下管。注入沉澱管下管的被檢水在圍繞錐形管的外周面旋轉的同時到達錐形管的頂部。錐形管頂部有一個開口，被檢水從該開口在錐形管內向上流動，到達沉澱管的上管。到達沉澱管上管的被檢水，經過減流材料後，由上部供水口送入砂濾管。沉澱管的下管底部不僅收集圍繞錐形管旋轉的被檢水分離的污泥，而且還收集在通過減流材料時從被檢水分離，並通過錐形管的內圓周表面落下的污泥。這有利於從污泥排出口排出污泥。

根據第四態樣的生物測定系統，具有透過在上位置和下位置兩個位置處用凸緣一體連接三個樹脂筒而形成的砂濾管。透過拆下連接凸緣的螺栓，可以將砂濾管分成三個樹脂筒。這樣可以方便內部清洗、濾砂的交換清洗、拉西環的清洗、氣管、水管內部的清洗。濾砂管頂部的上管由三個上下連接的樹脂筒組成，管內半填充濾砂。中間的管子是從頂部數第二個管子，裡面裝滿了濾砂。位於底部的下管在距下管頂部四分之一高度處填充濾砂，並在距下管底部四分之三高度處填充兩種類型的拉西環。因此，這使得砂濾管能夠過濾被檢水，並且使得收集在砂濾管底部的污泥能夠輕鬆地從排出口排出。

根據第五態樣的生物測定系統，具有通過將上管、中管和下管一體化而形成的濾砂管，並且從上管到下管填充有濾砂。濾砂管內填充濾砂，濾砂管的中心部分貫穿水管。下管內部在濾砂與拉西環之間設有過濾器承接盤。被檢水從沉澱管輸送到下管，經由拉西環流入過濾器接收盤。水管下端到達流入過濾器接收盤的被檢水。與氣泵連接的氣管從水管的上部插入，其端部位於過濾器接收盤內。過濾器接收盤將從下管上方落下的濾砂與被檢水混合以產生混合水。此混合水由氣管供給空氣，並送入水管。混合水從水管上部排出，對濾砂進行沖洗。用含有次氯酸鈉的自來水清洗濾砂可能會殺死試驗魚，但現在可以用被檢水清洗濾砂。

根據第六態樣的生物測定系統，允許從設置在後處理管4的下部中的過濾水入口40供給的過濾水流向上排水口。此時，系統讓水通過拉西環41以去除懸浮物。這使得能夠將濁度很小的被檢水供給到生物測定中。

根據第七態樣的生物測定系統，具有生物測定裝置，該生物測定裝置包括位於裝置上部的電子裝置單元和位於裝置下部的水循環單元。具體地，在不斷飼養試驗魚的監控水槽的上方，設置有進行鳥瞰拍攝的監控攝影機、對所拍攝的視訊進行數位轉換以添加感測器功能的影像處理裝置、控制裝置、定序器以及監視器電視。監控水槽中被檢水的濁度較低，即使是很小的測試魚也能被辨識。重力沉澱槽、沉澱管、砂濾管、後處理管去除懸浮物。這使得能夠以與檢查所需的進水量相匹配的量供應被檢水，並且能夠連續監控水。具有重力沉澱槽、沉澱管、砂濾管和後處理管的淨化系統對於工業廢水的淨化系統也是有效的。

根據第八態樣的生物測定系統，具有將生物測定裝置的訊號和定序器的訊號傳送到監控伺服器個人電腦的遠端監控裝置。監控伺服器個人電腦透過寬頻路由器或路由器連接到網絡，接收生物測定裝置的警報資訊、裝置各部分的故障資訊以及水質異常資訊，並且包括用於顯示資訊的裝置和用於記錄資訊的裝置。因此，即使在很遠的地方，也可以在個人電腦上看到上述資訊，達到遠端監控的效果。

以下將基於附圖描述本發明的實施例。 [實施例]

圖1表示本實施方式的生物測定系統的整體結構圖。 重力沉澱槽1具有圓柱形狀。在重力沉澱槽1的上方設置有對重力沉澱槽1的內部進行攪拌的攪拌馬達11。攪拌馬達11具有馬達轉軸，馬達轉軸的一端設置有攪拌葉片12。攪拌葉片12可以安裝在馬達轉軸的中間。可調節攪拌馬達11的轉速來調節攪拌。透過攪拌馬達11的攪拌，使被檢水循環，透過離心分離將被檢水中的污泥聚集在重力沉澱槽1的中央部。透過在重力沉澱槽1的底部設定錐度，允許污泥110易於收集並從污泥排出口111排出。

在重力沉澱槽1中的被檢水具有懸浮物，其沉澱時間根據被檢水中所含的懸浮物的尺寸而不同。表1顯示了顆粒尺寸和自然沉澱時間。隨著顆粒變小，沉澱時間增加。特別是，粒徑約0.1至0.001μm(微米)的細顆粒被稱為膠體粒子，可能需要幾個月的時間才能自然沉澱。表1也列出了香煙煙霧的粒徑，以供參考。可見膠體粒子的細度。

一種容易去除膠體粒子的方法是絮凝沉澱，其常用於水淨化廠和廢水處理。將無機絮凝劑槽15中的無機絮凝劑添加到含有膠體粒子的溶液中形成絮凝物。絮凝物比膠體粒子重，因此可以提高沉澱率。由於膠體粒子在水中通常帶負電荷，它們相互排斥，懸浮而不沉澱，這也會造成水污染和透明度降低。常用作無機絮凝劑的聚合氯化鋁(俗稱PAC)和硫酸鋁，它們都帶正電荷。這減弱了與膠體粒子的排斥力而造成絮凝。

聚合物絮凝劑槽16內的聚合物絮凝劑是造成二次絮凝(凝集作用)的化學物質。將PAC等無機絮凝劑添加到含有膠體粒子的水中，產生細小的絮凝物，然後進一步添加聚合物絮凝劑，能夠形成大的絮凝物。無機絮凝劑與聚合物絮凝劑並用，產生大絮體，可提高沉澱速率。

在膠體粒子是金屬硫化物，特別是硫化鐵、硫化鎳或硫化鋅的情況下，使膠體粒子從pH 7至pH 12呈鹼性以形成硫化物。因此，較佳一邊用pH計14測定pH，一邊透過注液泵18將pH調整液槽17內的pH調整液添加到含有金屬硫化物的被檢水中，進行絮凝沉澱。 在這種情況下，由於被檢水的溫度可能會影響絮凝沉澱的作用，因此可以根據被檢水中的成分通過水溫計13調節水溫。

絮凝沉澱不限於用一個重力沉澱槽1進行處理，如果被檢水量較大或被檢水水質較差，重力沉澱槽1也可以由多個沉澱槽組成。圖2示出了由多個槽組成的重力沉澱槽的構造圖。這裡，重力沉澱槽由三個槽組成，分別為反應槽113、絮凝槽114和沉澱槽115。反應槽113設有攪拌馬達11、攪拌葉片12、水溫計13、pH計14、無機絮凝劑槽15、pH調節液槽17和注液泵18，以接收被檢水19。在反應槽113中，透過攪拌馬達11和攪拌葉片12對被檢水19、無機絮凝劑槽15的無機絮凝劑以及pH調節液進行攪拌，產生物供給至相鄰的絮凝槽114。在絮凝槽114中，利用注液泵18添加聚合物絮凝劑槽16的聚合物絮凝劑，利用絮凝槽114內設置的攪拌馬達11和攪拌葉片12攪拌，產生絮凝物112。接下來，將含有絮凝物112的被檢水供給到沉澱槽115，沉澱在沉澱槽115中的絮凝物112從排出口111排出。在沉澱槽115中，分離出絮凝體112的處理水116在後續製程中從沉澱槽115的上部供給至沉澱管2。

如圖3所示，沉澱管2經由被檢水入口122接收從重力沉澱槽1供給的被檢水。沉澱管2經由被檢水入口122接收被檢水，在沉澱管2內的錐形管22的外周面上旋轉的同時使懸浮物落下。錐形管22在下部設有開口，從該開口流入錐形管22內部的被檢水向上流動。透過沉澱管2內的減流材料23降低被檢水的流量，將被檢水中的懸浮物與被檢水分離。由已分離的懸浮物組成的污泥在錐形管22的內周表面上被引導、沉澱並積聚在沉澱管2的底部。堆積在沉澱管2底部的污泥120可以透過以下方式排出：在一些情況下，手動打開排出口121；及在其他情況下，設置可透過電磁閥自動控制123開啟和關閉的電磁閥124，以透過自動定時器或遠端控制來開啟和關閉電磁閥124。當污泥120排出時，進水閥125自動打開進行通風，從而有利於污泥120從排出口121排出。經過沉澱管2中的減流材料23的被檢水從設置進水閥125的管道下部經電磁閥124供給到後續製程的砂濾管3。

如圖4所示，砂濾管3由下管、中管、上管從底部沿上下方向連接進行配置，被檢水39通過止回閥132供給至下管。下管內部設置有由兩種類型的拉西環33組成的過濾層，以允許供給至下管的被檢水39通過。當被檢水39通過拉西環33的過濾層時，被檢水39的懸浮物被分離。這兩種類型的拉西環33是圖12所示的過濾介質。通過拉西環33的過濾層的被檢水在設置於砂濾管3的下管中的過濾器接收盤35的下板134的板底部135處與砂濾管3內填充的濾砂混合。圖13是顯示過濾器接收盤35的外觀的照片。過濾器接收盤35由不銹鋼製成並且包括安裝到支撐柱137的上板133和下板134。

如圖4和14所示，上板133在其底部具有開口136。砂濾管3內部設有水管34，水管34的下端部穿過開口136並位於板底部135附近。水管34的下端部呈喇叭狀展開，氣管37延伸至該下端部。

填充在濾砂管3中的濾砂32從設置在上板133中的開口136和水管34形成的間隙落下。另一方面，已通過拉西環33的過濾器層的被檢水流入由安裝到支撐柱137的上板133和下板134形成的空間。換句話說，濾砂和被檢水被供應到下板134的板底部135，混合在一起。此外，透過插入水管34的氣管37將空氣供應至下板134的板底部135以產生混合水。混合水通過水管34，到達水管34的上端部，並從設置在上端左右兩個位置處的混合水出口138排出到砂濾管3內。

當排出的混合水流過由兩個堰形成的空間時，濾砂沉澱，並且被檢水作為溢流水139被排出。類似地，剩餘水1399也被排出。除溢流水139和剩餘水1399之外的被檢水經濾砂32過濾後成為過濾水，由過濾水出口38輸送至後處理管4。

圖5所示的後處理管4從設置在後處理管4下部的過濾水入口40吸入從砂濾管3的過濾水出口38供給的過濾水。後處理管4使從過濾水入口40供給的過濾水穿過由拉西環41構成的過濾層，以去除過濾水中殘留的懸浮物。後處理管4具有收集由過濾層除去的污泥140的底部，並從排出口141排出污泥140。後處理管4中設置的過濾水出口42的管道上部較長且開口，以便於後續處理中過濾水可以方便地輸送至監控水槽51。後處理管4中產生的剩餘水被排出。

圖6所示的生物測定裝置5，具有在監控水槽51中游動的試驗魚。所使用的試驗魚例如是俗稱鱂魚(學名：Oryzias Latipes)的小魚。鱂魚在孵化後約半年就成為5~7cm的成魚，此後不再長長，因此具有毒性反應不會發生誤差的特性。在日本，自然界中的鱂魚被指定為稀有魚類，無法捕獲，用於生物測定的鱂魚是100%養殖魚。養殖鱂魚(日本稻魚)也被指定為OECD(經濟合作暨發展組織)毒性試驗的試驗魚。鱂魚對微量毒物的反應表現出異常行為，如抬起鼻子、瘋狂行為和迴避行為，使它們成為理想的測試魚。鱂魚(Oryzias Latipes)的學名源自於水稻的學名Oryza sativa，因為鱂魚棲息於稻田。鱂魚生活在除日本以外的亞洲各地，可以作為試驗魚自由捕撈、養殖和繁殖，預計未來將廣泛應用。除鱂魚外，斑馬魚(學名：Danio rerio)或孔雀魚(學名：Poecilia reticulata)有時也被用作OECD毒性測試的試驗魚。

在生物測定裝置5的監控水槽51中，始終飼養約20條鱂魚。每天從自動餵食器59自動定量餵食鱂魚。鱂魚原本棲息在溫暖的亞熱帶地區的稻田裡，因此容易受到低溫的影響。因此，在監控水槽內安裝了加熱器，以保持水溫恆定。即使監控水槽51內的水溫突然變化約5℃，也可能導致鱂魚因熱休克而死亡。監控水槽51透過曝氣器153供氧，並設置換氣扇151和遮光門152，為鱂魚提供可以長期生存的生存環境。

監控水槽51的側表面由透明壓克力(acrylic)板製成，並且當照明燈154穿過壓克力板投射光時，由CCD成像裝置的監控攝影機52擷取影像。從監控水槽51上方投射光的照明燈154可能會因為監控水槽51的水面上產生的波浪而波動的反射光而導致影像處理裝置53發生故障。

傳統的監控水槽使用透明玻璃水槽或透明壓克力水槽用於觀賞目的，但藻類容易黏附在這些水槽的內壁上，這有時會對監控試驗魚造成不利。本發明的監控水槽51由不透明的乳白色壓克力製成，監控攝影機安裝在監控水槽上方，以擷取鳥瞰影像。這樣，即使監控水槽51的內部有些泥濘，也能夠透過使水深變淺來拍攝影像。在發明人的實驗中，水深淺至3cm的監控水槽51由於不斷更換被檢水，且濁度高達160度的被檢水可以對魚進行成像，因此鱂魚的棲息沒有問題。

影像處理裝置53對監控攝影機的視訊訊號進行數位轉換與處理。如圖7所示，監視器電視55的畫面上設置有縱七橫八的56個區塊157，各區塊上設置有縱八橫八的64個感應點。螢幕整體設置有3584個感應點。每個感測器點都是一個偵測鱂魚運動的感測器。當感測器點偵測到鱂魚的移動時，就對該感測器點所屬的區塊進行計數。影像處理功能被配置為當在預設時間內要計數的區塊的數量達到預設數量時發出警報。

在本實施例中，警報具有四個等級。為了將警報設置為四個級別，影像處理裝置53透過控制裝置54將一個視訊轉換為四個視訊，並為每個視訊設置設置時間和在設置時間期間要計數的區塊數，從而使得能夠設置警報的順序。當四級警報中發生嚴重警報的異常時，打開電磁閥155，將監控水槽51中的被檢水取樣到水取樣容器156中。

生物測定裝置5具有1800mm的高度、700mm的寬度和700mm的深度，由鐵製成，並且具有設置有帶鑰匙的把手的前門並且安裝有煙色壓克力板。生物測定裝置5除前表面以外均被鐵板包圍，並具有NEBSZone3 (1108gal)的抗震結構。或者，如圖8所示，生物測定裝置可以是小型且簡單的生物測定裝置，其具有這樣的配置：上述自動生物測定裝置5不包括影像處理裝置53、定序器530和控制裝置54，而是至少包括監控水槽51和監控攝影機52。

遠端監控如圖9所示，具有影像處理裝置53及監控伺服器個人電腦61，均連接至定序器530，寬頻路由器62也連接至定序器530。寬頻路由器62經由光網路單元(ONU)連接到網路63。相反，安裝在遠端位置的個人電腦64連接到與ONU連接的通用路由器65，並且經由ONU連接到網路63。這種連接使得能夠從安裝在遠端位置的個人電腦64檢查監控伺服器個人電腦61的螢幕並執行遠端操作。當不執行遠端監控時，監控伺服器個人電腦61和定序器530透過LAN接線。

監控伺服器個人電腦61的螢幕是由專用程式軟體產生的專用螢幕。如圖10所示，主螢幕在螢幕的中央部分顯示由監控攝影機52以鳥瞰圖形式拍攝的監控水槽51的動態影像。監控水槽51的動態影像也顯示偵測作為測試魚的鱂魚的感測器點158每一者所屬的區塊157。主畫面左側顯示五種狀態，分別為：注意1、注意2、注意3、異常(嚴重警報)的四級警報；以及正常，作為水質資訊顯示。主螢幕的右側顯示伴隨生物測定裝置5本身發生異常的警報。生物測定裝置5本身的異常，具體而言，是表示門關閉故障的「門打開」、表示監控水槽51或配管中發生漏水的「漏水」、表示監控水槽51的水位下降的「水位下降」，以及指示照明燈154故障的「螢光燈故障」。主畫面的下側顯示日期和時間。如上所述，當出現嚴重警報異常時，電磁閥會自動打開，將監控水槽51中的被檢水收集並儲存在水採樣容器156中，作為分析用的水樣本。同時，記錄並儲存主螢幕上顯示的動態影片。不僅在發生嚴重警報異常時，且在發生重大警報異常時，也進行動態視訊的記錄和儲存，這對於日後的驗證是有用的。如圖11所示，顯示畫面配置為包括登入畫面600、主畫面601、水溫圖表畫面602、詳細歷史畫面603、設定畫面604、操作環境畫面605、測量儀器畫面606和使用者資訊畫面607，以啟用遠端監控。

1:重力沉澱槽 11:攪拌馬達 12:攪拌葉片 13:水溫計 14:pH計 15:無機絮凝劑槽 16:聚合物絮凝劑槽 17:pH調節液槽 18:注液泵 19:被檢水 110:污泥 111:排出口 112:絮凝物 113:反應槽 114:絮凝槽 115:沉澱槽 116:處理水 2:沉澱管 21:凸緣 22:錐形管 23:減流材料 120:污泥 121:排出口 122:被檢水入口 123:電磁閥自動控制 124:電磁閥 125:進水閥 3:砂濾管 31:凸緣 32:濾砂 33:拉西環 34:水管 35:過濾器接收盤 36:氣泵 37:氣管 38:過濾水出口 39:被檢水 130:污泥 131:收集污泥清除口 132:止回閥 133:上板 134:下板 135:板底部 136:開口 137:支撐柱 138:混合水出口 139:溢流水 1399:剩餘水 4:後處理管 40:過濾水入口 41:拉西環 42:過濾水出口 140:污泥 141:排出口 5:生物測定裝置 51:監控水槽 511:加熱器 512:液下泵 52:監控攝影機 53:影像處理裝置 530:定序器 54:控制裝置 55:監視器電視 56:顯示面板 57:接地故障型主斷路器 58:門感測器 59:自動餵食器 151:換氣扇 152:遮光門 153:曝氣器 154:照明燈 155:電磁閥 156:水取樣容器 157:區塊 158:點 6:遠端監控裝置 61:監控伺服器個人電腦 62:寬頻路由器 63:網路 64:個人電腦 65:路由器

[圖1]是實施方式的生物測定系統的整體結構圖； [圖2]是具有多個槽的實施方式的結構圖； [圖3]是實施方式的沉澱管的說明圖； [圖4]是實施方式的砂濾管的說明圖； [圖5]是實施方式的後處理管的說明圖； [圖6]是實施方式的自動生物測定裝置的說明圖； [圖7]是實施方式的影像處理裝置的區塊和點的說明圖； [圖8]是實施方式的低價生物測定裝置的說明圖； [圖9]是根據實施方式的遠端監控裝置的結構圖； [圖10]是實施方式的個人電腦的主畫面； [圖11]表示實施方式的個人電腦的畫面； [圖12]是實施例的兩種拉西環的照片； [圖13]是實施方式的過濾盤的側面照片； [圖14]是實施例的過濾盤的上部和升流管的下部的照片；及 [圖15]是實施例的升流管和氣管的下部的照片。

1:重力沉澱槽

2:沉澱管

3:砂濾管

4:後處理管

5:生物測定裝置

6:遠端監控裝置

11:攪拌馬達

12:攪拌葉片

13:水溫計

14:pH計

15:無機絮凝劑槽

16:聚合物絮凝劑槽

17:pH調節液槽

18:注液泵

19:被檢水

21:凸緣

22:錐形管

23:減流材料

31:凸緣

32:濾砂

33:拉西環

34:水管

35:過濾器接收盤

36:氣泵

37:氣管

41:拉西環

51:監控水槽

52:監控攝影機

53:影像處理裝置

54:控制裝置

55:監視器電視

61:監控伺服器個人電腦

62:寬頻路由器

63:網路

64:個人電腦

65:路由器

110:污泥

111:排出口

112:絮凝物

120:污泥

121:排出口

122:被檢水入口

130:污泥

131:收集污泥清除口

140:污泥

141:排出口

Claims (3)

1. 一種生物測定系統，包括： 重力沉澱槽(1)； 沉澱管(2)； 砂濾管(3)； 後處理管(4)； 生物測定裝置(5)；及 遠端監控裝置(6)； 其中：該重力沉澱槽(1)包括：攪拌馬達(11)；攪拌葉片(12)；水溫計(13)；pH計(14)；無機絮凝劑槽(15)；聚合物絮凝劑槽(16)；及pH調節液槽(17)； 該無機絮凝劑槽(15)、該聚合物絮凝劑槽(16)和該pH調節液槽(17)均設有注液泵(18)；及 被檢水在該重力沉澱槽(1)中進行固液分離，使污泥(110)從該重力沉澱槽(1)下部的排出口(111)排出，且該重力沉澱槽(1)中的上清液被送入該沉澱管(2)。
2. 根據請求項1所述的生物測定系統，其中： 該生物測定裝置(5)包括上部的電子裝置單元和下部的水循環單元； 在持續飼養試驗魚的監控水槽(51)上方，設置有： 監控攝影機(52)，進行鳥瞰拍攝； 影像處理裝置(53)，對拍攝的視訊(55)進行數位轉換以添加感測器功能； 控制裝置(54)； 定序器(530)；及 監視器電視(54)；以及 透過排出與進入該監控水槽(51)的水量相符的水量，可以連續監控該監控水槽(51)中的該被檢水。
3. 根據請求項1所述的生物測定系統，其中： 該遠端監控裝置(6)將來自該生物測定裝置(5)的訊號和來自定序器(530)的訊號傳送至監控伺服器個人電腦(61)；及 該監控伺服器個人電腦(61)透過寬頻路由器(62)或路由器(65)連接到網路(63)，接收該生物測定裝置(5)的警報資訊、裝置各部分的故障資訊以及水質異常資訊，並包括用於顯示該資訊的機構和記錄該資訊的機構。