(57)【要約】【課題】落雷による弱電系の機器の被害による設備全体の機能損傷および停止が抑制できるようにする。【解決手段】第１地点１０１に設置されている開閉器制御部１１１を操作することで、遠隔地である第２地点１０２の開閉器駆動部１２６を制御して開閉器１２５の開閉を制御し、弱電系計測・通信機器１２２に対する電源の供給を制御する。この制御により、弱電系計測・通信機器１２２が停止されると、弱電系計測・通信機器１２２により制御されている強電系受電・動力機器１２１は、停止前の制御状態を維持する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１地点より離れた第２地点に設けられた設備の強電系の受電・動力機器と、
前記第２地点に設けられた前記設備の前記強電系の受電・動力機器の動作制御を行う弱電系の計測・通信機器と、
前記第２地点に設けられて前記弱電系の計測・通信機器に電力を供給する弱電系電源と、
前記第２地点に設けられて前記強電系の受電・動力機器に受電電力を供給する強電系電源と、
前記第２地点に設けられて前記弱電系電源と前記弱電系の計測・通信機器との間の電路の開閉を行う開閉器と、
前記第２地点に設けられ、前記強電系電源より供給される電力で動作して前記開閉器の開閉動作を行う開閉器駆動部と、
前記第１地点に設けられて前記開閉器駆動部に開閉動作を行わせる開閉器制御部と、
前記開閉器駆動部と前記開閉器制御部とを接続するネットワークと
を備え、
前記強電系の受電・動力機器は、前記弱電系の計測・通信機器が停止されると、停止前の給配水プロセス制御状態を維持することを特徴とする落雷予防保全システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配水池、調整池などで用いられている工業計測器などに対する落雷の被害を軽減・抑制するための落雷予防保全システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
配水池や調整池は、高低差を利用した自然流下により配水を行うため、地盤の高い高所に配置されている（特許文献１参照）。このため、配水池や調整池で用いられている工業計測機器は、落雷による被害を受けやすい電気設備となっている。例えば、配水池，調整池では、流入側のバルブおよび供給側のバルブの開閉制御などを行う動力装置などの強電系の受電・動力機器と、水位，圧力，流量，水質などを計測する工業計測器などの弱電系の計測・通信機器とが用いられており、また、これらは、屋外に多く配置されている。これらの機器を落雷による被害から防ぐために、例えば、計測機器の電源供給部や信号伝送部に、避雷器を設置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１７２８７２号公報
【特許文献２】特開２００３−０６７５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、強電系の受電・動力設備では、避雷器により落雷の被害が防げるが、弱電系の計測・通信機器設備は、避雷器を設けていても、落雷の被害を受けることが多い。ここで、配水池、調整池などでは、現地から離れた箇所で遠隔操作している。このような状態で、例えば、落雷により、弱電系の設備である工業計測器・通信機器が被害を受けると、流入側のバルブおよび供給側のバルブの開閉などの監視制御ができなくなる。このような監視制御機能が落雷の被害を受けると、故障が回復するまで機能を損傷して停止することになり、公共事業の観点から大きな問題となる。
【０００５】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、落雷による弱電系の計測・通信機器の被害による設備全体の機能損傷および停止が軽減・抑制できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る落雷予防保全システムは、第１地点より離れた第２地点に設けられた設備の強電系の受電・動力機器と、第２地点に設けられた設備の強電系の受電・動力機器の動作制御を行う弱電系の計測・通信機器と、第２地点に設けられて弱電系の計測・通信機器に電力を供給する弱電系電源と、第２地点に設けられて強電系の受電・動力機器に受電電力を供給する強電系電源と、第２地点に設けられて弱電系電源と弱電系の計測・通信機器との間の電路の開閉を行う開閉器と、第２地点に設けられ、強電系電源より供給される電力で動作して開閉器の開閉動作を行う開閉器駆動部と、第１地点に設けられて開閉器駆動部に開閉動作を行わせる開閉器制御部と、開閉器駆動部と開閉器制御部とを接続するネットワークとを備え、強電系の受電・動力機器は、弱電系の計測・通信機器が停止されると、停止前の給配水プロセス制御状態を維持する。
【発明の効果】
【０００７】
以上説明したことにより、本発明によれば、落雷による弱電系の計測・通信機器の被害による設備全体の機能損傷および停止が軽減・抑制できるようになるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態における落雷予防保全システムの構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態における落雷予防保全システムの構成を示す構成図である。このシステムは、まず、例えば浄水場や市庁舎などの第１地点１０１と、ここより離れた機場となる配水池，調整池などの第２地点１０２とに設けられる。
【００１０】
第２地点１０２には、第２地点１０２に設けられた設備の強電系の強電系受電・動力機器１２１と、第２地点１０２に設けられた設備の弱電系の弱電系計測・通信機器１２２とが備えられている。弱電系計測・通信機器１２２は、強電系受電・動力機器１２１の動作制御を行う。例えば、強電系受電・動力機器１２１は、受電照明，ポンプ，バルブ，動力回路などである。また、弱電系機器は、流量計，水位計，圧力計，これら計測機器の計測結果や設定されている制御値などにより強電系受電・動力機器１２１を制御する制御回路、および第１地点１０１と第２地点１０２とを伝送する通信回路などである。
【００１１】
また、第２地点１０２には、弱電系計測・通信機器１２２に電力を供給する弱電系電源１２３と、強電系受電・動力機器１２１に電力を供給する強電系電源１２４と、弱電系電源１２３と弱電系計測・通信機器１２２との間の電路の開閉を行う開閉器１２５と、強電系電源１２４より供給される電力で動作して開閉器１２５の開閉動作を行う開閉器駆動部１２６とが備えられている。開閉器１２５，開閉器駆動部１２６は、例えばモーターブレーカーであり、他の制御機器により開閉動作を操作および制御することができる。
【００１２】
一方、第１地点１０１には、開閉器駆動部１２６に開閉動作を行わせる開閉器制御部１１１が備えられている。開閉器駆動部１２６と開閉器制御部１１１とは、ネットワーク１０３で接続されている。ネットワーク１０３は、例えば、インターネットなどのＷＡＮ（Wide Area Network）や、専用線を用いた通信形態によるネットワークである。なお、図示していないが、第１地点１０１および第２地点１０２の両者には、ネットワーク１０３によるデータの送受信を行うための通信部が設けられている。
【００１３】
このシステムにおいては、第１地点１０１に設置されている開閉器制御部１１１を操作することで、遠隔地である第２地点１０２の弱電系計測・通信機器１２２に対する電源の供給と停止とが制御できる。ここで、強電系受電・動力機器１２１は、弱電系計測・通信機器１２２の動作が停止されると、停止前の給配水プロセスの制御状態を維持する。
【００１４】
一般に、配水池や調整池などには、人員が配置されず、設置されている計測器，通信機器，制御装置などの弱電系計測・通信機器１２２による受電・ポンプ，バルブ，動力回路などの強電系受電・動力機器１２１の自動制御により、無人運転されている。一方、これらの制御状態は、遠隔地であり人員が配置されている浄水場や市庁舎などにネットワーク１０３を介して送信され、配置されている担当者に確認可能とされ、また、給配水プロセス制御状態の変更などが可能とされている。
【００１５】
このような遠隔制御のシステムにおいて、例えば、気象計測データから第２地点１０２における落雷の発生が予測される場合、第１地点１０１における開閉器制御部１１１を操作することで、第２地点１０２における開閉器１２５を開状態とすることができ、弱電系計測・通信機器１２２に対する電源供給が停止でき、弱電系計測・通信機器１２２の動作を停止させることができる。落雷の発生は、収集した気象情報をもとに行うことができる（非特許文献２）。例えば、雨量強度の急激な増加などにより落雷の発生が予測できる。このように、落雷の発生が予測された場合、電源供給を停止して動作停止無電源状態とすることで、弱電系計測・通信機器１２２を落雷の被害から防ぐことができる。
【００１６】
ここで、調整池などでは、例えば、水位が給水可能範囲となるように制御することが重要となるが、これは、調整池に対して流れ込む水の量と、調整池より供給される水の量との制御が対象となる。例えば、水位がある値を超えた場合、流入量を停止させることで水位上昇を抑制する。一方、水位がある値より低下した場合、流入量を増加させることで、水位低下を抑制する。ただし、調整池などにおける水位は、短時間で低下しないような容量で設計されている。
【００１７】
従って、例えば、水位が所定の範囲の中央値程度となっている場合、２〜３時間程度であれば、上述したような制御を停止しても問題とはならないと考えられる。一方、一般に１つの給配水区域では、落雷は２〜３時間程度で終息するものと考えられる。従って、落雷の発生が予測され、消減するまでの天候移動時間が２〜３時間で、かつ、配水需要予測や配水池水位予測などから、所定の落雷発生時間内であれば上述したような制御を停止しても問題が発生しないと判断される場合、開閉器制御部１１１を操作し、弱電系計測・通信機器１２２に対する電源供給を停止させて弱電系計測・通信機器１２２の動作を停止させる。通常、調整池（第２地点１０２）において測定されている水位などは、浄水場や市庁舎など（第１地点１０１）で確認することが可能となっている。このように停止することで、弱電系計測・通信機器１２２の落雷被害が軽減・抑制できるようになる。
【００１８】
上述した弱電系計測・通信機器１２２の停止により、強電系受電・動力機器１２１は、停止前の制御状態を維持するが、一定時間内とする。従って、例えば、落雷が終息・消滅したことが確認されたら、直ちに、第１地点１０１における開閉器制御部１１１を操作して第２地点１０２における開閉器１２５を閉状態とし、弱電系計測・通信機器１２２に対する電源供給を再開し、弱電系計測・通信機器１２２の動作を復旧再開させる。このことにより、強電系受電・動力機器１２１は、通常の制御動作状態となり、例えば、調整池の水位制御が行われる状態となり、通常動作の状態となる。
【００１９】
なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。例えば、上述では、開閉器駆動部１２６は、開閉器制御部１１１からの制御により、開閉器１２５を閉状態とするようにしたが、これに限るものではない、例えば、開閉器駆動部１２６は、開閉器制御部１１１からの制御により、開閉器１２５を開状態とした後、設定されている時間（例えば１時間）が経過すると、自動的に、開閉器１２５を閉状態とするようにしてもよい。また、落雷発生・消滅の予測は、気象庁より気象予報などとして提供される落雷情報（落雷位置情報など）をもとに行ってもよい。
【符号の説明】
【００２０】
１０１…第１地点、１０２…第２地点、１０３…ネットワーク、１１１…開閉器制御部、１２１…強電系受電・動力機器、１２２…弱電系計測・通信機器、１２３…弱電系電源、１２４…強電系電源、１２５…開閉器、１２６…開閉器駆動部。
【図１】
2014147247.tif 000003