(57)【要約】【課題】水道水質の安全性維持向上と維持管理業務の効率化を相反させずに、過不足のない維持管理業務の選定で両立させる水道施設維持管理業務の支援システムを提供する。【解決手段】水道施設の維持管理業務を所定形式で標準化して標準業務手順としてデータ化する管理業務標準化手段と、所定の水道水質を維持するための重要管理点と管理基準を保存したデータベースと、標準業務手順データと重要管理点とを照合して、遂行すべき維持管理業務を提示する遂行業務提示手段を具備することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水道施設の維持管理業務を所定形式で標準化して標準業務手順としてデータ化する管理業務標準化手段と、所定の水道水質を維持するための重要管理点と管理基準を保存したデータベースと、標準業務手順データと重要管理点とを照合して、遂行すべき維持管理業務を提示する遂行業務提示手段を具備することを特徴とする水道施設維持管理業務の支援システム。
【請求項２】
請求項１において、前記管理業務標準化手段が定義する標準業務手順の属性として、少なくとも重要管理点と水道水質異常時の是正措置を含んでいることを特徴とする水道施設維持管理業務の支援システム。
【請求項３】
請求項１において、前記データベースに保存される重要管理点と管理基準は、水道施設における水質危害分析に基づいて設定されるものであることを特徴とする水道施設維持管理業務の支援システム。
【請求項４】
請求項１において、前記遂行業務提示手段が維持管理業務に関連した自動制御装置の起動停止と制御値設定を行う機能を具備していることを特徴とする水道施設維持管理業務の支援システム。
【請求項５】
請求項１において、前記遂行業務提示手段が水道施設フローに沿って各重要管理点に対応する標準業務手順を表示する機能を具備していることを特徴とする水道施設維持管理業務の支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水道施設の維持管理業務を支援するシステムに係り、特に業務を標準化することで、水道水質の安全性維持と業務効率化を両立させることができる支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
水道施設は、住民や事業場などの水需要者に水道水を供給するための設備である。ここでいう水道施設は、水源から水道原水を確保し、浄水処理を経て水需要家まで水道水を供給するまでの工程、すなわち、上流側から取水、導水、浄水、送水、配水、および給水に関わる施設を指す。
【０００３】
水道は住民の生活や事業場での生産活動などに用いられることから、必要な量を安定供給することと合わせて、所定の水道水質を維持することが水道事業者の大きな命題となっている。維持すべき水道水質は、水道法に基づく厚生労働省令によって定められている。平成２８年３月現在では、水道基準項目５１項目、水質管理目標設定項目２６項目、要検討項目４７項目の基準値または目標値が定められている。また、水道事業体がこれらの基準値や目標値を確実に遵守するための施策として、厚生労働省ではWHO（世界保健機関）が提唱するHACCP（危害分析・重要管理点；品質管理手法の一つ）コンセプトに基づく水安全計画の策定を強く推奨している。水安全計画の策定においては、水源から給水栓に至る各工程での水質リスクを分析し、各水質リスクの具体的な管理方法を定義していくことになるが、水道施設の維持管理における合理的なリスク管理への取り組みは、まだ緒についたばかりであり、多くの水道事業体にとっては、その策定と実施には試行錯誤が伴っている状況である。
【０００４】
これに対して、水道施設における合理的な水質リスク管理の手段として、例えば、後述の技術文献１に示されている、HACCP的なアプローチによる水質管理システムの導入が進められてきた。このシステムでは、水道水質に影響を及ぼす事象を分析し、その事象の発生をコントロールするための工程内の箇所CCP（Critical Control Point；重要管理点）を設定している。また、重要管理点で遵守されるべき状態CL（Critical Limit；管理基準＝この状態にあれば水質基準値を担保できる）をデータベース化し、水道施設の各工程の現況状態が管理基準を遵守しているかどうかを監視している。さらに、管理基準を逸脱した場合には、これに対する改善措置を提示することもできる。これにより、水道水質をより確実に遵守することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３０２０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
水道施設の維持管理業務においては、水質リスクを低減して確実に基準値または目標値を遵守しようとすると、より多くの確認作業や対応業務が発生することになり、一般的には業務の効率化とは相反するものとなる。また、本質的な業務効率化を実現するためには、本来であれば、水道施設の維持管理業務を過不足なく明確に定義し、その実施方法を標準化する必要があるが、こうした業務標準化の手段が確立されていない。このため、効率化の余地のある水道施設が少なからず存在するという課題がある。
【０００７】
本発明は、このような課題を鑑みて為されたものであり、維持管理上の課題である水道水質維持と維持管理業務効率化を両立させることを目的とし、業務標準化データとHACCPによるデータベースとの連携により、これを実現するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
水道施設の維持管理業務を標準化にあたっては、どの維持管理要員がそれを参照しても当該業務を過不足なく遂行できるような定義方法が必要である。本発明では、水道施設に固有の維持管理業務に対して、必須要件を予め設定し、所定の形式で業務を標準業務手順（SOP；Standard Operating Procedure）データとして記載するものとした。具体的には、SOPデータ定義の必須要件として、適用範囲、使用する資機材、作業者および点検者、業務頻度、管理・点検項目、関連する重要管理点、水質異常時の措置、管理状況の検証方法、記録方法などを設定する。すべての維持管理業務は、水道水質を維持することが目的であるので、必須要件としては、少なくとも関連する重要管理点と水質異常の措置を含んでいる必要がある。
【０００９】
また、上述のSOPデータと連携すべきHACCPによるデータベース（HACCP-DB）には、水源から給水栓に至る各水道施設での工程を危害分析し、重要管理点CCPになる工程とそこでの業務、その工程で遵守されるべき管理基準CLを登録しておくものとする。
【００１０】
維持管理業務の実施要否を判断する際には、その時点での対象施設からの計測値や記録に基づいて、HACCP-DBに登録されたCCPのうち、CLを逸脱しているものが無いかどうかを確認する。CLを逸脱したCCPがある場合には、SOPデータと照合し、当該CCPに関連する維持管理業務を選定する。これによって、その時点での遂行が必須な維持管理業務のみを維持管理要員に提示することが可能となり、水道水質維持と業務効率化の両立を実現できる。本発明では、複数の実現手段を含んでいるが、その一例を以下に挙げる。
【００１１】
水道施設維持管理業務の支援システムにおいて、該管理業務を所定形式で標準化して標準業務手順としてデータ化する管理業務標準化手段と、所定の水道水質を維持するための重要管理点と管理基準を保存したデータベースと、標準業務手順データと重要管理点とを照合して、遂行すべき維持管理業務のみを提示する遂行業務提示手段を具備することを特徴とする支援システムを提案する。
【００１２】
また、管理業務標準化手段において、所定形式のデータ属性として、少なくとも関連する重要管理点と水質異常時の措置を含んでいることを特徴とする支援システムを提案する。
【００１３】
さらに、対象となる水道施設のCCPとCLの判定結果を施設フローに沿って表示する表示手段も具備することを特徴とする支援システムを提案する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、水道施設の多くの維持管理業務のうち、水道水質維持を担保できる業務のみを選定して提示できることから、水質維持と業務効率化を両立させた維持管理が可能となる。また、維持管理業務を標準化できることから、業務遂行レベルの平準化や業務ノウハウの継承にも貢献することが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る水道施設の維持管理業務の支援システムを説明する図である。
【図２】管理業務標準化手段の処理フローを説明する図である。
【図３】標準業務手順データの記載形式の一例を説明する図である。
【図４】重要管理点・管理基準データベースの一例を説明する図である。
【図５】遂行業務提示手段の処理フローを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を用いて実施例の説明を行う。
【００１７】
本実施例では、水道施設のうち、水道水質の良否に最も影響ある施設の一つである浄水施設を例に説明する。
【００１８】
図１は、本実施例の対象となる浄水施設１００の構成と支援システム２００による維持管理業務支援機能を説明する図である。対象となる浄水施設１００の一般的な主要構成要素は、着水井１１０、薬品混和池１２０、フロック形成池１３０、沈澱池１４０およびろ過池１５０である。ここでの被処理水である原水１０１は、取水施設および導水施設から供給されて、浄水施設１００で所定の浄水処理が行われた後、浄水１０２として次工程の施設である送水施設および配水施設に送られる。沈澱池に蓄積された浄水汚泥１０３は、定期的に引き抜かれ、濃縮や脱水などの所定の処理が行われる。
【００１９】
着水井１１０は、以降の工程での処理を安定させるための流量や水位を調整する役割を持つ。薬品混和池１２０では、原水１０１に含まれる濁質などを凝集させるための凝集剤などが注入されて、急速撹拌処理が行われる。フロック形成池１３０では、凝集剤と混和された濁質などを大きな凝集物（フロック）にするために緩速撹拌処理が行われる。次の沈澱池１４０では、フロックを重力沈降にて沈澱させて除去する。最後のろ過池１５０では、沈澱池１４０で沈澱除去しきれなかった微小なフロックをろ過砂などで除去し、清澄な浄水１０２を得る。こうした一連の浄水処理工程においては、使用される設備、機器、資機材の保守や点検、操作量の判断などの広範にわたる維持管理業務が行われる。
【００２０】
支援システム２００は、浄水施設１００からの計測値３０１や入出力手段４００を介して維持管理要員５００から入力される施設状況や処理水質などに関する情報に基づいて、その時点で遂行されるべき必要最小限の維持管理業務を選定して提示したり、浄水施設１００に設置された制御機器への制御信号３０２を出力したりする機能を有している。計測値３０１は、例えば、原水流量や原水濁度、ろ過池１５０の出口付近で計測したろ過水濁度などである。維持管理要員５００から入力される情報としては、手分析による浄水１０２の水質分析結果や施設内巡回で取得した機器点検情報などである。また、制御信号３０２としては、薬品混和池１２０に注入される凝集剤やアルカリ剤などの注入量、沈澱池１４０での浄水汚泥１０３の引き抜きタイミング、ろ過池１５０での逆洗浄タイミングなどである。
【００２１】
支援システム２００は、管理業務標準化手段２１０、重要管理点・管理基準データベース２２０、および遂行業務提示手段２３０の３つから構成される。管理業務標準化手段２１０においては、当該水道施設の維持管理業務のSOPデータを作成し、標準業務手順データベース２１１に登録する機能を有している。重要管理点・管理基準データベース２２０には、HACCP手法による危害分析結果に基づいて抽出されたCCPとCLが登録されている。遂行業務提示手段２３０は、計測値３０１や入出力手段４００から入力された情報に基づいて、重要管理点・管理基準データベース２２０と標準業務手順データベース２１１を後述する手続きで照合し、その時点でCLを逸脱したCCPに対応するSOPのみを選定して提示または制御信号を出力する機能を有している。ここでの入出力手段４００としては、例えば、計算機の表示装置、入力用キーボード、タブレット型端末などを想定している。
【００２２】
それぞれの手段とデータベースの詳細例を順に説明する。
【００２３】
図２は、本発明の特徴となる管理業務標準化手段２１０の処理フロー例を示している。最初のSOPテンプレート読み込み工程２１４では、標準業務手順データベース２１１からSOPテンプレート２１２を読み込み、以降の工程で利用可能な状態とする。
【００２４】
読み込み先となる標準業務手順データベース２１１の記載形式の一例を図３に示す。このデータベースは、SOPテンプレート２１２とSOPデータ２１３が登録されている。SOPテンプレート２１２は、本発明の対象となる水道施設の維持管理業務に固有の必須要件が記録されている。必須要件は、図３に例示するように、維持管理業務の適用範囲、使用資機材、関連CCPや水質異常時措置、また、業務が適切に遂行されたことの検証方法や記録方法などを含んでいる。これらの必須要件のうち、関連CCPと水質異常時措置は特に重要であり、これらを必須要件に含めることが、本発明によるSOPテンプレート２１２の特徴である。必須要件は、図３に例示したものに限定されるものではなく、各水道施設の実情にあった要件を含めることも可能である。
【００２５】
次の必須要件入力要求工程２１５では、対象となる維持管理業務の名称の入力を要求し、さらにSOPテンプレート２１２に記載された必須要件の具体的内容の入力を順に要求する。入力の要求は、入出力手段４００に含まれる表示手段に表示される。次の必須要件内容読み込み工程２１６では、入出力手段４００を介して維持管理要員５００からの入力を読み込んで、後の工程でSOPデータ２１３として書き出しが可能な状態とする。読み込みチェック工程では、SOPテンプレート２１２に含まれる総ての必須要件の読み込みが完了したかどうかを判定し、未読み込みの必須要件があれば、必須要件入力要求工程２１５に戻って処理を繰り返す。
【００２６】
最後のSOPデータ書き込み工程２１８では、図３に例示したSOPデータ２１３（１）〜２１３（ｎ）のように、対象となる維持管理業務の具体的な内容を標準業務手順データベース２１１に登録する。図３に示す後塩素消毒操作の例では、適用範囲は浄水施設の後塩であり、使用資機材は次亜塩素酸ナトリウムと薬注ポンプである。関連するCCPは後塩素混和井であり、水質異常時措置は塩素注入率再設定である。このようなSOPデータ２１３として業務内容を過不足なく明示的に記載して電子化することにより、当該維持管理業務を標準化して業務に活用することが可能となる。以上が管理業務標準化手段２１０の一連の工程の説明である。
【００２７】
図４には、重要管理点・管理基準データベース２２０の一例を示す。ここに登録されているCCP・CLデータ２２５は、水道施設における危害分析を実施した結果が含まれている。ここでの危害分析の目的は、水道水質を維持することであるので、水質基準項目や水質管理目標設定項目などの水質項目ごとにCCL・CLデータ２２５を作成する。図４に例示した水質基準項目である大腸菌の場合、基準値は不検出であることとなっている。また、対応する維持管理業務は後塩素消毒操作である。大腸菌の基準値遵守の為のCCPは後塩素混和井であり、ここでのCLは残留塩素が所定値△△よりも大きいことである。さらに、基準値遵守のための監視頻度やその方法も設定されている。CCP・CLデータ２２５の記載事項は、図４の例示にだけに限定されるものではなく、必要に応じて適宜記載事項を追加してもよい。
【００２８】
図５には、遂行業務提示手段２３０の処理フロー例を示している。施設状況読み込み工程２３１では、浄水施設１００からの計測値３０１や入出力手段４００を介した維持管理要員５００からの手入力データを読み込んで、以降の工程で利用可能な状態とするものである。次のＣＬ照合工程２３２では、重要管理点・管理基準データベース２２０に登録されたCCP・CLデータ２２５に記載されたCLと施設状況読み込み工程２３１で読み込んだデータを順に照合し、次のCL逸脱判定工程２３３でCLを逸脱しているCCPが無いかどうかを判定する。CLを逸脱しているCCPがなければ、遂行業務提示手段２３０の処理フローを終了する。もし、CLを逸脱しているCCPがある場合には、次のCCP抽出工程２３４で該当するCCPをリストアップする。さらにSOP照合工程２３５では、リストアップされたCCPと標準業務手順データベース２１１に登録されたSOPデータ２１３を照合し、次の遂行業務判定工程２３６でCLを逸脱したCCPに関連するSOPが無いかどうかを判定する。もしあれば、そのSOPが現時点で遂行することが必須な維持管理業務である。最後の実施SOP提示工程２３７では、入出力手段４００を介して遂行が必要なSOPを維持管理要員５００に提示する。または、制御信号３０２を出力して、浄水施設１００の装置や機器を制御することもできる。
【００２９】
上述した機能に加えて、浄水施設１００の維持管理要員５００を支援する機能として、設備や機器の運転状態や各CCPの状況、CCPに対応するSOPなどを可視化する手段を有することが望ましい。具体的には、計測値３０１や制御信号３０２、および入出力手段４００を介して入力された各種データやSOPを浄水施設１００のフローに沿って、各CCPの位置を明示し、それぞれのCCP位置に関連するデータやSOPを表示するものとする。これにより、現在の浄水施設１００の状況を正確に把握できるようになり、円滑な維持管理業務の遂行を支援することができる。
【００３０】
以上が浄水施設１００を対象とした場合の本発明による支援システム２００の機能と動作に関する代表的な実施例の説明である。
【００３１】
上述のとおり、本発明が対象とする水道施設は、浄水施設１００に限られるものではなく、この他にも取水、導水、送水、配水、および給水に関わる施設も対象となる。その場合においても、標準業務手順データベース２１１と重要管理点・管理基準データベース２２０がそれぞれの施設に対応するデータに代わるだけであり、上述の実施例で記載した管理業務標準化手段２１０と遂行業務提示手段２３０により、同様の動作と機能を実現することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１００  浄水施設
１０１  原水
１０２  浄水
１１０  着水井
１２０  薬品混和池
１３０  フロック形成池
１４０  沈澱池
１５０  ろ過池
２００  支援システム
２１０  管理業務標準化手段
２１１  標準業務手順データベース
２１２  SOPテンプレート
２１３  SOPデータ
２２０  重要管理点・管理基準データベース
２２５  CCP・CLデータ
２３０  遂行業務提示手段
４００  入出力手段
５００  維持管理要員
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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