(57)【要約】【課題】誤作動防止による設備稼働後の維持管理性向上を図ることができる水処理施設の監視制御システムを提供する。【解決手段】相互インターロック部２２３と、相互インターロック部２２３の対象となっていないポンプＰについて、ポンプＰが運転操作中に、伝送処理部２２１が停止指令を受け付けた場合に停止信号を出力させ、ポンプＰが停止操作中に、伝送処理部２２１（受付部）が運転指令を受け付けた場合に運転信号を出力させない停止優先インターロック部２２４を有し、停止優先インターロック部２２４の対象となっているポンプＰのいずれかについて、運転指令によりポンプＰが運転操作中に、伝送処理部２２１が停止指令を受け付けた場合に、所定の条件に基づいて、信号出力部２２２からの停止信号の出力を抑制することにより、稼働中の水処理施設Ｗの誤作動を防止する抑制部２２５を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水処理施設に設けられた複数のポンプの運転指令及び停止指令を受け付ける受付部と、
前記受付部が前記運転指令を受け付けた場合に、前記ポンプを運転させる運転信号を出力し、前記受付部が前記停止指令を受け付けた場合に、前記ポンプを停止させる停止信号を出力する信号出力部と、
前記複数のポンプのうちのいずれかのポンプについて、前記運転指令により運転操作中に、前記受付部が前記停止指令を受け付けた場合に前記停止信号を出力させず、前記停止指令により停止操作中に、前記受付部が前記運転指令を受け付けた場合に前記運転信号を出力させない相互インターロック部と、
前記相互インターロック部の対象となっていないポンプについて、前記運転指令により運転操作中に、前記受付部が前記停止指令を受け付けた場合に前記停止信号を出力させ、前記停止指令により停止操作中に、前記受付部が前記運転指令を受け付けた場合に前記運転信号を出力させない停止優先インターロック部と、
前記停止優先インターロック部の対象となっているポンプのいずれかについて、前記運転指令により運転操作中に、前記受付部が前記停止指令を受け付けた場合に、所定の条件に基づいて、前記信号出力部からの停止信号の出力を抑制することにより、稼働中の前記水処理施設の誤作動を防止する抑制部と、
を有することを特徴とする水処理施設の監視制御システム。
【請求項２】
前記抑制部は、前記受付部が前記停止指令を受け付けたポンプについて、前記水処理施設における水処理の流れに対して、より上流のポンプが停止した後に、前記信号出力部から停止信号を出力させることを特徴とする請求項１記載の水処理施設の監視制御システム。
【請求項３】
前記抑制部は、前記複数のポンプのうち、前記受付部が前記停止指令を受け付けたポンプが接続された水の貯留設備の水位が、しきい値以下の場合に、前記信号出力部からの停止信号の出力をさせないことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の水処理施設の監視制御システム。
【請求項４】
前記抑制部は、前記複数のポンプのうち、需要家に配水する水の貯留設備に接続されたポンプについては、前記信号出力部からの停止信号を出力させないことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の水処理施設の監視制御システム。
【請求項５】
前記抑制部は、前記受付部が前記停止指令を受け付けたポンプについて、あらかじめ設定された優先度に従って他のポンプが停止した後に、前記信号出力部から停止信号を出力させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の水処理施設の監視制御システム。
【請求項６】
前記抑制部は、並列の水路に設けられている複数のポンプのいずれかについて、前記受付部が前記停止指令を受け付けた場合に、当該並列の水路に設けられている他のポンプのいずれかが運転を開始した後に、前記信号出力部から停止信号を出力させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の水処理施設の監視制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、水処理施設の監視制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、上水道又は下水道の水処理施設を監視する監視制御システムは、ネットワークを介して接続された監視制御装置、コントローラ、動力盤等を有している。オペレータは、監視制御装置の表示装置に表示された情報を参照しながら、入力装置を介して各種の指示を入力する。コントローラは、あらかじめ設定された制御ロジックに従って、動力盤に信号を出力する。動力盤は、入力された信号に従って、現場に配置されたポンプ、弁等の各種の機器を動作、停止させる。
【０００３】
ここで、オペレータが、同一のポンプに対して運転指令を入力して運転操作中に、停止指令を入力した場合、ポンプの運転と停止が短時間に頻繁に繰り返されるチャタリングが発生して、ポンプの寿命が短くなる可能性がある。運転操作中とは、運転のために弁を開き、水を注入する等の準備中の段階で、運転信号を受けてからポンプが起動するまでの間をいう。停止操作中とは、停止のための準備中の段階で、停止信号を受けてからポンプが停止するまでの間をいう。
【０００４】
このようなチャタリングが発生する事態を防止するため、コントローラに設定される制御ロジックとして、相互インターロックをかける場合がある。相互インターロックが設定されると、運転指令により運転操作中のポンプに対して停止指令が入力された場合には、停止指令をキャンセルする。停止指令により停止操作中のポンプに対して、運転指令が入力された場合には、運転指令をキャンセルする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２５５９３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、相互インターロックの対象となっているポンプであっても、オペレータが運転指令後に、運転指令が誤っていたことに気づいて、ポンプを停止させたい場合がある。しかし、相互インターロックが設定されている場合、運転指令後に運転が開始するまで、停止指令を受け付けないため、停止させることができずに誤作動につながる。
【０００７】
本発明の実施形態は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、誤作動防止による設備稼働後の維持管理性向上を図ることができる水処理施設の監視制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態である水処理施設の監視制御システムは、水処理施設に設けられた複数のポンプの運転指令及び停止指令を受け付ける受付部と、前記受付部が前記運転指令を受け付けた場合に、前記ポンプを運転させる運転信号を出力し、前記受付部が前記停止指令を受け付けた場合に、前記ポンプを停止させる停止信号を出力する信号出力部と、前記複数のポンプのうちのいずれかのポンプについて、前記運転指令により運転操作中に、前記受付部が前記停止指令を受け付けた場合に前記停止信号を出力させず、前記停止指令により停止操作中に、前記受付部が前記運転指令を受け付けた場合に、前記運転信号を出力させない相互インターロック部と前記相互インターロック部の対象となっていないポンプについて、前記運転指令により運転操作中に、前記受付部が前記停止指令を受け付けた場合に前記停止信号を出力させ、前記停止指令により停止操作中に、前記受付部が前記運転指令を受け付けた場合に、前記運転信号を出力させない停止優先インターロック部と、前記停止優先インターロック部の対象となっているポンプのいずれかについて、前記運転指令により運転操作中に、前記受付部が前記停止指令を受け付けた場合に、所定の条件に基づいて、前記信号出力部からの停止信号の出力を抑制することにより、稼働中の前記水処理施設の誤作動を防止する抑制部と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態の監視対象となる水処理施設を示す説明図
【図２】実施形態の監視制御システムを示す構成図
【図３】インターロックの制御ロジックを示すラダー図
【図４】実施形態の処理手順を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施形態の水処理施設の監視制御システムを、図面を参照して説明する。
［水処理施設］
まず、図１を参照して、実施形態の監視対象となる水処理施設Ｗを説明する。水処理施設Ｗは、水処理の各段階において水を貯留する設備として、複数の貯留設備Ｔを有する施設である。本実施形態の水処理施設Ｗは、貯留設備Ｔとして、着水井Ｔ１、薬品混和池Ｔ２、フロック形成池Ｔ３、沈殿池Ｔ４、急速ろ過池Ｔ５、浄水池Ｔ６、配水池Ｔ７を有する。以下、これらを区別しない場合には、貯留設備Ｔとして説明する。
【００１１】
また、水処理施設Ｗには、水処理施設Ｗを稼働させるための各種の機器が配置されている。図１には、実施形態の制御対象となるポンプＰ１〜Ｐ４を示す。つまり、上記のような貯留設備Ｔの間は配管により接続され、各配管には、水を送り出すためのポンプＰ１〜Ｐ４が設けられている。以下、これらを区別しない場合には、ポンプＰとして説明する。ポンプＰは、上記のように、運転信号を受けてから起動するまでに時間がかかり、この期間を運転操作中とする。また、停止信号を受けてから停止するまでに時間がかかり、この期間を停止操作中とする。運転操作中、停止操作中の時間は、２〜５分程度である。
【００１２】
例えば、ポンプＰの「運転操作中」は、連動する補機である吐出弁、冷却水弁、冷却水ポンプなどの機器の弁開閉などの動作を、ポンプＰの運転操作中に含む場合がある。より具体的には、運転信号受付→冷却水ポンプ運転→ポンプ運転→吐出弁開の手順を含む場合がある。同様に、ポンプＰの「停止操作中」も、連動する補機である吐出弁、冷却水弁、冷却水ポンプなどの機器の弁開閉などの動作を含む場合がある。より具体的には、停止信号受付→吐出弁閉→ポンプ停止→冷却水ポンプ停止の手順を含む場合がある。
【００１３】
着水井Ｔ１は、河川から取水した原水を貯留する。薬品混和池Ｔ２は、着水井Ｔ１から導入した原水に、硫酸アルミニウムやポリ塩化アルミニウムなどの凝集剤を加えて、撹拌機であるフラッシュミキサＳ１によって、急速に攪拌する。フロック形成池Ｔ３は、薬品混和池Ｔ２で凝集剤と混和した原水を、撹拌機であるフロキュレータＳ２により緩やかに攪拌して、大きなフロックを形成する。
【００１４】
フロックは、砂やゴミが凝集剤により凝集することにより形成される塊である。つまり、河川からの原水に含まれる砂やゴミなどの微細粒子は、マイナスに帯電しているため、互いに反発して凝集しない。しかし、プラス荷電をもつ凝集剤を添加することにより、荷電が中和されて凝集して、フロック形成が起こる。さらに、ポリマーにより架橋が生じて、大きなフロックが形成される。
【００１５】
沈殿池Ｔ４は、フロック形成池Ｔ３において形成されたフロックを沈殿させてから、外部に排出する。つまり、沈殿したフロックは、定期的にかき集められ、底部から図示しない排泥池に排出される。排泥池に排出されたフロックは、脱水、乾燥後に廃棄される。
【００１６】
急速ろ過池Ｔ５は、沈殿池Ｔ４の上澄みの水が導入され、無煙炭、砂、砂利のろ過層を通過させることにより、微細な粒子を取り除く。ろ過された水には、塩素が加えられて消毒される。
【００１７】
浄水池Ｔ６は、配水する水量を調整するために、急速ろ過池Ｔ５でろ過されて消毒された水を貯留する。配水池Ｔ７は、浄水池Ｔ６から送られた浄水を一時的に貯留し、需要量に応じて供給する。
【００１８】
ポンプＰは、モータＭにより駆動され（図２参照）、配管を介して水を送り出す機器である。なお、ポンプＰ１は、河川から水を取水して着水井Ｔ１に導入する取水ポンプである。ポンプＰ２は、着水井Ｔ１から薬品混和池Ｔ２に送水する送水ポンプである。ポンプＰ３は、沈殿池Ｔ４から急速ろ過池Ｔ５へ送水する送水ポンプである。ポンプＰ４は、浄水池Ｔ６から配水池Ｔ７に送水する送水ポンプである。これらのポンプＰ１〜Ｐ４は、モータＭ１〜Ｍ４によって駆動される（図２参照）。
【００１９】
また、水処理施設Ｗには、水流を制御する機器として、各種の弁が配置されている。さらに、上記のような各貯留設備Ｔには、図示はしないが、水位計が設けられ、配管には流量計が設けられている。なお、上記の水処理施設Ｗは、一例であり、本実施形態は、上流の貯留設備Ｔから、下流の貯留設備Ｔの間に複数のポンプＰを有する水処理施設Ｗに広く適用可能である。以下の説明では、原水側を上流、配水側を下流とする。
【００２０】
［動力盤］
次に、図２を参照して、各ポンプＰを運転、停止させる動力盤１００を説明する。動力盤１００は、各ポンプＰのモータＭに供給される電力の開閉を切り替えることにより、ポンプＰを運転、停止させる盤である。動力盤１００は、伝送処理部１０１、開閉器１０２を有する。
【００２１】
伝送処理部１０１は、ネットワークＮを介して受信したポンプＰの運転信号、停止信号を、接点信号に変換して開閉器１０２に出力する。開閉器１０２は、各ポンプＰのモータＭと電力の供給用のケーブルが接続されたブレーカーである。開閉器１０２は、伝送処理部１０１からの接点信号に応じて、各ポンプＰのモータＭへ供給される電力を入切する。なお、各ポンプＰのモータＭへの通電の開始及び停止は、上記のような準備を必要とするため、運転信号、停止信号を受信してから、運転操作中、停止操作中の時間を経て行われる。
【００２２】
ネットワークＮは、後述する監視制御装置２１０、コントローラ２２０との間で情報の送受信が可能な伝送路である。各ポンプＰに対応する開閉器１０２の開閉状態は、伝送処理部１０１によって、ネットワークＮを介して送信される。このような情報の送受信を可能とするため、ネットワークＮには、ルータ、スイッチ、ハブ等の通信設備が適宜配置されている。
【００２３】
なお、図示はしないが、各ポンプＰのモータＭには、メンテナンス時や故障時に、手動操作でのポンプＰの運転を可能とする現場操作盤が接続されている。現場操作盤は、ハードウェアの配線で構成したリレー回路、運転、停止を手動で入力するためのスイッチを有する。
【００２４】
［監視制御システム］
［構成］
さらに、図２及び図３を参照して、実施形態の監視制御システム２００を説明する。監視制御システム２００は、ネットワークＮを介して接続された監視制御装置２１０、コントローラ２２０を有する。
【００２５】
［監視制御装置］
監視制御装置２１０は、オペレータが水処理施設Ｗを監視制御するための情報の入出力を行う装置である。監視制御装置２１０は、入力部２１１、出力部２１２、制御部２１３、伝送処理部２１４を有する。入力部２１１は、ポンプＰを運転させる運転指令、ポンプＰを停止させる停止指令を、オペレータが入力する入力装置である。入力部２１１は、キーボード、マウス、タッチパネル等により構成される。
【００２６】
出力部２１２は、監視制御システム２００の監視制御に必要な情報を出力する出力装置である。出力部２１２は、ディスプレイ、スピーカ等により構成される。出力部２１２は、水処理施設Ｗの状態や、情報の入力のためのインタフェース、各種の警報等を出力する。ディスプレイは、上記の水処理施設Ｗの制御対象、設備及び水の流れ等を各種の図形で表示する。ネットワークＮを介して接続され、あらかじめ設定されたスマートフォンやタブレット等の情報端末を、入力部２１１及び出力部２１２として用いることもできる。
【００２７】
制御部２１３は、ＣＰＵ等の演算装置であって、所定のプログラムに従って、入力部２１１から入力される情報、出力部２１２に出力する情報を処理する。伝送処理部２１４は、ネットワークＮを介して情報の送受信を行う。なお、監視制御装置２１０は、図示はしないが、プログラム及びデータを記録する記憶部を有している。記憶部は、ハードディスク、ＳＳＤ、各種のメモリ等により構成される。
【００２８】
［コントローラ］
コントローラ２２０は、ポンプＰを制御するための情報の入出力を行う装置である。コントローラ２２０は、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）によって構成される。ＰＬＣは、ネットワークＮを介して、監視制御装置２１０からのポンプＰの運転指令、停止指令が入力されると、あらかじめプログラムによって設定された制御ロジックに従って、動力盤１００に運転信号、停止信号を出力する。なお、コントローラ２２０は、図示はしないが、プログラム及びデータを記録する記憶部を有している。記憶部は、ハードディスク、ＳＳＤ、各種のメモリ等により構成される。後述する順序、しきい値等の条件を含む各種の設定も、記憶部に記憶される情報に含まれる。これらの設定は、監視制御装置２１０の記憶部が記憶してもよい。
【００２９】
コントローラ２２０は、伝送処理部２２１、信号出力部２２２、相互インターロック部２２３、停止優先インターロック部２２４、抑制部２２５を有する。伝送処理部２２１は、ネットワークＮを介した信号の送受信処理を行う。この伝送処理部２２１は、ポンプＰの運転指令、停止指令を受け付ける受付部として機能する。
【００３０】
伝送処理部２２１による運転指令、停止指令の受け付けは、ネットワークＮを介して受信したパケットから運転指令、停止指令のデータを抽出することにより行う。また、伝送処理部２２１は、運転信号、停止信号をパケット化して、ネットワークＮを介して動力盤１００に送信する。
【００３１】
信号出力部２２２は、伝送処理部２２１が運転指令を受け付けた場合に、運転信号を出力する。また、信号出力部２２２は、伝送処理部２２１が停止指令を受け付けた場合に、停止信号を出力する。
【００３２】
相互インターロック部２２３は、信号出力部２２２の運転信号、停止信号の出力に相互にインターロックをかける。つまり、相互インターロック部２２３は、複数のポンプＰのうちのいずれかのポンプＰについて、運転指令により運転操作中に、伝送処理部２２１が停止指令を受け付けた場合に、停止信号を出力させない。また、相互インターロック部２２３は、停止指令によりポンプＰが停止操作中に、伝送処理部２２１が運転指令を受け付けた場合に、運転信号を出力させない。
【００３３】
図３（Ａ）は、相互インターロック部２２３の制御ロジックを示すラダー図である。図３（Ａ）の上段は、運転信号を出力するロジック、下段は停止信号を出力するロジックを示す。上段の５１１は運転指令により閉じる接点であり、下段の５１１は運転指令により開く接点である。上段の５１２は停止指令により開く接点であり、下段の５１２は停止指令により閉じる接点である。
【００３４】
運転指令により、上段の接点５１１が閉じると、上段の内部リレー５２１が動作して運転信号が出力されるとともに、下段の接点５１１が開く。このため、その後に停止指令により下段の接点５１２が閉じても、下段の接点５１１が開いているため、下段の内部リレー５２２は動作せずに、停止信号は出力されない。
【００３５】
停止指令により、下段の接点５１２が閉じると、下段の内部リレー５２２が動作して停止信号が出力されるとともに、上段の接点５１２が開く。このため、その後に運転指令により上段の接点５１１が閉じても、上段の接点５１２が開いているため、上段の内部リレー５２１は動作せずに、運転信号は出力されない。
【００３６】
停止優先インターロック部２２４は、相互インターロック部２２３の対象となっていないポンプＰについて、信号出力部２２２の運転信号、停止信号の出力に停止優先インターロックをかける。つまり、停止優先インターロック部２２４は、運転指令によりポンプＰが運転操作中に、伝送処理部２２１が停止指令を受け付けた場合に、停止信号を出力させる。しかし、停止優先インターロック部２２４は、停止指令によりポンプＰが停止操作中に、伝送処理部２２１が運転指令を受け付けた場合には、運転信号を出力させない。
【００３７】
図３（Ｂ）は、停止優先インターロック部２２４の制御ロジックを示すラダー図である。図３（Ｂ）の上段は、運転信号を出力するロジック、下段は停止信号を出力するロジックを示す。上段の５３１は運転指令により閉じる接点であり、下段には運転指令により開く接点はない。上段の５３２は停止指令により開く接点であり、下段の５３２は停止指令により閉じる接点である。
【００３８】
運転指令により、上段の接点５３１が閉じると、上段の内部リレー５４１が動作して運転信号が出力されるが、下段は影響を受けない。このため、その後に、停止指令により下段の接点５３２が閉じると、上段の接点５３２が開くとともに、下段の内部リレー５４２が動作して停止信号が出力される。
【００３９】
停止指令により、下段の接点５３２が閉じると、下段の内部リレー５４２が動作して停止信号が出力されるとともに、上段の接点５３２が開く。このため、その後に運転指令により上段の接点５３１が閉じても、上段の接点５３２が開いているため、上段の内部リレー５４１は動作せずに、運転信号は出力されない。
【００４０】
抑制部２２５は、停止優先インターロックの対象となっているポンプＰについて、停止信号の出力を抑制する。出力を抑制するとは、出力を遅延させる又は出力をさせないことをいう。つまり、抑制部２２５は、運転指令によりポンプＰが運転操作中に、伝送処理部２２１が停止指令を受け付けた場合に、所定の条件に基づいて、信号出力部２２２からの停止信号の出力を抑制することにより、稼働中の水処理施設Ｗの誤作動を防止する。
【００４１】
ここで、所定の条件には、以下のようなものが設定される。
（上流のポンプの停止を待って停止信号を出力）
抑制部２２５は、上流のポンプＰが停止するまで、下流のポンプＰの信号出力部２２２からの停止信号の出力を遅延させる。これは、上流側からの水流が止まっていないうちに、下流側のポンプＰを先に止めてしまうことにより、水が溢れる等の不具合が生じることを防止するためである。このため、抑制部２２５は、上流側のポンプＰが順次停止するのを待って、下流側のポンプＰを停止させる。例えば、ポンプＰ３に対して停止指令が入力された場合であっても、ポンプＰ１、ポンプＰ２を停止させてから、ポンプＰ３を停止させる。
【００４２】
上流側のポンプＰの停止は、あらかじめ設定された順序で、上流側のポンプＰから順に停止信号が出力されるようにしてもよい。また、オペレータが、入力部２１１によって、上流側のポンプＰから停止指令を入力してもよい。上流側のポンプＰが停止したことは、動力盤１００から送信される開閉器１０２の開閉状態によって認識可能となる。
【００４３】
なお、停止指令を受け付けてから、上流側のポンプＰが停止する時間があらかじめ設定されており、その時間が経過したときに下流側のポンプＰに停止信号が出力されるようにしてもよい。さらに、停止指令を受け付けてから、あらかじめ設定された時間が経過しても、上流側のポンプＰが停止しない場合には、停止信号を出力しない設定とすることも可能である。
【００４４】
（水位に応じた停止信号の出力）
抑制部２２５は、ポンプＰが接続された貯留設備Ｔの水位が、あらかじめ設定されたしきい値以下の場合には、信号出力部２２２からの停止信号の出力をさせない。これは、当該貯留設備Ｔの水位が低い場合に、ポンプＰを止めてしまうことにより、供給する水量が不足してしまうことを防ぐためである。このため、抑制部２２５は、水位計の値とあらかじめ設定されたしきい値とを比較して、しきい値以下の場合には、停止信号を出力させず、しきい値を超える場合には、停止信号を出力させる。
【００４５】
例えば、配水池Ｔ７の水位計の水位がしきい値以下の場合に、配水池Ｔ７の上流側に接続されたポンプＰ４については、抑制部２２５は信号出力部２２２に停止信号を出力させないことにより、断水になることを防止できる。
【００４６】
（ポンプの設置位置による停止信号の抑制）
停止指令の対象となったポンプＰが、需要家に配水する貯留設備Ｔ、つまり配水池Ｔ７である場合に、信号出力部２２２からの停止信号を出力させない。これは、例えば、需要家に最も近い貯留設備ＴのポンプＰを止めてしまうことにより、給水が停止して断水につながることを防止するためである。
【００４７】
［監視制御処理］
以上のような本実施形態における監視制御処理を、図１〜図３に加えて、図４のフローチャートを参照して説明する。なお、以下の説明は、特定のポンプＰが運転操作中に停止指令が入力され、当該ポンプＰに対する停止信号を出力するか否かの処理であり、その他のポンプＰの運転、停止等の処理については、説明を省略する。
【００４８】
まず、水処理施設Ｗの種々の機器が作動することにより、水処理施設Ｗが稼働しているものとする。オペレータは、監視制御装置２１０の出力部２１２に表示された水処理施設Ｗの系統図等を参照して、特定のポンプＰに対して入力部２１１を用いて、運転指令を入力し、これにより運転操作中に、当該ポンプＰについて停止指令を入力する。伝送処理部２１４は、停止指令をパケット化してコントローラ２２０に送信する。
【００４９】
すると、コントローラ２２０の伝送処理部２２１が、パケットを受信して、停止指令を受け付ける（ステップＳ１０１）。ポンプＰが相互インターロックの対象となっている場合には（ステップＳ１０２のＹＥＳ）、相互インターロック部２２３は、信号出力部２２２に停止信号を出力させない。
【００５０】
ポンプＰが、相互インターロックの対象となっていない場合であって（ステップＳ１０２のＮО）、停止優先インターロックの対象にもなっていない場合には（ステップＳ１０３のＮО）、信号出力部２２２が停止信号を出力する（ステップＳ１０８）。伝送処理部２２１は、停止信号をパケット化して、動力盤１００に送信する。動力盤１００の伝送処理部１０１は、受信したパケットから停止信号を抽出して、開閉器１０２に接点信号を出力すると、開閉器１０２が開く。このため、停止指令の対象となったポンプＰのモータへの電力の供給が停止する。これにより、ポンプＰが停止する。
【００５１】
ポンプＰが、停止優先インターロックの対象となっている場合であっても（ステップＳ１０３のＹＥＳ）、所定の条件が設定されていない場合には（ステップＳ１０４のＮО）、上記のように信号出力部２２２が停止信号を出力する（ステップＳ１０８）。これにより、ポンプＰが停止する。
【００５２】
所定の条件が設定されていて（ステップＳ１０４のＹＥＳ）、上流側のポンプＰの停止を待つ場合には（ステップＳ１０５のα）、抑制部２２５は、対象のポンプＰの上流側のポンプＰが停止していない間は、信号出力部２２２に停止信号を出力させない（ステップＳ１０６のＮО）。設定された順序による上流側のポンプＰの停止により、又はオペレータによる入力部２１１からの停止指令の入力により、上流側のポンプＰが停止した場合には（ステップＳ１０６のＹＥＳ）、抑制部２２５は、信号出力部２２２に対象のポンプＰの停止信号を出力させる（ステップＳ１０８）。これにより、ポンプＰが停止する。
【００５３】
所定の条件が、水位に応じて停止するか否かを決定する場合には（ステップＳ１０５のβ）、抑制部２２５は、対象のポンプＰが接続されている貯留設備Ｔの水位計により測定される水位が、しきい値以下の場合（ステップＳ１０７のＹＥＳ）、信号出力部２２２に停止信号を出力させない。抑制部２２５は、水位がしきい値より大きい場合には（ステップＳ１０７のＮО）、信号出力部２２２に停止信号を出力させる（ステップＳ１０８）。これにより、ポンプＰが停止する。
【００５４】
所定の条件が、需要家に配水する貯留設備Ｔに接続されたポンプＰとしてあらかじめ設定されている場合には（ステップＳ１０５のγ）、抑制部２２５は、信号出力部２２２に停止信号を出力させない。
【００５５】
［作用効果］
以上のような本実施形態の作用効果は、以下の通りである。
（１）本実施形態は、水処理施設Ｗに設けられた複数のポンプＰの運転指令及び停止指令を受け付ける伝送処理部２２１（受付部）と、伝送処理部２２１が運転指令を受け付けた場合に、ポンプＰを運転させる運転信号を出力し、伝送処理部２２１が停止指令を受け付けた場合に、ポンプＰを停止させる停止信号を出力する信号出力部２２２とを有する。
【００５６】
そして、本実施形態は、複数のポンプＰのうちのいずれかのポンプＰについて、運転指令によりポンプＰが運転操作中に、伝送処理部２２１が停止指令を受け付けた場合に停止信号を出力させず、停止指令によりポンプＰが停止操作中に、伝送処理部２２１が運転指令を受け付けた場合に、運転信号を出力させない相互インターロック部２２３と、相互インターロック部２２３の対象となっていないポンプＰについて、運転指令によりポンプＰが運転操作中に、伝送処理部２２１が停止指令を受け付けた場合に、停止信号を出力させ、停止指令によりポンプＰが停止操作中に、伝送処理部２２１が運転指令を受け付けた場合に、運転信号を出力させない停止優先インターロック部２２４とを有する。
【００５７】
さらに、本実施形態は、停止優先インターロック部２２４の対象となっているポンプＰのいずれかについて、運転指令によりポンプＰが運転操作中に、伝送処理部２２１が停止指令を受け付けた場合に、所定の条件に基づいて、信号出力部２２２からの停止信号の出力を抑制することにより、稼働中の水処理施設Ｗの誤作動を防止する抑制部２２５を有する。
【００５８】
このため、運転操作中のポンプＰについて、停止優先インターロックがかかっていても、オペレータの判断で停止指令を入力した場合に、所定の条件で停止させないことにより、水処理施設Ｗの設備稼働後の誤作動を防止して、維持管理性の向上を図ることができる。
【００５９】
ここで、オペレータは、相互インターロックが設定されたポンプＰと停止優先インターロックが設定されたポンプＰとが混在している場合に、運転操作中のポンプＰのうち、いずれが停止できるポンプＰであるか否かを判断できない場合がある。このような場合に、オペレータが運転指令を入力した後に、運転指令が誤っていたことに気づいて、ポンプＰを停止させたい場合が生じて、停止指令を入力すると、停止優先インターロックが設定されていれば、ポンプＰが停止することにより、設備稼働後の誤作動を防止できる。また、停止することが誤作動につながるポンプＰは、停止を遅らせて安全に停止させるか、停止させないことができるので、誤作動を防止できる。
【００６０】
さらに、たとえ特定のポンプＰに停止優先インターロックが設定されていることを知っているオペレータであっても、当該ポンプＰを運転操作中に停止させることが誤作動につながることを理解していない場合もある。そのような場合にも、オペレータが停止すると信じて停止指令を入力した場合に、当該ポンプＰの停止を抑制して、つまり停止を遅らせて安全に停止させるか、停止をさせないことができるため、設備稼働後の誤作動を防止できる。
【００６１】
なお、従来は、チャタリングの発生防止等の見地から、ポンプＰに対しては相互インターロックをかけることが技術常識であった。しかしながら、本実施形態では、かかる技術常識に反して、運転操作中に停止信号を受け付けて停止へ切り替える停止優先インターロックを含めている。これは、発明者が、ポンプＰの運転操作中は種々の段階が含まれ、ある程度の時間がかかるため、運転操作中に停止へ切り替えても、必ずしもチャタリングが発生するわけではないことに新たに着目したことによる。つまり、本実施形態に含まれる停止優先インターロックは、チャタリングの可能性を低く抑えつつ、運転操作中の停止への切り替えを可能としている。そして、さらに設備稼働後の誤動作を防止するため、上記のように停止を抑制する抑制部２２５を設けている。
【００６２】
（２）抑制部２２５は、伝送処理部２２１が停止指令を受け付けたポンプＰについて、水処理施設Ｗにおける水処理の流れに対して、より上流のポンプＰが停止した後、信号出力部２２２から停止信号を出力させる。このため、下流側のポンプＰが先に停止して、貯留設備Ｔの水があふれてしまう誤作動を防止できる。
【００６３】
（３）抑制部２２５は、前記複数のポンプＰのうち、伝送処理部２２１が停止指令を受け付けたポンプＰが接続された貯留設備Ｔの水位が、しきい値以下の場合に、信号出力部２２２からの停止信号の出力をさせない。このため、水位が低いにもかかわらず、水が供給されないことにより、水量が不足することが防止される。
【００６４】
（４）抑制部２２５は、複数のポンプＰのうち、需要家に配水する貯留設備に接続されたポンプＰについては、信号出力部２２２からの停止信号を出力させない。このため、断水の発生を防止できる。
【００６５】
［他の態様］
（１）以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【００６６】
（２）水処理施設Ｗの複数のポンプＰについて、停止又は運転の優先度があらかじめ設定されていてもよい。このような優先度が設定されている場合に、抑制部２２５は、受付部が停止指令を受け付けたポンプＰについて、優先度に従って他のポンプＰが停止した後に、信号出力部２２２から停止信号を出力させてもよい。つまり、いずれかのポンプＰに停止指令が入力された場合に、抑制部２２５は、停止指令のあったポンプＰよりも停止の優先度の高いポンプＰが停止した後に、停止指令のあったポンプＰについて信号出力部２２２から停止信号を出力させる。これにより、あらかじめ設定された優先度に反して停止することによる設備稼働後の誤動作を防止できる。
【００６７】
ポンプＰの停止は、抑制部２２５が、あらかじめ設定された順序で、優先度の高いポンプＰから順に停止信号を出力させるようにしてもよい。また、オペレータが、入力部２１１によって、優先度の高いポンプＰから停止指令を入力してもよい。他のポンプＰが停止したことは、動力盤１００から送信される開閉器１０２の開閉状態によって認識可能となる。
【００６８】
なお、停止指令を受け付けてから、各ポンプＰが停止する時間があらかじめ設定されており、その時間が経過したときに下位の優先度のポンプＰに停止信号が出力されるようにしてもよい。さらに、停止指令を受け付けてから、あらかじめ設定された時間が経過しても、優先度の高いポンプＰが停止しない場合には、下位の優先度のポンプＰに対して停止信号を出力しない設定とすることも可能である。
【００６９】
優先度は、１号機→２号機→３号機→１号機…というように、サイクリック（周期的）に設定される場合がある。また、オペレータが、監視制御装置２１０の出力部２１２に表示されたピンボード画面に対して、入力部２１１を用いてポンプＰの優先度を設定する場合もある。ピンボード画面は、１号機、２号機、３号機等の各ポンプＰの識別情報、１台目、２台目、３台目等の優先度を示す情報を、それぞれ行又は列とするテーブルである。ピンボード画面の各欄を選択することにより、各ポンプＰについて優先度が何台目かを指定できる。例えば、運転又は停止の優先度として、１台目が１号機、２台目が３号機、３台目が２号機というように設定できる。また、運転時間が長いポンプＰの停止の優先度が高く設定される場合もある。例えば、１号機の運転時間が２０時間、２号機の運転時間が１０時間、３号機の運転時間が５時間の場合、優先度は１台目が１号機、２台目が２号機、３台目が３号機となる。
【００７０】
（３）貯留設備Ｔに対して複数の配管が並列に接続されることにより、複数の水路が並列に設けられ、それぞれにポンプＰが設けられている場合がある。かかる場合に、抑制部２２５は、並列の水路に設けられている複数のポンプＰのいずれかについて、受付部が停止指令を受け付けた場合に、当該並列の水路に設けられている他のポンプＰのいずれかが運転を開始した後に、信号出力部２２２から停止信号を出力させてもよい。他のポンプＰが運転を開始したことは、動力盤１００から送信される開閉器１０２の開閉状態によって認識可能となる。これにより、水流を停止させることなく、ポンプＰを停止させることができ、断水等を防止できる。
【００７１】
（４）監視制御装置２１０、コントローラ２２０は、コンピュータにプログラムを実行させることにより実現できる。この場合のプログラムは、コンピュータのハードウェアを物理的に活用することで、上記のような処理を実現するものである。このため、上記の処理を実行する方法、プログラム及びプログラムを記録した記録媒体も、実施形態の一態様である。ハードウェアで処理する範囲、データ、プログラムを含むソフトウェアで処理する範囲をどのように設定するかは、特定の態様には限定されない。上記の各部のいずれかを、それぞれの処理を実現する回路として構成することも可能である。
【００７２】
例えば、上記の伝送処理部１０１、２１４、２２１は、典型的には、ハードウェアであるネットワークカード、ソフトウェアであるＯＳ及びアプリケーションの一部が、ネットワークのインタフェースとして、物理的な信号の送受信とデータのカプセル化及び非カプセル化とを実行することにより実現できる。このようなインタフェースの一部に、上記のように、非カプセル化によりパケットから運転指令、停止指令、運転信号、停止信号等を抽出する受付部が含まれる。但し、ハードウェア及びソフトウェアの処理の範囲は、特定の態様には限定されない。
【００７３】
また、例えば、既存のコントローラ２２０のプログラムにおいて、相互インターロックが設定されたポンプＰについて、停止優先インターロック部２２４、抑制部２２５のプログラムを組み込む更新作業により、本実施形態を構成できる。
【００７４】
（５）各ポンプＰについての相互インターロック、停止優先インターロック、抑制の条件を、出力部２１２の表示装置に表示させることにより、オペレータが認識可能にしてもよい。また、上記のピンボード画面のように、オペレータが設定を入力する際の画面インタフェースを、表示装置に表示させてもよい。例えば、各ポンプＰについて、１日のうちの起動と停止の時刻を設定できる２４時間タイマ設定画面を表示させてもよい。この場合、コントローラ２２０において、オペレータが入力した運転時刻と停止時刻が重複していたり、矛盾していたりする場合にこれをチェックして設定異常として登録できないようにしてもよい。このように時刻が設定されている場合、運転時刻から停止時刻までがポンプＰの運転中となる。ポンプＰが運転中の間に受付部が停止指令を受け付けた場合には、抑制部２２５は、コントローラ２２０のタイマにより検出される受け付けた時刻に応じて、信号出力部２２２に停止信号を出力させるか否かを決定してもよい。例えば、受け付けた時刻から停止時刻までの時間長及び運転時刻から受け付けた時刻までの時間長の一方若しくは双方に応じて、停止信号の出力の有無を決定してもよい。
【００７５】
より具体的には、抑制部２２５は、受け付けた時刻から停止時刻までの時間長が、所定のしきい値以上の場合には、信号出力部２２２に停止信号を出力させず、所定のしきい値未満の場合には信号出力部２２２に停止信号を出力させるようにしてもよい。また、抑制部２２５は、運転時刻から受け付けた時刻までの時間長が、所定のしきい値未満の場合には、信号出力部２２２に停止信号を出力させず、所定のしきい値以上の場合には、信号出力部２２２に停止信号を出力させるようにしてもよい。これにより、停止時刻に近いポンプＰについては停止させ、運転を開始してからの時間が短いポンプＰについては停止させない制御が可能となり、ポンプＰの停止の影響を抑えることができる。上記の停止信号を出力させない場合であっても、停止時刻から所定時間前になるのを待って、停止信号を出力してもよい。
【００７６】
（６）ネットワークＮは、情報の送受信が可能な通信網であればよい。つまり、種々の規格のＬＡＮやＷＡＮを適用可能であり、有線を含んでいても、無線を含んでいてもよい。
【００７７】
（７）監視対象となる水処理施設Ｗは、上水道のみならず、下水道であってもよい。下水道の場合にも、設備稼働後の誤作動を防止できる。例えば、ポンプＰの停止による水流の停止、貯留設備Ｔの溢れ等を防止できる。
【符号の説明】
【００７８】
１００  動力盤
１０１  伝送処理部
１０２  開閉器
２００  監視制御システム
２１０  監視制御装置
２１１  入力部
２１２  出力部
２１３  制御部
２１４  伝送処理部
２２０  コントローラ
２２１  伝送処理部
２２２  信号出力部
２２３  相互インターロック部
２２４  停止優先インターロック部
２２５  抑制部
５１１、５１２、５３１、５３２  接点
５２１、５２２、５４１、５４２  内部リレー
Ｍ、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４  モータ
Ｎ  ネットワーク
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４  ポンプ
Ｓ１  フラッシュミキサ
Ｓ２  フロキュレータ
Ｔ  貯留設備
Ｔ１  着水井
Ｔ２  薬品混和池
Ｔ３  フロック形成池
Ｔ４  沈殿池
Ｔ５  急速ろ過池
Ｔ６  浄水池
Ｔ７  配水池
Ｗ  水処理施設
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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