(57)【要約】【課題】ポンプ場設備のポンプ井水位などが将来、警報レベルに達する恐れがあるとき、これを検知して、警報内容とともに、改善方法をオペレータに知らせ、ポンプ場設備の運転に不慣れなオペレータにも、ポンプ場設備２を正しく運転させる。【解決手段】ヒューマンインタフェース装置５ａによって、ポンプ場設備２から出力される各種プロセスデータなどを取り込み、現在の運転状態などをオペレータに提示するとともに、各種プロセスデータなどに基づき、将来のポンプ井水位などを予測し、これが警報レベルに達しているとき、警報メッセージ２４とともに、改善メッセージ２５をオペレータに提示しながら、オペレータが入力した指令に応じた制御指示を生成して、ポンプ場設備２を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下水道プラントの監視、制御を行う監視制御システムにおいて、
上下水道プラントを構成する将来のポンプ井水位、または将来の風量の少なくともいずれかを予測する水位予測モデル部と、
この水位予測モデル部で得られた予測結果を用い、現状の運用が継続するものと仮定して、将来のある時間のポンプ井水位、または風量を演算する処理判定部と、
この処理判定部で得られた演算結果を取り込み、アラーム型式、またはガイダンス型式で前記演算結果を報知する報知部と、
を備えたことを特徴とする監視制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載の監視制御システムにおいて、
前記処理判定部は、前記水位予測モデル部で得られた予測結果を用いて演算された将来のある時間のポンプ井水位、または風量から改善方法を求め、
前記報知部は、前記処理判定部で求められた改善方法を改善メッセージとして報知する、
ことを特徴とする監視制御システム。
【請求項３】
上下水道プラントの監視、制御を行う監視制御システムにおいて、
上下水道プラントを構成するポンプ井水位、将来のポンプ井水位、または風量の少なくともいずれかを予測する水位予測モデル部と、
この水位予測モデル部で得られた予測結果を用い、現状の運用が継続するものと仮定して、ポンプ井水位、または風量が設定値に到達するまでの時間を演算する処理判定部と、
この処理判定部で得られた演算結果を取り込み、アラーム型式、またはガイダンス型式で前記演算結果を報知する報知部と、
を備えたことを特徴とする監視制御システム。
【請求項４】
請求項３に記載の監視制御システムにおいて、
前記処理判定部は、前記水位予測モデル部で得られた予測結果を用いて演算されたポンプ井水位、または風量が設定値に到達するまでの時間から改善方法を求め、
前記報知部は、前記処理判定部で求められた改善方法を改善メッセージとして報知する、
ことを特徴とする監視制御システム。
【請求項５】
上下水道プラントの監視、制御を行う監視制御システムにおいて、
上下水道プラントを構成するポンプ井水位、将来のポンプ井水位、または風量の少なくともいずれかを予測する水位予測モデル部と、
この水位予測モデル部で得られた予測結果を用い、現状の運用が継続するものと仮定して、将来のある時刻のポンプ井水位、または風量を演算する処理判定部と、
この処理判定部で得られた演算結果を取り込み、アラーム型式、またはガイダンス型式で前記演算結果を報知する報知部と、
を備えたことを特徴とする監視制御システム。
【請求項６】
請求項３に記載の監視制御システムにおいて、
前記処理判定部は、前記水位予測モデル部で得られた予測結果を用いて演算された将来のある時刻のポンプ井水位、または風量から改善方法を求め、
前記報知部は、前記処理判定部で求められた改善方法を改善メッセージとして報知する、
ことを特徴とする監視制御システム。
【請求項７】
上下水道プラントの監視、制御を行う監視制御システムにおいて、
ポンプもしくはブロアの始動条件、運転条件、または停止条件が不成立のとき、不成立の内容を求める処理判定部と、
この処理判定部で得られた演算結果を取り込み、アラーム型式、またはガイダンス型式で前記演算結果を報知する報知部と、
を備えたことを特徴とする監視制御システム。
【請求項８】
請求項７に記載の監視制御システムにおいて、
前記処理判定部は、ポンプまたはブロアが、指定された期間以内に、始動条件、運転条件、または停止条件が成立するポンプ井水位、流量、または風量に到達するとき、次運転もしくは次停止のポンプまたはブロアの予備機が足りているかどうかを判定し、足りない場合には、対処内容を求める、
ことを特徴とする監視制御システム。
【請求項９】
請求項７に記載の監視制御システムにおいて、
前記処理判定部は、ポンプまたはブロアが、指定された期間以内に、始動条件、運転条件、または停止条件が成立するポンプ井水位、流量、または風量に到達するとき、次運転もしくは次停止のポンプまたはブロアの予備機が無いかどうかを判定し、無い場合には、対処内容を求める、
ことを特徴とする監視制御システム。
【請求項１０】
請求項７に記載の監視制御システムにおいて、
前記処理判定部は、各センサのいずれかが故障した場合に、故障後の挙動内容を求める、
ことを特徴とする監視制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上水道プラント、下水道処理プラントなどを監視制御する監視制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
上水道プラント、下水道処理プラントなどを監視制御する監視制御システムとして、従来、ポンプ台数、ブロア台数などを台数制御して、ポンプ井水位などを指定された範囲内に保つようにしたシステムが知られている。
【特許文献１】特開平１０−２６８９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、このような監視制御システムでは、予め設定されている機器の運転／停止の優先度内容に応じて、機器の運転／停止台数が増減したとき、シンボルまたはメッセージなどで、機器の状態を表示するようにしている。
【０００４】
しかしながら、運転している機器の次に運転または停止する機器の予告する機能を持っていないことから、次にどの機器が運転または停止するかわからないという問題があった。
【０００５】
また、台数制御の場合は水位、流量などにより機器の運転／停止台数が増減するが、運転／停止台数が増減したことにより、プロセスの状態が変わることから、機器の運転または停止したとき、将来、プラントがどのような挙動になるのかわからないという問題があった。
【０００６】
また、将来の挙動には、例えば、台数制御を行う機器のモードが台数制御をできない状態にある場合は、その旨を通知し、その後の挙動を通知する必要があるが、現状の監視制御システムでは、その機能がないことから、自動運転可能または自動停止可能な機器を全て使いきったとき、どのように対処したら良いか分からなくなるという問題があった。
【０００７】
また、台数制御などの条件が不成立の時、内部処理されていて、オペレータに表示、ガイダンスされないとき、オペレータが操作パネルを操作して、条件不成立の詳細な内容を確認しなければならず、使い勝手が良くないという問題があった。
【０００８】
また、故障が他設備へ影響する範囲がわからず、ある故障が発生し、その影響範囲によってはプラントの稼動に問題が生じることがあることから、ある故障が発生したとき、影響範囲を表示して欲しいという要求があった。
【０００９】
また、予測を行うことで、プラントの挙動を知りたいことがある。例えば、水位がどう変化するのか、何時にはどうなるのかを適切にガイダンスすることが必要となる。
【００１０】
本発明は上記の事情に鑑み、上下水道プラントの運転に不慣れなオペレータにも、上下水道プラントを正しく運転させることができる監視制御システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために本発明は、請求項１では、上下水道プラントの監視、制御を行う監視制御システムにおいて、上下水道プラントを構成する将来のポンプ井水位、または将来の風量の少なくともいずれかを予測する水位予測モデル部と、この水位予測モデル部で得られた予測結果を用い、現状の運用が継続するものと仮定して、将来のある時間のポンプ井水位、または風量を演算する処理判定部と、この処理判定部で得られた演算結果を取り込み、アラーム型式、またはガイダンス型式で前記演算結果を報知する報知部とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
また、他の態様として、前記処理判定部は、前記水位予測モデル部で得られた予測結果を用いて演算された将来のある時間のポンプ井水位、または風量から改善方法を求め、前記報知部は、前記処理判定部で求められた改善方法を改善メッセージとして報知することを特徴としている。
【００１３】
請求項３では、上下水道プラントの監視、制御を行う監視制御システムにおいて、上下水道プラントを構成するポンプ井水位、将来のポンプ井水位、または風量の少なくともいずれかを予測する水位予測モデル部と、この水位予測モデル部で得られた予測結果を用い、現状の運用が継続するものと仮定して、ポンプ井水位、または風量が設定値に到達するまでの時間を演算する処理判定部と、この処理判定部で得られた演算結果を取り込み、アラーム型式、またはガイダンス型式で前記演算結果を報知する報知部とを備えたことを特徴としている。
【００１４】
また、他の態様として、前記処理判定部は、前記水位予測モデル部で得られた予測結果を用いて演算されたポンプ井水位、または風量が設定値に到達するまでの時間から改善方法を求め、前記報知部は、前記処理判定部で求められた改善方法を改善メッセージとして報知することを特徴としている。
【００１５】
請求項５では、上下水道プラントの監視、制御を行う監視制御システムにおいて、上下水道プラントを構成するポンプ井水位、将来のポンプ井水位、または風量の少なくともいずれかを予測する水位予測モデル部と、この水位予測モデル部で得られた予測結果を用い、現状の運用が継続するものと仮定して、将来のある時刻のポンプ井水位、または風量を演算する処理判定部と、この処理判定部で得られた演算結果を取り込み、アラーム型式、またはガイダンス型式で前記演算結果を報知する報知部とを備えたことを特徴としている。
【００１６】
また、請求項３の他の態様として、前記処理判定部は、前記水位予測モデル部で得られた予測結果を用いて演算された将来のある時刻のポンプ井水位、または風量から改善方法を求め、前記報知部は、前記処理判定部で求められた改善方法を改善メッセージとして報知することを特徴としている。
【００１７】
請求項７では、上下水道プラントの監視、制御を行う監視制御システムにおいて、ポンプもしくはブロアの始動条件、運転条件、または停止条件が不成立のとき、不成立の内容を求める処理判定部と、この処理判定部で得られた演算結果を取り込み、アラーム型式、またはガイダンス型式で前記演算結果を報知する報知部とを備えたことを特徴としている。
【００１８】
また、他の態様として、前記処理判定部は、ポンプまたはブロアが、指定された期間以内に、始動条件、運転条件、または停止条件が成立するポンプ井水位、流量、または風量に到達するとき、次運転もしくは次停止のポンプまたはブロアの予備機が足りているかどうかを判定し、足りない場合には、対処内容を求めることを特徴としている。
【００１９】
また、他の態様として、前記処理判定部は、ポンプまたはブロアが、指定された期間以内に、始動条件、運転条件、または停止条件が成立するポンプ井水位、流量、または風量に到達するとき、次運転もしくは次停止のポンプまたはブロアの予備機が無いかどうかを判定し、無い場合には、対処内容を求めることを特徴としている。
【００２０】
さらに、他の態様として、前記処理判定部は、各センサのいずれかが故障した場合に、故障後の挙動内容を求めることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、上下水道プラントの運転に不慣れなオペレータにも、上下水道プラントを正しく運転させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
《第１実施形態》
図１は本発明による監視制御システムの第１実施形態を示すブロック図である。
【００２３】
この図に示す監視制御システム１は、監視制御対象となるポンプ場設備２の遠隔制御をネットワーク３を介して実行する遠隔制御装置４と、ヒューマンインタフェース装置５とを備えている。遠隔制御装置４は監視制御対象となるポンプ場設備２から各種プロセスデータなどを取り込み、ネットワーク３上に送出する処理、ネットワーク３を介して供給された制御指示を取り込み、ポンプ場設備２を制御する処理などを行う。
【００２４】
ヒューマンインタフェース装置５は、ネットワーク３を介して、遠隔制御装置４から送出されたプロセスデータを取り込み、現在の運転状態などをオペレータに提示するとともに、各種プロセスデータなどに基づき、将来のポンプ井水位などを予測し、これが警報レベルに達しているとき、警報メッセージ２４（図４参照）とともに、改善メッセージ２５（図４参照）をオペレータに提示しながら、オペレータが入力した指令に応じた制御指示を生成して遠隔制御装置４に供給する。
【００２５】
ポンプ場設備２は、流入渠６に流入する処理水の流量を測定して、遠隔制御装置４にポンプ場流入量データを供給する流量計７と、流入渠６からポンプ井９に流入する処理水の流量を測定して、遠隔制御装置４にポンプ井流入量データを供給する流量計８と、ポンプ井９の水位を測定して、遠隔制御装置４にポンプ井水位データを供給する水位計１０と、遠隔制御装置４から供給された制御指示が運転指示であるとき、ポンプ井９の処理水を汲み出すとともに、遠隔制御装置４に運転内容を示すポンプ状態データを供給する複数のポンプ１１と、遠隔制御装置４から供給された制御指示に応じた弁開度となり、各ポンプ１１によって汲み出された処理水を通過させるとともに、遠隔制御装置４に弁状態データを供給する吐出弁１２と、吐出弁１２から吐出井１５に流入する処理水の流量を測定して、遠隔制御装置４に吐出流量データを供給する流量計１３と、吐出弁１２から吐出される処理水の圧力を測定して、遠隔制御装置４に吐出圧力データを供給する圧力計１４と、吐出井１５の水位を測定して、遠隔制御装置４に吐出井水位データを供給する水位計１６とを備えている。
【００２６】
そして、各流量計７、８、１３、各水位計１０、１６、圧力計１４によって、流入渠６に流入する処理水の流量、流入渠６からポンプ井６に流入する処理水の流量、吐出弁１２から吐出井１５に流入する処理水の流量、ポンプ井９の水位、吐出井１５の水位、吐出弁１２から吐出される処理水の圧力などを測定して、遠隔制御装置４にポンプ場流入量データ、ポンプ井流入量データ、吐出流量データ、ポンプ井水位データ、吐出井水位データ、吐出圧力データなどを供給するとともに、各ポンプ１１、吐出弁１２などによって、ポンプ運転状態、弁状態、故障状態などを検知して、遠隔制御装置４にポンプ状態データ、弁状態データなどを供給する。また、この動作と並行し、遠隔制御装置４から出力される制御指示に基づき、各ポンプ１１、吐出弁１２を動作させて、ポンプ井９にある処理水を汲み出して、吐出井１５に導き、排出処理などを行う。
【００２７】
遠隔制御装置４は、各ポンプ１１の運転優先度を管理する処理、台数増減判定処理などを行う台数制御フィードバック部１７などを備えており、ポンプ場設備２から出力されるポンプ場流入量データ〜吐出圧力データを取り込み各種プロセスデータとして、ネットワーク３上に送出するととともに、ネットワーク３を介して供給される制御指示を取り込み、各ポンプ１１、吐出弁１２などを制御し、ポンプ場設備２の運転を制御する。
【００２８】
ヒューマンインタフェース装置５ａは、ネットワーク３を介して、遠隔制御装置４から出力される各種プロセスデータを取り込みながら、指定されたプロセスデータを選択するプロセスデータ選択部１８と、プロセスデータ選択部１８で選択されたプロセスデータ、予め登録されているパラメータ（例えば、予測時間、ポンプ井面積、表示更新周期など）、予め登録されている水位予測モデルなどを使用して、将来のポンプ井水位、吐出井水位などを予測し、予測ポンプ井水位データ、予測吐出井水位データなどを算出する水位予測モデル部１９と、プロセスデータ選択部１８で選択されたプロセスデータなどに基づき、現在のプラント運転状況を演算する処理、水位予測モデル部１９で算出された予測ポンプ井水位データ、予測吐出井水位データなどと予め設定されている警報水位データとを比較し、予測ポンプ井水位、予測吐出井水位などが警報水位を越えるとき、警報メッセージデータなどを生成する処理、予測ポンプ井水位、予測吐出井水位などが警報水位を越えるとき、改善方法を演算して、改善指示データなどを生成する処理などを行う処理判定部２０ａと、処理判定部２０で得られた現在のプラント運転状況、警報メッセージ２４、改善メッセージ２５などを表示しながら、操作パネルの操作内容に応じた制御指示を生成する画面表示画面操作部２１とを備えている。
【００２９】
そして、図２のフローチャートに示す如くネットワーク３を介して、遠隔制御装置４から出力される各種プロセスデータなどを取り込み、これら各種プロセスデータなどに基づき、現在のプラント運転状況を演算するとともに、各種プロセスデータに含まれるポンプ井流入量データ、ポンプ吐出量データなどに基づき、ポンプ井９に流入する処理水の流量、ポンプ井９から吐出される処理水の流量を演算する。
【００３０】
この後、図３の表２２に示す如くこれらの演算で得られたポンプ井９に流入する処理水の流量（ポンプ井流入量）、ポンプ井９から吐出される処理水の流量（ポンプ井吐出量）と、画面表示画面操作部２１などから入力されたパラメータ、例えば図３の表２３で示す予測時間、ポンプ井面積、表示更新周期などと、予め設定されている予測水位モデル、例えば次式に示す数式とを使用して、将来のポンプ井水位などを予測して、予測ポンプ井水位データなどを算出する。
【数１】
2008059205.tif 000003
【００３１】
次いで、これら予測ポンプ井水位データなどと、予め設定されている警報水位データとを比較し、予測ポンプ井水位などが警報水位データで指定された警報水位を越えるとき、警報メッセージデータなどを生成するとともに、改善方法を演算して、改善指示データなどを生成し、現在のプラント運転状況とともに、図４に示す警報メッセージ２４、改善メッセージ２５をオペレータに提示する。
【００３２】
そして、警報メッセージ２４を見たオペレータによって、ポンプ井９の水位が警報レベルに達する恐れがあると認識されて、改善メッセージ２５で提示された内容に対応する制御指令が入力されたとき、制御指示を作成して、ネットワーク３上に送出し、遠隔制御装置４に各ポンプ１１の運転開始、または運転停止を行わせる。
【００３３】
このように、第１実施形態では、ポンプ場設備２から各種プロセスデータなどを取り込み、現在の運転状態などをオペレータに提示するとともに、各種プロセスデータなどに基づき、将来のポンプ井水位などを予測し、これが警報レベルに達しているとき、警報メッセージ２４とともに、改善メッセージ２５をオペレータに提示しながら、オペレータが入力した指令に応じた制御指示を生成して、ポンプ場設備２を制御するようにしているので、監視制御対象となっているポンプ場設備２のポンプ井水位などが将来、警報レベルに達する恐れがあるとき、これを検知して、警報内容とともに、改善方法をオペレータに知らせ、ポンプ場設備２の運転に不慣れなオペレータにも、ポンプ場設備２を正しく運転させることができる（請求項１、２の効果）。
【００３４】
《第２実施形態》
次に、本発明による監視制御システムの第２実施形態を説明する。なお、基本的なシステム構成は図１に示した第１実施形態と同様であるため、図１を援用して説明する。
【００３５】
第１実施形態では、水位予測モデル部１９、処理判定部２０は、将来のポンプ井水位が警報レベルを超えるかどうかを判定し、将来のポンプ井水位が警報レベルを超えると予測されるとき、警報メッセージ２４、改善メッセージ２５を作成するようにしたが、第２実施形態では、将来のポンプ井水位が設定水位に到達するかどうかを判定し、将来のポンプ井水位が設定水位に到達するとき、将来のポンプ井水位が設定水位に到達するまでの時間、改善方法を示す警報メッセージ２８、改善メッセージ２９（図７参照）を作成し、表示して設定水位到達時間、改善方法などを知らせるようにしている。
【００３６】
そして、第２実施形態の監視制御システム１では、図５のフローチャートに示す如くネットワーク３を介して、遠隔制御装置４から出力される各種プロセスデータを取り込み、これら各種プロセスデータなどに基づき、現在のプラント運転状況を演算するとともに、各種プロセスデータに含まれているポンプ井流入量データ、ポンプ吐出量データなどに基づき、ポンプ井９に流入する処理水の流量、ポンプ井９から吐出される処理水の流量を演算する（ステップＳＴ１１〜ＳＴ１３）。
【００３７】
この後、図６の表２６に示す如くこれらの演算で得られたポンプ井９に流入する処理水の流量（ポンプ井流入量）、ポンプ井９から吐出される処理水の流量（ポンプ井吐出量）と、画面表示画面操作部２１などから入力されたパラメータ、例えば図６の表２７で示す設定水位、ポンプ井面積などと、予め設定されている予測水位モデル、例えば次式に示す数式とを使用して、将来のポンプ井水位が設定水位に到達するまでの時間（設定水位到達時間）などを予測して、設定水位到達時間データなどを算出する（ステップＳＴ１４）。
【数２】
2008059205.tif 000004
【００３８】
次いで、この設定水位到達時間データに対応する警報メッセージデータなどを生成するとともに、改善方法を演算して、改善指示データなどを生成し、現在のプラント運転状況とともに、図７に示す警報メッセージ２８、改善メッセージ２９をオペレータに提示する（ステップＳＴ１５，ＳＴ１６）。
【００３９】
そして、警報メッセージ２８を見たオペレータによって、ポンプ井９の水位が設定水位レベルに達する恐れがあると判断されて、改善メッセージ２９で提示された内容に対応する制御指令入力されたとき、制御指示を作成して、ネットワーク３上に送出し、遠隔制御装置４に各ポンプ１１の運転開始、または運転停止を行わせる。
【００４０】
このように、第２実施形態では、ポンプ場設備２から各種プロセスデータなどを取り込み、現在の運転状態などをオペレータに提示するとともに、各種プロセスデータなどに基づき、将来のポンプ井水位などを予測し、これが設定水位レベルに達するとき、設定水位レベルに達するまでの時間と、改善方法を示す警報メッセージ２８、改善メッセージ２９をオペレータに提示しながら、オペレータが入力した指令に応じた制御指示を生成して、ポンプ場設備２を制御するようにしている。このため、監視制御対象となっているポンプ場設備２のポンプ井水位などが将来、設定水位に達すると予想されるとき、これを検知して、設定水位に達するまでの時間を示す警報内容とともに、改善方法をオペレータに知らせ、ポンプ場設備２の運転に不慣れなオペレータにも、ポンプ場設備２を正しく運転させることができる。
【００４１】
《第３実施形態》
次に、本発明による監視制御システムの第３実施形態を説明する。なお、基本的なシステム構成は図１に示した第１実施形態と同様であるため、図１を援用して説明する。
【００４２】
第３実施形態では、水位予測モデル部１９、処理判定部２０は、将来の指定された時刻のポンプ井水位、必要な操作指示などを示す報知メッセージ３２、改善メッセージ３３（図１０参照）を作成し、画面表示画面操作部２１に現在の運転状況などとともに、報知メッセージ３２、改善メッセージ３３を表示して、指定された時刻のポンプ井水位、必要な操作指示などを知らせるようにしたことである。
【００４３】
そして、第３実施形態の監視制御システム１では、図８のフローチャートに示す如くネットワーク３を介して、遠隔制御装置４から出力される各種プロセスデータなどを取り込み、これら各種プロセスデータなどに基づき、現在のプラント運転状況を演算するとともに、各種プロセスデータに含まれているポンプ井流入量データ、ポンプ吐出量データなどに基づき、ポンプ井９に流入する処理水の流量、ポンプ井９から吐出される処理水の流量を演算する（ステップＳＴ２１〜ＳＴ２３）。
【００４４】
この後、図９の表３０に示す如くこれらの演算で得られたポンプ井９に流入する処理水の流量（ポンプ井流入量）、ポンプ井９から吐出される処理水の流量（ポンプ井吐出量）と、画面表示画面操作部２１などから入力されたパラメータ、例えば図９の表３１に示す設定時刻、ポンプ井面積などと、予め設定されている予測水位モデル、例えば次式に示す数式とを使用して、設定時刻のポンプ井水位（設定時刻水位）などを予測して、設定時刻水位データなどを算出する（ステップＳＴ２４）。
【数３】
2008059205.tif 000005
【００４５】
次いで、この設定時刻水位データに対応する報知メッセージデータなどを生成するとともに、改善方法を演算して、改善指示データなどを生成し、現在のプラント運転状況とともに、図１０に示す報知メッセージ３２、改善メッセージ３３をオペレータに提示する（ステップＳＴ２６）。
【００４６】
そして、報知メッセージ３２を見たオペレータによって、将来のポンプ井水位が確認されて、改善メッセージ３３で提示された内容に対応する制御指令入力されたとき、制御指示を作成して、ネットワーク３上に送出し、遠隔制御装置４に各ポンプ１１の運転開始、または運転停止を行わせる。
【００４７】
このように、第３実施形態では、ポンプ場設備２から各種プロセスデータなどを取り込み、現在の運転状態などをオペレータに提示するとともに、各種プロセスデータなどに基づき、将来の指定された時刻のポンプ井水位を予測して、必要な操作指示などを示すメッセージをオペレータに提示しながら、オペレータが入力した指令に応じた制御指示を生成して、ポンプ場設備２を制御するようにしているので、監視制御対象となっているポンプ場設備２のポンプ井水位などが指定した時刻にどのようになっていかを示す報知内容とともに、改善方法をオペレータに知らせ、ポンプ場設備２の運転に不慣れなオペレータにも、ポンプ場設備２を正しく運転させることができる。
【００４８】
《第４実施形態》
次に、本発明による監視制御システムの第４実施形態を説明する。なお、基本的なシステム構成は図１に示した第１実施形態と同様であるため、図１を援用して説明する。
【００４９】
号が付してある。
【００５０】
第１実施形態の処理判定部２０は、個別画面と、共通画面とを用いて、画面表示画面操作部２１に各ポンプ１１の始動条件などを表示するようにした。第４実施形態の処理判定部２０は、各ポンプ１１の始動条件、運転条件、停止条件などが不成立であるとき、不成立内容など演算して、画面表示画面操作部２１に１つの始動条件画面を表示させ、画面表示画面操作部２１に表示される始動条件画面、例えば図１１に示すような始動条件画面３４を一瞥させるだけで、各ポンプ１１などの始動条件、運転条件、停止条件などが不成立であるとき、不成立の内容を把握できるようにしたことである。
【００５１】
このように、第４実施形態では、処理判定部２０によって、画面表示画面操作部２１に１つの始動条件画面３４を表示し、どのポンプ１１の始動条件、運転条件、停止条件などが成立していないかを把握させるようにしている。このため、オペレータは１つの始動条件画面３４を一瞥するだけで、監視制御対象となっている各ポンプ１１の始動、運転、または停止条件の不成立内容を把握でき、ポンプ場設備２の運転に不慣れなオペレータにも、ポンプ場設備２を正しく運転することができる。
【００５２】
なお、この際、モードが手動になっていたとき、“○○ポンプを自動モードに変更してください、”などと表示して、オペレータに、何の条件が足りなくて動作できないのかを理解させるようにしても良い。
【００５３】
《第５実施形態》
次に、本発明による監視制御システムの第５実施形態を説明する。なお、基本的なシステム構成は図１に示した第１実施形態と同様であるため、図１を援用して説明する。
【００５４】
第５実施形態では、水位予測モデル部１９、処理判定部２０は、将来、起動可能なポンプ１１が足りなくなるかどうかを判定して、報知メッセージ３８（図１４参照）を作成し、将来、起動可能なポンプ１１の台数が不足するかどうかを判断し、将来、起動可能なポンプ１１の台数が不足するとき、画面表示画面操作部２１に報知メッセージ３８を表示して、改善方法などを知らせるようにしたことである。
【００５５】
そして、第５実施形態の監視制御システム１では、図１２のフローチャートに示す如くネットワーク３を介して、遠隔制御装置４から出力される各種プロセスデータなどを取り込み、これら各種プロセスデータなどに基づき、現在のプラント運転状況を演算するとともに、各種プロセスデータに含まれているポンプ井流入量データ、ポンプ吐出量データなどに基づき、ポンプ井９に流入する処理水の流量、ポンプ井９から吐出される処理水の流量を演算する（ステップＳＴ３１〜ＳＴ３３）。
【００５６】
この後、図１３の表３５に示す如くこれらの演算で得られたポンプ井９に流入する処理水の流量（ポンプ井流入量）、ポンプ井９から吐出される処理水の流量（ポンプ井吐出量）と、画面表示画面操作部２１などから入力されたパラメータ、例えば図１３の表３６で示すポンプ運転台数、画面表示画面操作部２１などから入力された設定値、例えば図１３の表３７に示す設定時間、ポンプ吐出量などと、予め設定されている予測水位モデル、例えば次式に示す数式とを使用して、設定時間“Ｘ”後に起動可能なポンプ１１の台数が不足するかどうかを判断する（ステップＳＴ３４，ＳＴ３５）。
【数４】
2008059205.tif 000006
【００５７】
次いで、設定時間“Ｘ”後に起動可能なポンプ１１の台数が不足するとき、改善方法を演算して、改善指示データなどを生成し、現在のプラント運転状況とともに、図１４に示す報知メッセージ３８をオペレータに提示する（ステップＳＴ３６）。
【００５８】
そして、報知メッセージ３８を見たオペレータによって、将来、不足するポンプ１１の台数が確認されて、改善メッセージ３８で提示された内容に対応する制御指令入力されたとき、制御指示を作成して、ネットワーク３上に送出し、遠隔制御装置４に各ポンプ１１のモード変更などを行わせる。
【００５９】
このように、第５実施形態では、ポンプ場設備２から各種プロセスデータなどを取り込み、現在の運転状態などをオペレータに提示するとともに、各種プロセスデータなどに基づき、将来、起動可能なポンプ１１の台数が不足するかどうかを判断し、将来、起動可能なポンプ１１の台数が不足するとき、画面表示画面操作部２１に報知メッセージ３８を表示して、改善方法などを知らせるようにしているので、現在の自動起動可能なポンプ運転台数、ポンプ総吐出量から、自動起動可能な運転台数を導出させるとともに、自動起動可能なポンプ１１では運転台数が足りないとき、改善方法などをオペレータに知らせ、ポンプ場設備２の運転に不慣れなオペレータにも、ポンプ場設備２を正しく運転させることができる。
【００６０】
《第６実施形態》
次に、本発明による監視制御システムの第６実施形態を説明する。なお、基本的なシステム構成は図１に示した第１実施形態と同様であるため、図１を援用して説明する。
【００６１】
第６実施形態では、水位予測モデル部１９、処理判定部２０は、自動起動可能なポンプ（予備機）１１の起動が必要であるにもかかわらず、自動起動可能なポンプ（予備機）１１が無いとき、これを検知して、改善メッセージ４０（図１７参照）を作成し、指定された時間以内に自動起動可能なポンプ（予備機）１１の起動が必要になるかどうかを判定し、自動起動可能なポンプ（予備機）１１の起動が必要であるにもかかわらず、自動起動可能なポンプ（予備機）１１が無いとき、画面表示画面操作部２１に改善メッセージ４０を表示して、改善方法などを知らせるようにしたことである。
【００６２】
そして、第６実施形態の監視制御システム１では、図１５のフローチャートに示す如くネットワーク３を介して、遠隔制御装置４から出力される各種プロセスデータなどを取り込み、これら各種プロセスデータなどに基づき、現在のプラント運転状況を演算するとともに、各種プロセスデータに含まれているポンプ井流入量データ、ポンプ吐出量データなどに基づき、ポンプ井９に流入する処理水の流量、ポンプ井９から吐出される処理水の流量を演算する（ステップＳＴ４１，ＳＴ４２）。
【００６３】
この後、図１６の表３９Ａに示す如く現在のポンプ井水位、演算処理で得られたポンプ井９から吐出される処理水の流量（ポンプ井吐出量）と、画面表示画面操作部２１などから入力された設定値、例えば図１６の表３９Ｂで表される設定水位、設定流量、設定水位閾値、設定流量閾値などと、次式に示す数式とを使用して、指定された時間内に自動起動可能なポンプ（予備機）１１が必要であるかどうかを判定する（ステップＳＴ４３，ＳＴ４４）。
【数５】
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【００６４】
次いで、指定された時間内に自動起動可能なポンプ（予備機）１１が必要であるにもかかわらず、自動起動可能なポンプ（予備機）１１が無いとき、改善方法を演算して、改善指示データなどを生成し、現在のプラント運転状況とともに、図１７に示す改善メッセージ４０をオペレータに提示する（ステップＳＴ４５）。
【００６５】
そして、改善メッセージ４０を見たオペレータによって、将来、自動起動可能なポンプ１１が必要であるにもかかわらず、自動起動可能なポンプ１１が無いことが確認されて、改善メッセージ４０で提示された内容に対応する制御指令入力されたとき、制御指示を作成して、ネットワーク３上に送出し、遠隔制御装置４に各ポンプ１１のモード変更などを行わせる。
【００６６】
このように、第６実施形態では、ポンプ場設備２から各種プロセスデータなどを取り込み、現在の運転状態などをオペレータに提示するとともに、各種プロセスデータなどに基づき、自動起動可能なポンプ（予備機）１１が必要であるにもかかわらず、自動起動可能なポンプ（予備機）１１が無いとき、画面表示画面操作部２１にメッセージを表示して、改善方法などを知らせるようにしているので、ポンプ場設備２で、ポンプ（予備機）１１の起動が必要であるにもかかわらず、自動起動可能なポンプ（予備機）１１が無いとき、改善方法などをオペレータに知らせ、ポンプ場設備２の運転に不慣れなオペレータにも、ポンプ場設備２を正しく運転させることができる。
【００６７】
《第７実施形態》
次に、本発明による監視制御システムの第７実施形態を説明する。なお、基本的なシステム構成は図１に示した第１実施形態と同様であるため、図１を援用して説明する。
【００６８】
第１実施形態の処理判定部２０は、ポンプ場設備２の各ポンプ１１などに設けられたセンサなどが故障したとき、故障内容を示す警報メッセージを作成するようにした。第７実施形態の処理判定部２０は、故障内容とともに、故障に起因して制御内容が変更される制御ループなどを示す報知メッセージ４２（図２０参照）を作成し、ポンプ場設備２に設けられた各センサなどが故障したとき、故障内容とともに、故障に起因して制御内容が変更される制御ループなどを演算して、画面表示画面操作部２１に報知メッセージ４２を表示し、制御変更内容などを知らせるようにしたことである。
【００６９】
そして、第７実施形態の監視制御システム１では、ネットワーク３を介して、遠隔制御装置４から出力される各種プロセスデータなどを取り込み、これら各種プロセスデータなどに基づき、現在のプラント運転状況を演算するとともに、各種プロセスデータに含まれているポンプ井流入量データ、ポンプ吐出量データなどに基づき、ポンプ井９に流入する処理水の流量、ポンプ井９から吐出される処理水の流量を演算する。
【００７０】
この後、現在のポンプ井水位、演算処理で得られたポンプ井９から吐出される処理水の流量（ポンプ井吐出量）と、画面表示画面操作部２１などから入力された設定値などと、予め登録されている数式とを使用して、将来のポンプ井水位を予測して、改善指示データなどを生成し、現在のプラント運転状況とともに、運転支援メッセージをオペレータに提示する。
【００７１】
また、この動作と並行し、図１８のフローチャートに示す如く遠隔制御装置４から出力されるポンプ状態データ、弁状態データ（各ポンプ１１、吐出弁１２などの運転状態、弁状態、故障状態などを示すデータ）などを取り込んで、各センサが故障しているかどうかを判定する（ステップＳＴ５１，ＳＴ５２）。
【００７２】
そして、各センサのいずれかが故障しているとき、図１９の表４１に示す如く故障内容に対応して制御内容が変更される制御ループの制御種別を示すメッセージデータを作成して、画面表示画面操作部２１に図２０に示すような報知メッセージ４２を表示し、故障内容と、変更、または中止される制御ループ内容などとをオペレータに知らせる（ステップＳＴ５３）。
【００７３】
このように、第７実施形態では、各ポンプ１１、吐出弁１２などの各センサから出力されるポンプ状態データ、弁状態データなどを取り込んで、各センサが故障しているかどうかを判定し、各センサのいずれかが故障しているとき、故障内容に対応して制御内容が変更される制御ループの制御種別を示す報知メッセージ４２を作成して、画面表示画面操作部２１に表示させるようにしているので、監視制御対象となっているポンプ場設備２に設けられた各センサなどが故障したとき、制御内容が変更される制御種別をオペレータに知らせ、ポンプ場設備２の運転に不慣れなオペレータにも、ポンプ場設備２を正しく運転させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明による監視制御システムの一実施形態を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態の監視制御システムの動作例を示すフローチャートである。
【図３】第１実施形態の処理判定部で使用される設定値、入出力値の一例を示す説明図である。
【図４】第１実施形態の画面表示画面操作部に表示される警報メッセージ、改善メッセージの一例を示す模式図である。
【図５】第２実施形態の監視制御システムの動作例を示すフローチャートである。
【図６】第２実施形態の処理判定部で使用される設定値、入出力値の一例を示す説明図である。
【図７】第２実施形態の画面表示画面操作部に表示される警報メッセージ、改善メッセージの一例を示す模式図である。
【図８】第３実施形態の監視制御システムの動作例を示すフローチャートである。
【図９】第３実施形態の処理判定部で使用される設定値、入出力値の一例を示す説明図である。
【図１０】第３実施形態の画面表示画面操作部に表示される警報メッセージ、改善メッセージの一例を示す模式図である。
【図１１】第４実施形態の監視制御システムの画面表示画面操作部に表示される始動条件画面の一例を示す模式図である。
【図１２】第５実施形態の監視制御システムの動作例を示すフローチャートである。
【図１３】第５実施形態の処理判定部で使用される入出力値、パラメータ、設定値の一例を示す説明図である。
【図１４】第５実施形態の画面表示画面操作部に表示される改善メッセージの一例を示す模式図である。
【図１５】第６実施形態の監視制御システムの動作例を示すフローチャートである。
【図１６】第６実施形態の処理判定部で使用される入出力値、設定値の一例を示す説明図である。
【図１７】第６実施形態の画面表示画面操作部に表示される改善メッセージの一例を示す模式図である。
【図１８】第７実施形態の監視制御システムの動作例を示すフローチャートである。
【図１９】第７実施形態の処理判定部の制御ループ中止条件例を示す説明図である。
【図２０】第７実施形態の画面表示画面操作部に表示される改善メッセージの一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００７５】
１：監視制御システム
２：ポンプ場設備
３：ネットワーク
４：遠隔制御装置
５：ヒューマンインタフェース装置
６：流入渠
７，８，１３：流量計
９：ポンプ井
１０，１６：水位計
１１：ポンプ
１２，１５：吐出弁
１４：圧力計
１７：台数制御フィードバック部
１８：プロセスデータ選択部
１９：水位予測モデル部
２０：処理判定部
２１：画面表示画面操作部（報知部）
２２，２３，２６，２７，３０，３１，３５，３６，３７，３９Ａ，３９Ｂ，４１：表
２４、２８：警報メッセージ
２５，２９，３３，４０：改善メッセージ
３２，３８，４２：報知メッセージ
３４：始動条件画面
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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