(57)【要約】【課題】水処理施設の運転内容を運転管理者以外の第三者に監視させることにより、処理水質を向上させながら、ユーティリティー費を削減する。【解決手段】  水処理施設２内の監視装置４ａによって、水処理プラント３のプロセスデータを収集して、時系列表示し、運転管理者６に運転内容、プラントの稼働状況などを把握させるとともに、水処理施設２外に配置された表示装置５ａにも、時系列表示して、運転評価者７に運転内容、プラントの稼働状況などを把握させ、運転内容を評価させる。【選択図】図１
2008059144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水処理施設の運転内容を評価する運転評価システムにおいて、
水処理施設の運転管理を行っている運転管理者側装置とは別に設置される一つ以上の表示装置と、
前記水処理施設のプロセスデータを前記表示装置にオンラインで配信して運転評価者に報知する監視装置と、
を備えたことを特徴とする運転評価システム。
【請求項２】
請求項１に記載の運転評価システムにおいて、
前記表示装置は、ＩＤまたはパスワードが入力されたとき、配信されたデータを表示する、
ことを特徴とする運転評価システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の運転評価システムにおいて、
前記監視装置は、前記水処理施設から供給される膨大なプロセスデータの中から、登録した主要プロセスデータのみを選択して、前記表示装置に配信する、
ことを特徴とする運転評価システム。
【請求項４】
請求項１または２に記載の運転評価システムにおいて、
前記監視装置は、プロセスデータを用いて、水処理施設の運転評価点を計算する運転評価点演算機能を持ち、運転評価点演算機能で得られた運転評価点は前記表示装置に表示される、
ことを特徴とする運転評価システム。
【請求項５】
請求項４に記載の運転評価システムにおいて、
前記運転評価点演算機能は、処理水質と運転コストまたはエネルギー使用量を指標として、各指標の良し悪しを点数換算し、運転評価点として前記表示装置に表示される、
ことを特徴とする運転評価システム。
【請求項６】
請求項４に記載の運転評価システムにおいて、
前記監視装置は、前記水処理施設の業務指標ＰＩ（Performance Indicator）を演算するＰＩ演算機能と、各々の指標を点数換算する運転評価点算出機能とを持ち、
ＰＩ演算機能で得られたデータと運転評価点算出機能で得られたデータとは前記表示装置に表示される、
ことを特徴とする運転評価システム。
【請求項７】
請求項４に記載の運転評価システムにおいて、
前記監視装置は、業務指標であるＰＩ（Performance Indicator）を演算するＰＩ演算機能と、運転コストを演算する運転コスト評価機能と、放流水質を演算する放流水質評価機能と、ＰＩ、運転コスト、放流水質のうち、少なくとも１つ以上に対する運転評価点を算出する運転評価点算出機能とを持ち、
これらＰＩ演算機能、運転コスト評価機能、放流水質評価機能、運転評価点算出機能で得られたＰＩ値、運転コスト、放流水質の少なくとも１つ以上の各運転評価点が前記表示装置に表示される、
ことを特徴とする運転評価システム。
【請求項８】
請求項４に記載の運転評価システムにおいて、
前記監視装置は、複数項目の処理水質指標、複数項目の運転コスト指標、複数項目のエネルギー指標、複数項目のＰＩ指標のうち、少なくとも１つ以上の指標に関して、項目別に各指標の詳細な評価点を各々、計算し、各項目別に評価点が表示装置に表示される、
ことを特徴とする運転評価システム。
【請求項９】
請求項４に記載の運転評価システムにおいて、
前記監視装置は、前記水処理施設で処理される処理水の流量に応じて複数の計算式の中から１つの計算式を選択して評価点を計算する、
ことを特徴とする運転評価システム。
【請求項１０】
請求項４〜７、９のいずれか１項に記載の運転評価システムにおいて、
前記表示装置は、年間比較評価指示が入力されているとき、前年の評価点と今年の評価点とを比較表示する、
ことを特徴とする運転評価システム。
【請求項１１】
請求項４〜７、９、１０のいずれか１項に記載の運転評価システムにおいて、
前記監視装置は、評価式が変更自在である、
ことを特徴とする運転評価システム。
【請求項１２】
請求項４〜７、９〜１１のいずれか１項に記載の運転評価システムにおいて、
前記監視装置は、水質予測モデル、コスト予測モデル、ＰＩ予測モデルのいずれか一つ以上の予測モデルを持ち、現在の運転を継続した場合の将来の運転評価点、または運転方法を変更した場合の運転評価点を計算する、
ことを特徴とする運転評価システム。
【請求項１３】
水処理施設の運転内容を評価する運転評価システムにおいて、
運転管理者により操作され、水処理施設の運転管理を委託する委託者と契約した内容に基づいて運転内容を制御する監視装置と、
運転評価者により監視、評価され、水処理施設の運転管理を委託する委託者と契約した内容に基づく運転内容を表示する表示装置と、
を備えたことを特徴とする運転評価システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水処理施設などの運転内容を評価する運転評価システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
水処理施設などの運転内容を評価する運転評価システムとして、従来、浄水場、下水処理場、各自治体の水道局、若しくは各自治体の下水処理場におけるプラントデータを手動で、業務指標演算装置に入力して、水道、若しくは下水道の業務指標演算値を演算、表示する業務改善システムが提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−０２４２０２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、浄水場、下水処理場などの公共が運営する水処理施設においては、施設運営費の削減を目的として、民間に運転を委託する、運転管理の民間委託が進みつつある。その委託形態も、図１７に示すように、運転管理の受託者（運転管理者）１０１は、委託者１０２から施設のユーティリティー費（施設の電力代、薬品費、汚泥・廃棄物処分費）を含めた運転委託費をもらい、その委託費の中で、施設管理を行う包括委託の形態の委託が進みつつある。
【０００４】
運転管理を委託された業者（運転管理者）１０１は、そのユーティリティー費を削減することが、自社の利益となるため、ユーティリティー費削減のための運転管理の効率化を実施するインセンティブが働くが、その一方で、処理施設が本来求められている水質改善に関しては、委託基準の処理水質を遵守すればよく、水質改善に対するインセンティブが働きにくい。
【０００５】
また、ユーティリティー費と処理水質には一概には言えないものの、二律背反の関係にあるため、ユーティリティー費を可能な限り下げて、委託の処理水質基準をぎりぎり守るという運転方法が受託業者にとってもっとも利益を享受する手段となる。このため、従来の運転管理より、処理水質が悪化し、処理先の水環境が悪化してしまう恐れがある。
【０００６】
これらの理由により、水処理施設の運転管理の業務委託においては、次に述べるような問題が指摘されていた。
【０００７】
（１）運転管理を受託する受託業者（運転管理者）１０１は、施設のユーティリティー費削減に対するインセンティブは働くが、水質改善に対するインセンティブが働きにくい。
【０００８】
（２）運転管理を委託する委託者１０２は、委託費と水質改善を総合的に評価し、業者を選定する手段を持っていないため、水質を改善しながら、施設のユーティリティー費を効率化する業者を選定することが困難である。
【０００９】
（３）従来の運転と現在の運転とを水質・コスト面から総合的に評価する手段がないため、受託業者（運転管理者）１０１は委託の水質基準を遵守できる範囲内で、どれだけコストを削減できたかという点でのみ、運転内容を評価されるため、最低限の水質基準を守り、施設のユーティリティー費を削減する運転を行う可能性がある。
【００１０】
（４）運転管理業務を評価する指標として、ＰＩ（Performance Indicator）があり、本発明者らも、これをプロセスデータから自動演算し、運転改善ポイントを抽出する装置を提案しているが、運転管理者向けへの情報提供を主としており、その運転改善を行うか否かは運転管理者の裁量に委ねられている。
【００１１】
本発明は上記の事情に鑑み、水処理施設の運転内容を運転管理者以外の第三者が監視することにより、処理水質及びユーティリティー費を総合的に評価することができる運転評価システムを提供することを主目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために本発明は、請求項１では、水処理施設の運転内容を評価する運転評価システムにおいて、水処理施設の運転管理を行っている運転管理者側装置とは別に設置される一つ以上の表示装置と、前記水処理施設のプロセスデータを前記表示装置にオンラインで配信し、運転評価者に報知する監視装置とを備えたことを特徴としている。
【００１３】
前記表示装置は、ＩＤまたはパスワードが入力されたとき、配信されたデータを表示することを特徴としている。
【００１４】
また、前記監視装置は、前記水処理施設から供給される膨大なプロセスデータの中から、登録した主要プロセスデータのみを選択して、前記表示装置に配信することを特徴としている。
【００１５】
また、前記監視装置は、プロセスデータを用いて、水処理施設の運転評価点を計算する運転評価点演算機能を持ち、運転評価点演算機能で得られた運転評価点は前記表示装置に表示されることを特徴としている。
【００１６】
また、前記運転評価点演算機能は、処理水質と運転コストまたはエネルギー使用量を指標として、各指標の良し悪しを点数換算し、運転評価点として前記表示装置に表示されることを特徴としている。
【００１７】
また、前記監視装置は、前記水処理施設の業務指標ＰＩ（Performance Indicator）を演算するＰＩ演算機能と、各々の指標を点数換算する運転評価点算出機能とを持ち、ＰＩ演算機能で得られたデータと運転評価点算出機能で得られたデータとは前記表示装置に表示されることを特徴としている。
【００１８】
また、前記監視装置は、業務指標であるＰＩ（Performance Indicator）を演算するＰＩ演算機能と、運転コストを演算する運転コスト評価機能と、放流水質を演算する放流水質評価機能と、ＰＩ、運転コスト、放流水質のうち、少なくとも１つ以上に対する運転評価点を算出する運転評価点算出機能とを持ち、これらＰＩ演算機能、運転コスト評価機能、放流水質評価機能、運転評価点算出機能で得られたＰＩ値、運転コスト、放流水質の少なくとも１つ以上の各運転評価点が前記表示装置に表示されることを特徴としている。
【００１９】
また、前記監視装置は、複数項目の処理水質指標、複数項目の運転コスト指標、複数項目のエネルギー指標、複数項目のＰＩ指標のうち、少なくとも１つ以上の指標に関して、項目別に各指標の詳細な評価点を各々、計算し、各項目別に評価点が表示装置に表示されることを特徴としている。
【００２０】
また、前記監視装置は、前記水処理施設で処理される処理水の流量に応じて複数の計算式の中から１つの計算式を選択して、評価点を計算することを特徴としている。
【００２１】
また、前記表示装置は、年間比較評価指示が入力されているとき、前年の評価点と今年の評価点とを比較表示することを特徴としている。
【００２２】
また、前記監視装置は、評価式が変更自在であることを特徴としている。
【００２３】
また、前記監視装置は、水質予測モデル、コスト予測モデル、ＰＩ予測モデルのいずれか一つ以上の予測モデルを持ち、現在の運転を継続した場合の将来の運転評価点、または運転方法を変更した場合の運転評価点を計算することを特徴としている。
【００２４】
さらに、水処理施設の運転内容を評価する運転評価システムにおいて、運転管理者により操作され、水処理施設の運転管理を委託する委託者と契約した内容に基づいて運転内容を制御する監視装置と、運転評価者により監視、評価され、水処理施設の運転管理を委託する委託者と契約した内容に基づく運転内容を表示する表示装置とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、水処理施設の運転内容を運転管理者以外の第三者に監視することにより、処理水質及びユーティリティー費を総合的に評価することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
《第１実施形態》［請求項１に対応］
＜構成＞
図１は本発明による運転評価システムの第１実施形態を示すブロック図である。
【００２７】
この図に示す運転評価システム１ａは、水処理施設２内に設置され、水処理プラント３のプロセスデータを収集し、記憶する監視装置４ａと、水処理施設２の外に設置され、第三者が所有する表示装置（ＰＣのディスプレイ、ＣＲＴ）５ａとを備えている。
【００２８】
＜作用＞
そして、水処理プラント３に取り付けられた各センサ及び各電力量計から出力される、原水流入量、処理水質、各種ポンプ等の機器運転の操作量を示すプロセスデータを監視装置４ａに蓄積されつつ、蓄積されている過去のプロセスデータとともに、現在値が時系列表示される。
【００２９】
また、運転管理者６によって、監視装置４ａの表示内容、現場プラントの状況などが考慮されて、その時のプラント状態に応じた施設運転が計画され、各種機器の運転条件が決定される。またこの動作と並行し、運転管理者６によって、監視装置４ａが操作されて、制御設定値、各機器の運転指令、停止指令などが入力される毎に、監視装置４ａから制御指令を出力して、水処理プラント３の現場機器が操作される。
【００３０】
また、インターネット等の回線を介して、監視装置４ａに蓄積されているプロセスデータが表示装置５ａに伝送され、水処理施設２に設置された監視装置４ａと同様のデータが表示される。
【００３１】
そして、運転評価者７によって、表示装置５ａに表示された運転内容が把握されて、処理水質の良否が判断され、処理水質の悪化していると判断されたとき、運転管理者６、地方自治体等の運転委託者などにその旨が勧告される。
【００３２】
＜効果＞
（１）水処理プラント３のプロセスデータなどを運転管理者６以外の第三者が監視することにより、悪質な水が水道として供給されたり、水環境へ放流されたりするのを防止することが可能となる。
【００３３】
《第２実施形態》［請求項２に対応］
＜構成＞
図２は本発明による運転評価システムの第２実施形態を示すブロック図である。なお、この図において、図１の各部と対応する部分には、同じ符号が付してある。
【００３４】
この図に示す運転評価システム１ｂが図１に示す運転評価システム１ａと異なる点は、ＩＤ、Ｐａｓｓｗｏｒｄ入力用の認証画面を持つ表示装置５ｂを配置し、予め登録した人のみが表示装置５ｂにアクセスできるようにしたことである。
【００３５】
＜作用＞
そして、水処理プラント３に取り付けられた各センサ及び各電力量計から出力される、原水流入量、処理水質、各種ポンプ等の機器運転の操作量を示すプロセスデータが監視装置４ａに蓄積されつつ、蓄積されている過去のプロセスデータとともに、現在値が時系列表示される。
【００３６】
また、運転管理者６によって、監視装置４ａの表示内容、現場プラントの状況などが考慮され、その時のプラント状態に応じた施設運転が計画され、各種機器の運転条件が決定される。またこの動作と並行し、運転管理者６により、監視装置４ａが操作されて、制御設定値、各機器の運転指令、停止指令などが入力される毎に、監視装置４ａから制御指令が出力されて、水処理プラント３の現場機器が操作される。
【００３７】
また、インターネット等の回線を介して、監視装置４ａに蓄積されているプロセスデータが表示装置５ｂに伝送される。
【００３８】
そして、運転評価者７によって、表示装置５ｂが操作されて、ＩＤ、Ｐａｓｓｗｏｒｄが入力されているとき、水処理施設２に設置された監視装置４ａと同様なデータが表示されて、処理水質の良否が判断され、処理水質が悪化していると判断されたとき、運転管理者６、地方自治体等の運転委託者などにその旨が勧告される。
【００３９】
＜効果＞
（１）不特定多数の人のデータアクセスを制限することにより、知識のない人、悪意のある人が運転内容を見ることが出来ないようにして、運転技術などが外部に漏洩しないようにするとともに、運転管理者６が不利になるような情報の流布を防止する。
【００４０】
《第３実施形態》［請求項３に対応］
＜構成＞
図３は本発明による運転評価システムの第３実施形態を示すブロック図である。なお、この図において、図１の各部と対応する部分には、同じ符号が付してある。
【００４１】
この図に示す運転評価システム１ｃが図１に示す運転評価システム１ａと異なる点は、各プロセスデータの中から主要なプロセスデータを選択可能な監視装置４ｃを配置し、監視装置４ｃから表示装置５ａに伝送されるデータを処理水質や電力量などの主要な運転管理データのみに限定するようにしたことである。
【００４２】
＜作用＞
そして、監視装置４ｃによって、各プロセスデータの中から主要なプロセスデータ、例えば予め登録された主要管理項目（流入水量データ、処理水質データ）のみが選択されて、表示装置５ａに表示される。
【００４３】
これにより、大規模な水処理プラントのプロセスデータなどのように、数千以上のプロセスデータとなる場合、運転評価者７がそのプラントに精通していないときでも、運転内容の評価が容易になる。
【００４４】
また、表示装置５ａに表示されるデータは時系列表示もできるようになっており、データトレンドによる評価も容易になる。
【００４５】
＜効果＞
（１）水処理プラント３に精通した人でなくとも、容易に水処理プラント３の運転管理状況を判断できる。
【００４６】
（２）監視装置４ｃから表示装置５ａに伝送するデータ数が少なくなるため、伝送負荷が低くなり、回線使用量の節減になる。
【００４７】
（３）トレンド表示により、過去データと比べて、評価点の良否を判断することが可能となる。
【００４８】
＜変形例＞
また、第３実施形態では、監視装置４ｃに主要管理項目（流入水量データ、処理水質データ）を予め登録しておくようにしているが、表示装置５ａから入力された管理項目に応じて、監視装置４ｃによってプロセスデータが選択されるようにしても良い。
【００４９】
これにより、運転評価者７が評価するにあたって監視したい項目を監視することが可能となる。
【００５０】
《第４実施形態》［請求項４、５に対応］
＜構成＞
図４は本発明による運転評価システムの第４実施形態を示すブロック図である。なお、この図において、図１の各部と対応する部分には、同じ符号が付してある。
【００５１】
この図に示す運転評価システム１ｄが図１に示す運転評価システム１ａと異なる点は、監視装置４ａで収集されたプロセスデータから運転評価点を演算する評価点演算装置８を付加したことである。
【００５２】
＜作用＞
そして、監視装置４ａで収集されたプロセスデータに基づき、運転評価点演算装置８によって運転評価点が演算される。この際、処理水質が良好なほど高く、また運転コストが安いほど高い評価点を与えて、表示装置５ａ、監視装置４ａに表示し、運転評価者７、運転管理者６に把握する。
【００５３】
例えば、下水処理場では、処理水質として、ＳＳ（浮遊性固形物）、ＣＯＤ（化学的酸素要求量）、Ｔ−Ｎ（全窒素）、Ｔ−Ｐ（全リン）の除去が求められ、これらのプロセスデータがセンシングされている。
【００５４】
また、運転コスト要因としては、各種ポンプ、送風機などの機器電力費、ＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）、次亜塩素酸ナトリウムなどの各種薬品費、発生する汚泥の汚泥処分費がある。
【００５５】
また、エネルギー消費要因としては、電力消費に伴う消費、及びその他重油等使用にともなうエネルギー消費がある。
【００５６】
これらの理由から、下水処理施設の運転評価点は例えば（１）〜（３）式で計算される。これらは係数“ａ”、“ｂ”、“ｃ”、“ｗ１”〜“ｗ４”、“ｐ１”〜“ｐ３”が決定されれば、下水処理プラント３からのプロセスデータにより、毎時計算される。その計算周期は分単位であってもよいし、時単位であってもよいし、また日単位であっても良い。
【００５７】
ＯＰ（ｔ）＝ａ・Ｅｑ（ｔ）十ｂ・ＯＣ（ｔ）          …（１）式
但し、ＯＰ（ｔ）：時刻ｔにおける運転評価点
Ｅｑ（ｔ）：時刻ｔにおける放流水質評価点
ＯＣ（ｔ）：時刻ｔにおける運転コスト評価点
ａ、ｂ：重み付け係数
Ｅｑ（ｔ）＝Ｗ１・（ＳＳｓｔ−ＳＳ（ｔ））
＋Ｗ２・（ＣＯＤｓｔ−ＣＯＤ（ｔ））
＋Ｗ３・（ＴＮｓｔ−ＴＮ（ｔ））
＋Ｗ４・（ＴＰｓｔ−ＴＰ（ｔ））    …（２）式
但し、Ｅｑ（ｔ）：時刻ｔにおける放流水質評価点
ＳＳｓｔ：ＳＳの放流水質基準値（目標値）（ｍｇ／Ｌ）
ＣＯＤｓｔ：ＣＯＤの放流水質基準値（目標値）（ｍｇ／Ｌ）
ＴＮｓｔ：Ｔ−Ｎの放流水質基準値（目標値）（ｍｇ／Ｌ）
ＴＰｓｔ：Ｔ−Ｐの放流水質基準値（目標値）（ｍｇ／Ｌ）
ＳＳ（ｔ）：時刻ｔにおけるＳＳのセンサ値（ｍｇ／Ｌ）
ＣＯＤ（ｔ）：時刻ｔにおけるＣＯＤのセンサ値（ｍｇ／Ｌ）
ＴＮ（ｔ）：時刻ｔにおけるＴ−Ｎのセンサ値（ｍｇ／Ｌ）
ＴＰ（ｔ）：時刻ｔにおけるＴ−Ｐのセンサ値（ｍｇ／Ｌ）
Ｗ１〜Ｗ４：重み付け係数
ＯＣ（ｔ）＝（ｐ１・ＰＷ（ｔ）
十ｐ２・ＭＷ（ｔ）
十ｐ３・ＷＳ（ｔ））／Ｑ      …（３）式
但し、ＰＷ：電力使用量（ｋｗｈ）⇒電力量計のデータ、又は各ポンプ、プロアの流量計の計測値と機器性能から計算可能。
【００５８】
ＭＷ：薬品使用量（ｋｇ）⇒薬品供給流量計の計測値と薬品濃度から計算される。        ＷＳ：汚泥発生量（ｋｇ）⇒汚泥引抜流量計の計測値と汚泥濃度計計測値から計算される。
【００５９】
Ｑ：処理場流入量（ｍ３／日）
ｐ１〜ｐ３：使用原単位
そして、これら（１）〜（３）式で使用するパラメータ“Ｗ１”〜“Ｗ４”はその処理施設の放流先の水環境に与える影響の大きさにより、決定する。また、“ｐ１”〜“ｐ３”はそれぞれ“１ｋｗｈ”の電力料金、“１ｋｇ”あたりの薬品使用料金、“１ｋｇ”汚泥発生量あたりの処理コストである。“ａ”、“ｂ”は水環境にあたえる影響とコストの影響係数である。ヨーロッパ（オランダ、ドイツなど）では、放流の水質負荷量に対して、賦課金を徴収するという仕組みをとっており、これらを基準にして、その処理施設の水環境に与える影響を鑑みて、設定すれば良い。流量“Ｑ”で割っているのは、流量が多い場合、ポンプ、プロアの動力費が増えるのは当然であるため、公平な運転評価とするため単位流量あたりの運転コストで運転評価点を計算する。
【００６０】
＜効果＞
（１）処理プラントの運転を一つの指標で評価できることから、そのプラントの運転状況が良好か否かを運転評価者は容易に判断することができる。
【００６１】
（２）単位流量あたりの運転コストで評価するため、運転コストに関して、流量が変化する場合にも公平な運転評価が可能である。
【００６２】
＜変形例＞
また、第４実施形態では、監視装置４ａと別に、運転評価点算出装置８を配置しているが、監視装置４ａの１機能として運転評価点算出機能を組み込むようにしても良い。これにより、新たな装置が一つ減るため、装置本体のコストを削減できる。
【００６３】
また、第４実施形態では、下水処理場を対象としたが、浄水場でおいても同様に処理水質と運転コストから運転評価点を算出するものであっても良い。
【００６４】
また、第４実施形態では、評価点の算出式は（１）〜（３）式に限らなくても良い。例えば、放流水質がある値を超えると急激に点数が低くなるような関数により計算するものであっても良い。
【００６５】
また、（１）〜（３）式では評価点を運転コストと放流水質から算出したが、例えばエネルギー消費量と放流水質から算出するものであっても良い。またパラメータの決め方も実施形態例のようにコストベースの決め方でなくてもよく、エネルギー消費が環境に与える影響（ＣＯ２排出、ＳＯ２排出による大気汚染）等から決定するものであっても良い。
【００６６】
《第５実施形態》［請求項６に対応］
＜構成＞
図５は本発明による運転評価システムのうち、請求項６に対応する一実施形態を示すブロック図である。なお、この図において、図１の各部と対応する部分には、同じ符号が付してある。
【００６７】
この図に示す運転評価システム１ｅが図１に示す運転評価システム１ａと異なる点は、業務指標であるＰＩ（Performance Indicator）を演算するＰＩ算出機能と、評価点算出機能とを持つ監視装置４ｅを設けたことである。
【００６８】
＜作用＞
そして、水処理プラント３で収集されたプロセスデータは監視装置４ｅに伝送され、ＰＩ算出機能でそのプロセスデータからＰＩが演算される。例えば下水道の業務指標“ＰＩ”では、図６〜図８に示す表９〜表１１のようなものが提唱されている（「下水道維持管理サービス向上のためのガイドライン」（２００３）、下水道協会発行）。これらの表９〜表１１から分かるように、業務指標“ＰＩ”には、オンラインのプロセスデータから算出可能なもの（例えば、“８番”〜“１２番”の高度な水処理指標でなど）と、プロセスデータからは算出できないもの（例えば、“６５番”〜“６７番”の耐震化率など）がある。
【００６９】
そして、従来の運転評価システムでも、プロセスデータから算出可能な業務指標“ＰＩ”（例えば、“８番”〜“１２番”の高度な水処理指標でなど）を算出する算出機能を持っていることから、この算出機能を利用して、オンラインのプロセスデータから算出可能な業務指標“ＰＩ”の“ＰＩ”値が計算される。さらに、評価点算出機能を用いてこの“ＰＩ”値に重み付け係数を掛け合わせることにより、運転評価点が計算され、それぞれの“ＰＩ”値と共に監視装置４ｅと、表示装置５ａとに表示される。
【００７０】
ＰＩＰ（ｔ）；Σｎｉ・ｆ（ＰＩｉ（ｔ））  …（４）式
但し、ｉ：ｉ＝１、２、３・・…Ｎ
ＰＩＰ（ｔ）：時間ｔにおける業務指標ＰＩの運転評価点
ＰＩｉ（ｔ）：時間ｔにおける業務指標項目ｉのＰＩ値
ｎｉ：業務指標項目ｉの評価点換算係数
ｆ（Ｐｌｉ（ｔ））：時間ｔにおける業務指標項目ｉの運転評価点算出関数：
この際、評価点換算係数“ｎｉ”は、各業務指標項目の“ＰＩ”値の平均値をベースに正規化するなどして決定する。また、“ＰＩ”値には、項目によって、“ＰＩ”値が高いほど運転が良好であるものと、低いほど運転が良好であるものがあり、運転が良好であるほど、（４）式の“ｆ（ＰＩｉ（ｔ））”の点数が高くなることから、“ＰＩ”値が高いほど運転が良好である項目に対しては、次式に示す如く、“ｆ（ＰＩｉ（ｔ））”を定義し、
ｆ（ＰＩｉ（ｔ））＝ｋｉ・ＰＩｉ（ｔ）  …（５）式
また“ＰＩ”値が低いほど運転が良好である項目に対しては、次式に示す如く、“ｆ（ＰＩｉ（ｔ））”を定義する。
【００７１】
ｆ（ＰＩｉ（ｔ））＝ｋｉ・（Ｌｉ−ＰＩｉ（ｔ））  …（６）式
但し、ｋｉ、Ｌｉ：評価点算出係数
＜効果＞
（１）処理プラントの運転を業務指標による評価により、総合的に評価できる。また、運転点という一つの指標で評価できることから、そのプラントの運転状況が良好か否かを運転評価者は容易に判断することができる。
【００７２】
＜変形例＞
また、第５実施形態では、評価点の算出式として、（４）〜（６）式を使用するようにしているが、これら（４）〜（６）式に示すような形でなくとも、“ＰＩ”値が改善された際に、点数が高くなるように計算される式であれば、どのような式であっても良い。また、この実施形態では、下水処理場に運転評価システムを設置するようにしているが、このような下水処理場以外のプラント設備、例えば浄水場に適用するようにしても良い。
【００７３】
《第６実施形態》［請求項７に対応］
＜構成＞
図９は本発明による運転評価システムの第６実施形態を示すブロック図である。なお、この図において、図１の各部と対応する部分には、同じ符号が付してある。
【００７４】
この図に示す運転評価システム１ｆが図１に示す運転評価システム１ａと異なる点は、業務指標であるＰＩ（Performance Indicator）を演算するＰＩ演算機能と、運転コストを演算する運転コスト評価機能と、放流水質を演算する放流水質評価機能と、ＰＩ、運転コスト、放流水質それぞれの運転評価点を算出する運転評価点算出機能とを持つ監視装置４ｆを設け、表示装置５ｆに水質の運転評価点、コストの運転評価点、ＰＩ値の運転評価点を表示するようにしたことである。
【００７５】
＜作用＞
下水処理場を想定した場合、放流水質評価点算出機能では、例えば（２）式のような式により、放流水質に対する運転評価点を計算する。また、運転コスト評価点算出機能では、例えば（３）式のような式により、運転コストに対する運転評価点を計算する。ＰＩ評価点算出機能では、（４）式のような式により、ＰＩ値に対する運転評価点を計算する。これらの運転評価点は、表示装置５ｆに伝送されて、表示される。
【００７６】
＜効果＞
（１）運転評価者７が運転コスト、放流水質、業務指標の様々な観点から運転内容を評価できる。
【００７７】
《第７実施形態》［請求項８に対応］
＜構成＞
図１０は本発明による運転評価システムの第７実施形態を示すブロック図である。なお、この図において、図９の各部と対応する部分には、同じ符号が付してある。
【００７８】
この図に示す運転評価システム１ｇが図９に示す運転評価システム１ｆと異なる点は、監視装置４ｇに各評価点算出機能で算出された放流水質、運転コスト、ＰＩ指標別に運転評価点と、各指標の詳細項目の運転評価点とを演算して、表示装置５ｇに表示するようにしたことである。
【００７９】
＜作用＞
各指標の詳細項目とは、例えば、放流水質であれば、ＳＳ、Ｔ−Ｎ、Ｔ−Ｐ、ＣＯＤ等の水質項目であり、これらの各水質項目別に評価点を算出する。例えばＳＳの評価点は、（２）式を構成している次式で計算する。
【００８０】
Ｗｌ・（ＳＳｓｔ−ＳＳ（ｔ））  …（７）式
また、運転コストも各ポンプ・プロア等の機器及び凝集剤などの薬品コスト、汚泥発生量別に計算する。例えばポンプの運転評価点は、次式で計算する。
【００８１】
ＰＰ１・Ｐｕｍｐ１（ｔ）  …（８）式
但し、Ｐｕｍｐ１（ｔ）：ポンプ１の電力量（電力量計測値、または、ポンプの吐き出し流量を計測する流量計の計測値と機器性能から計算されるもの。）
ｐｐ１：運転評価点換算係数
また、業務指標“ＰＩ”も同様に図６〜図８に示す表９〜表１１の各項目別に計算する。これらは時系列データとして表示することも可能となっている。
【００８２】
＜効果＞
（１）詳細項目データが同時に表示され、それらが時系列で表示されるため、運転評価者７は運転評価点が悪い場合、何が原因で評価点が悪いのかを把握することが可能となり、運転管理者６に注意、アドバイスなどを行うことができる。
【００８３】
《第８実施形態》［請求項９に対応］
＜構成＞
図１１は本発明による運転評価システムの第８実施形態を示すブロック図である。なお、この図において、図９の各部と対応する部分には、同じ符号が付してある。
【００８４】
この図に示す運転評価システム１ｈが図９に示す運転評価システム１ｆと異なる点は、流入量データを入力として、評価点算出式を判定する算出式判定部１２を設け、流入量データに応じて、監視装置４ｈの水質評価点算出機能、コスト評価点算出機能、評価点算出機能で使用する評価点算出式を切り替えるようにしたことである。
【００８５】
＜作用＞
そして、評価点算出式を判定する算出式判定部１２では、流入量計１３の計測値に応じて、評価点算出機能における算出式（またはモデル係数）を選択する。
【００８６】
例えば放流水質の評価点が前出の（２）式で示される時、“Ｑ＜Ｑ１”の時と、“Ｑ＞＝Ｑ１”の時で、ＳＳｓｔ、ＣＯＤｓｔ、ＴＮｓｔ、ＴＰｓｔが異なり、“Ｑ＞Ｑ１”の時の方が値が大きくなるよう設定する。
【００８７】
下水処理の目的としては、下水を処理することのほかに、雨水を素早く排除するという目的もある。そして、雨水と汚水の両方を処理する合流式の下水処理場では、流量が多くなると、水処理を行いきれないため、簡易処理、直接放流などの処置をとる。このような場合は、水処理よりも雨水排除を優先させるため、どうしても放流水質が悪化してしまう。このため、流量が一定以上の場合は、水質基準目標値を少し甘くすることにより、水質が多少悪化しても、運転評価点が低くならないように放流水質評価点を計算する。
【００８８】
すなわち、晴天時と雨天時別に異なる評価基準で評価可能となる。また、運転コストに関しても同様で、流入量がある一定以上に大きくなれば、どうしても多くの機器を起動せざるを得ないため、流量あたりの運転コストも大きくなってしまう場合が多い。このため、流量がある一定以上（Ｑ＞＝Ｑ１）になった場合には、運転コストの運転評価点の算出点が高くなるような算出式またはモデル係数を選択し、運転コスト評価点を計算する。
【００８９】
流量判定の基準としての“Ｑ１”には、処理場の計画水量により、式が選択される。
【００９０】
＜効果＞
（１）流量に応じた運転評価が可能となるため、雨天時、晴天時別の運転評価が可能となる。
【００９１】
＜変形例＞
また、第８実施形態では、計画水量に基づいて、“Ｑｌ”を設定するようにしているが、他の設定方法で、“Ｑｌ”を設定するようにしても良い。また、流量の段階も２段階だけでなくより細分化されたものであっても良い。
【００９２】
《第９実施形態》［請求項１０に対応］
＜構成＞
図１２は本発明による運転評価システムの第９実施形態を示すブロック図である。なお、この図において、図９の各部と対応する部分には、同じ符号が付してある。
【００９３】
この図に示す運転評価システム１ｉが図９に示す運転評価システム１ｆと異なる点は、画面上に年間比較評価ボタンを持つ表示装置５ｉを設け、年間比較評価ボタンがクリックされたとき、監視装置４ｉから昨年の評価点トレンドグラフと今年の評価点トレンドグラフ、または昨年の平均値と今年の平均値とを伝送し、表示装置５ｉに表示するようにしたことである。
【００９４】
＜作用＞
そして、運転評価者７が画面上の年間比較評価ボタンをクリックしたとき、昨年の評価点と今年の評価点のトレンドグラフまたは、平均値などを同一画面上に表示して、比較評価する。
【００９５】
＜効果＞
（１）去年と評価点と今年の評価点の比較評価により、ほぼ同条件の際の比較が可能となり、また、前年に比べて、今年の運転の良否を容易に判断することができる。
【００９６】
《第１０実施形態》［請求項１１に対応］
＜構成＞
図１３は本発明による運転評価システムの第１０実施形態を示すブロック図である。なお、この図において、図９の各部と対応する部分には、同じ符号が付してある。
【００９７】
この図に示す運転評価システム１ｊが図９に示す運転評価システム１ｆと異なる点は、水質評価点算出機能、コスト評価点算出機能、ＰＩ評価点算出機能で使用する各評価式を運転評価者が自由に変更できる監視装置４ｊを設けたことである。
【００９８】
＜作用＞
そして、水処理プラント３の運転計画などが大幅に変更されたとき、運転評価者７が画面を操作して、水質評価点算出機能、コスト評価点算出機能、ＰＩ評価点算出機能で使用する各評価式を変更するだけで、運転計画変更などに対処する。
【００９９】
＜効果＞
（１）新たな機器が導入された場合、運転における重視ポイントが変わった場合（例えばコスト重視から水環境重視に変わった場合）等、運転評価式を変更する必要が生じた場合も、システムの大幅な変更を行う必要がなくなる。
【０１００】
《第１１実施形態》［請求項１２に対応］
＜構成＞
図１４は本発明による運転評価システムの第１１実施形態を示すブロック図である。なお、この図において、図９の各部と対応する部分には、同じ符号が付してある。
【０１０１】
この図に示す運転評価システム１ｋが図９に示す運転評価システム１ｆと異なる点は、監視装置４ｋ内にプロセスデータから水質、運転コストを予測計算するシミュレータ１４を設けたことである。
【０１０２】
＜作用＞
そして、シミュレータ１４によって、水処理プラント３から出力されるプロセスデータを取り込み、水処理プラント３の現在〜将来にわたっての運転コスト、水質予測値を予測して、放流水質評価機能、運転コスト評価機能、ＰＩ演算機能に供給し、現在から将来までの放流水質評価、運転コスト評価、ＰＩ演算を行い、表示装置５ｋに表示する。
【０１０３】
この際、シミュレータ１４の予測方法として、例えば水処理プロセス３の水質反応モデルである活性汚泥モデル（ＡＳＭ）や汚泥処理プロセスの水質反応モデルである嫌気性消化モデル（ＡＤＭ）等、生物反応を模擬するモデルと水理モデル、物理化学反応モデル等を使用した予測方法を使用する。
【０１０４】
また、このような予測方法以外の予測方法、例えば過去のトレンドデータから統計解析手法により、将来値を予測する統計モデルなども使用可能になっている。
【０１０５】
さらに、このシミュレータ１４は、現在の運転条件での現在〜将来にわたる運転評価点を計算する一方で、運転管理者７が運転条件を入力することにより、運転条件を変更した場合の運転評価点もあわせて演算できる構成となっており、運転改善のための様々な方案検討が可能になっている。
【０１０６】
＜効果＞
（１）運転評価点を改善するための様々な方策を事前に検討することが可能となる。
【０１０７】
＜変形例＞
また、第１１実施形態では、監視装置４ｋからシミュレータ１４の運転条件を入力するようにしているが、表示装置５ｋからシミュレータ１４の運転条件を入力するようにしても良い。これにより、運転管理者６だけでなく、運転評価者７も運転を改善する方策の検討が可能となり、運転管理者６へのアドバイスが可能となる。
【０１０８】
《第１２実施形態》
＜構成＞
図１５は本発明による運転評価システムの第１２実施形態を示すブロック図である。なお、この図において、図１の各部と対応する部分には、同じ符号が付してある。
【０１０９】
この図に示す運転評価システム１ｌが図１に示す運転評価システム１ａと異なる点は、運転委託者１５によって、運転管理者６と、運転評価者７とを選択して、契約を結ばせるようにしたことである。
【０１１０】
＜作用＞
そして、運転委託者１５に運転評価を依頼された運転評価者７によって、処理施設の監視装置４ａで収集されるプロセス情報を監視し、水質、リスク、コストの観点から評価を実施するとともに、例えば毎月単位でその結果を運転委託者１５に報告する。
【０１１１】
また、運転方法が悪い場合は、運転委託者１５に通告するとともに、運転管理者６に改善勧告を行わせる。
【０１１２】
＜効果＞
（１）運転評価者７に常時、監視される状況にあるため、コストのみでなく、水質、リスクも加味した運転を運転管理者６が実施するインセンティブが働く。
【０１１３】
（２）オンラインでデータが運転評価者７により監視されるため、運転管理者６による悪質なデータ改ざんなどが行えない状況になる。
【０１１４】
（３）水質を改善したことが第三者に評価されるため、運転管理者６が水環境を改善した場合に評価される。このため、環境努力が運転管理者のイメージアップにつながるため、水質改善へのインセンティブが働く。
【０１１５】
＜変形例＞
また、第１２実施形態では、１人の運転評価者７を選択して一箇所に配置し、運転評価を行わせるようにしているが、複数の運転評価者７を選択して、複数の場所に配置して、監視するようにしても良い。これにより、談合等による不正が働きにくくすることができる。
【０１１６】
《第１３実施形態》
＜構成＞
図１６は本発明による運転評価システムの第１３実施形態を示すブロック図である。なお、この図において、図１の各部と対応する部分には、同じ符号が付してある。
【０１１７】
この図に示す運転評価システム１ｍが図１５に示す運転評価システム１ｌと異なる点は、運転委託者１５によって、運転管理者６と、運転評価者７とを選択するとともに、運転管理者６の運転評価に応じて、運転管理者６に運転改善費を支払うように、運転委託者１５と運転管理者６とに契約を結ばせるようにしたことである。
【０１１８】
＜作用＞
そして、運転評価者７によって、処理施設の監視装置４ａで収集されるプロセス情報及びそのプロセス情報から計算される運転評価点を監視し、水質、リスク、コストの観点から評価を実施し、例えば毎月単位でその結果を運転委託者１５に報告する。
【０１１９】
また、運転方法が悪い場合は、運転委託者１５に通告するとともに、運転管理者６に改善勧告を行わせる。
【０１２０】
また、運転管理者６と運転委託者１５の間で行われた契約、例えば運転評価の式及び運転評価点が１点当りの何円であるか、基準評価点の取り決め契約などに基づき、運転評価点がある基準評価点以上であった場合、運転改善費という形で運転管理者６にお金が支払われる。
【０１２１】
＜効果＞
（１）運転改善点の改善分が運転管理者の利益となるため、コスト、水質、リスクの様々な観点から最適な運用を行うインセンティブが働く。
【０１２２】
＜変形例＞
また、第１３実施形態では、運転管理者６にのみ、運転改善費を支払うようにしているが、運転改善費の一部（例えば５％程度）を運転評価者７に支払うようにしても良い。これにより、運転評価者７が運転改善方法を立案するインセンティブが働く。
【０１２３】
また、運転管理者６と運転委託者１５の間で、基準評価点を下回った場合、運転管理者６から運転委託者１５に罰金を支払うような契約を行っても良い。これにより、運転を悪化させないインセンティブが働く。
【０１２４】
また、運転管理者６と運転委託者１５の間で、基準評価点は前年の運転管理結果により、設定するような契約を行っても良い。これにより、年々運転改善するインセンティブが働く。
【０１２５】
また、運転管理者６と運転委託者１５の間で、運転評価点の一点当たりのコスト、基準評価点は毎期ごとに取り決めなおすような契約を行っても良い。これにより、技術革新や設備環境の変化の運転評価点への反映が可能となる。
【０１２６】
さらに、運転評価者７として、大学の教授、ＮＰＯ団体、市民、公的機関などの運転委託者１５、運転管理者６と利害関係のない者を選択するようにしても良い。これにより、公平な評価が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明による運転評価システムの第１実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明による運転評価システムの第２実施形態を示すブロック図である。
【図３】本発明による運転評価システムの第３実施形態を示すブロック図である。
【図４】本発明による運転評価システムの第４実施形態を示すブロック図である。
【図５】本発明による運転評価システムの第５実施形態を示すブロック図である。
【図６】下水道維持管理サービス向上のためのガイドラインに載っている業務指標“ＰＩ”の一例を示す表である。
【図７】下水道維持管理サービス向上のためのガイドラインに載っている業務指標“ＰＩ”の一例を示す表である。
【図８】下水道維持管理サービス向上のためのガイドラインに載っている業務指標“ＰＩ”の一例を示す表である。
【図９】本発明による運転評価システムの第６実施形態を示すブロック図である。
【図１０】本発明による運転評価システムの第７実施形態を示すブロック図である。
【図１１】本発明による運転評価システムの第８実施形態を示すブロック図である。
【図１２】本発明による運転評価システムの第９実施形態を示すブロック図である。
【図１３】本発明による運転評価システムの第１０実施形態を示すブロック図である。
【図１４】本発明による運転評価システムの第１１実施形態を示すブロック図である。
【図１５】本発明による運転評価システムの第１２実施形態を示すブロック図である。
【図１６】本発明による運転評価システムの第１３実施形態を示すブロック図である。
【図１７】一般的な水処理施設で使用されている運転管理方法の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１ａ〜１ｍ：運転評価システム
２：水処理施設
３：水処理プラント
４ａ〜４ｋ：監視装置
５ａ〜５ｋ：表示装置
６：運転管理者
７：運転評価者
８：運転評価点算出装置
９：表
１０：表
１１：表
１２：算出式判定部
１３：流入量計
１４：シミュレータ
１５：運転委託者
【図１】
2008059144.tif 000003
【図２】
2008059144.tif 000004
【図３】
2008059144.tif 000005
【図４】
2008059144.tif 000006
【図５】
2008059144.tif 000007
【図６】
2008059144.tif 000008
【図７】
2008059144.tif 000009
【図８】
2008059144.tif 000010
【図９】
2008059144.tif 000011
【図１０】
2008059144.tif 000012
【図１１】
2008059144.tif 000013
【図１２】
2008059144.tif 000014
【図１３】
2008059144.tif 000015
【図１４】
2008059144.tif 000016
【図１５】
2008059144.tif 000017
【図１６】
2008059144.tif 000018
【図１７】
2008059144.tif 000019