(57)【要約】  実施形態は、概して、圧力式下水道設備のポンプ制御システムに関する。システムは、圧力式下水道設備のポンプに電源を制御するように構成されたコントローラを含む。コントローラは、圧力式下水道設備の流体リザーバのセンサから、流体リザーバの測定された液面レベルを示す出力信号を受信するように構成される。メモリは、コントローラがアクセス可能であり、圧力式下水道設備の動作に関係する動作情報を格納するように構成されている。無線トランシーバは、  コントローラとの通信を行い、コントローラが通信ネットワーク上のリモートサーバと通信するのを可能とする。
2015515558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力式下水道設備のポンプ制御システムにおいて、
前記圧力式下水道設備のポンプへの電力供給を制御するように構成されたコントローラであって、前記流体リザーバの測定された液面レベルを示す出力信号を前記圧力式下水道設備の流体リザーバ内のセンサから受信するように構成されたコントローラと、
前記コントローラがアクセス可能な、前記圧力式下水道設備の動作に関係する動作情報を格納するように構成されたメモリと、
前記コントローラが通信ネットワーク上のリモートサーバと通信するのを可能とする、前記コントローラとの通信を行う無線トランシーバと、
を備えるシステム。
【請求項２】
前記コントローラは、前記圧力式下水道設備の動作を制御及び監視して、格納された動作情報をリモートサーバに送信するように構成されている
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記動作情報は、測定された液面レベル情報を含む
請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記コントローラは、液面レベルと前記コントローラの前記メモリに格納された液面レベル閾値とを比較して、液面レベルが液面レベル閾値以上である場合に、前記流体リザーバからの流体の吸い出しをポンプに行わせるように、構成されている
請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
前記コントローラは、前記リモートサーバから受け取ったコマンドに応答して、変更された液面レベル閾値を前記メモリに格納する
請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記無線トランシーバは、モバイル電話の標準プロトコルを用いて前記リモートサーバと通信するように構成されている
請求項１から５のいずれかに記載のシステム。
【請求項７】
前記コントローラは、前記リモートサーバから受け取ったコマンドにより遠隔制御が可能なように構成されている
請求項１から６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記システムは、商用電源で動作し、十分な商用電力が得られない場合に前記コントローラ及び前記無線トランシーバに電力を供給するバックアップ電源を備える
請求項１から７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９】
前記コントローラは、前記流体リザーバのフロートスイッチから、高液面レベルを表すフロートスイッチ出力信号を受信し、当該フロートスイッチ出力信号に応答して前記ポンプを作動するように構成されている
請求項１から８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
さらに、１つ以上の追加的な装置と、前記ポンプコントローラと通信する１つ以上の追加的な無線又は有線トランシーバ又はレシーバとを備え、前記ポンプコントローラが、前記１つ以上の追加的な装置と通信すること又は前記１つ以上の追加的な装置から情報を受信することを可能にする、請求項１から９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記一つ以上の追加的な装置に、少なくとも１つの流量計、又は、下水又は給水ネットワークの一部の監視を行う他の計器が含まれる
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
複数の、請求項１から１１のいずれか一項に記載のポンプ制御システムと、
各ポンプ制御システムの前記無線トランシーバと通信する前記リモートサーバとを備え、
前記リモートサーバが、各ポンプ制御システムから受信したメッセージに基づき各圧力式下水道設備の動作を監視し、前記リモートサーバから各ポンプ制御システムへの１つ以上のコマンドの送信により各ポンプ制御システムの動作に影響を及ぼすように、構成されている
圧力式下水道ネットワーク監視システム。
【請求項１３】
各ポンプ制御システムのリモートユーザ制御を許容するために前記リモートサーバと通信するコンピュータ化されたユーザインタフェースを、さらに備える
請求項１２のシステム。
【請求項１４】
前記リモートサーバは、受信したメッセージに基づきアラーム状態を決定して、アラーム状態の表示を含む一つ以上のアラームメッセージを自動的に１人以上のユーザ受取人に対して送信するように、構成されている
請求項１２又は請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
請求項１から１１のいずれか一項に記載のポンプ制御システムを備え、さらに、前記ポンプ、前記センサ及び前記流体リザーバを備える
圧力式下水道設備。
【請求項１６】
圧力式下水道設備用のキットであって、
請求項１から１１のいずれか一項に記載のポンプ制御システムを備え、さらに、前記ポンプ、前記センサ及び前記流体リザーバを備える
キット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
説明される実施形態は、概して、圧力式下水道システムと、そのようなシステム又はそのようなシステム内のポンプのようなコンポーネントの監視及び制御とに関する。幾つかの実施形態は、特に、圧力式下水道設備のポンプ制御システムに関するが、他の実施形態は、そのようなポンプ制御システムを含む圧力式下水道設備のネットワークを監視するシステムに関する。別の実施形態は、ポンプ制御システムを含む圧力式下水道設備又はそのためのキットに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧力式下水道システムは、汚水を住居や建築物から受け取るために地中に埋められたタンクのような流体リザーバを使用する。そのような圧力式下水道システムは、リザーバ内の流体を、適切な処理ステーションへ汚水を輸送するための流体導管から構成された網状下水道システムに送り込むために、流体リザーバ内のポンプを頼る。そのような圧力式下水道システムは、通常、重力が、下水道ネットワーク内で汚水を輸送するための十分な刺激とはならない場所に設置される。
【０００３】
圧力式下水道システムは、流体リザーバがいっぱいになってオーバフローするのを避けるために、フロートスイッチと共同してポンプが適切な機能することを当てにする。ポンプが汚水を流体リザーバから排出するために適切に動作しないと、流体リザーバからの汚水の望ましくないオーバフロー及び／又はリークを引き起こす可能性がある。このオーバフローは、住居の住人にとって非常に不快な経験となりえ、そのような住人は、一般に、問題を是正するために下水道システムの保守責任を担う組織に連絡する。そのような場合、下水道システムの保守責任を担う組織は、申立人から聞いて故障のことを知るので、問題に対処するために適切な人員を派遣できる前及び適切な解決策が行われる前に遅延が発生し得る。そのような状況は、圧力式下水道システムが役立とうとしている住人の側にかなりの不満を引き起こすだけでなく、システムのリークは、かなりの公衆衛生及び安全問題を引き起こしてシステムの保守及び正常な機能に責任がある組織に悪影響を及ぼす。
【０００４】
従来の圧力式下水道システムの１つ以上の欠点を処理又は改善できることや、その有益な代替手段を提供できることが望まれる。
【０００５】
本明細書において、“含む（備える）”（comprise）という用語や、“含んでいる”等の異形は、記述されている要素、整数値、工程、又は要素群、整数値群、ステップ群を含むように解釈されるべきものであり、その他の要素、整数値、工程、又は要素群、整数値群、工程群を排除することを意味するものではない。
【０００６】
本明細書に含まれる、文書、作動、材質、装置、又は製品等の議論は、これらの１つ又はすべてが、先行技術基準の一部を構成することや、本願の各請求項の優先日前に存在していたので本発明に関連する分野における共通の一般知識であったことを認定するものではない。
【発明の概要】
【０００７】
幾つかの実施形態は、圧力式下水道設備のポンプ制御システムに関し、当該システムは、
前記圧力式下水道設備のポンプへの電力供給を制御するように構成されたコントローラであって、前記流体リザーバの測定された液面レベルを示す出力信号を前記圧力式下水道設備の流体リザーバ内のセンサから受信するように構成されたコントローラと、
前記コントローラがアクセス可能な、前記圧力式下水道設備の動作に関係する動作情報を格納するように構成されたメモリと、
前記コントローラが通信ネットワーク上のリモートサーバと通信するのを可能とする、前記コントローラとの通信を行う無線トランシーバとを、備える。
【０００８】
コントローラは、圧力式下水道設備の動作を制御及び監視して、格納された動作情報をリモートサーバに送信するように構成されても良い。動作情報は、測定された液面レベル情報を含んでいても良い。
【０００９】
コントローラは、液面レベルとコントローラのメモリに格納された液面レベル閾値とを比較して、液面レベルが液面レベル閾値以上である場合に、流体リザーバからの流体の吸い出しをポンプに行わせるように、構成されても良い。
【００１０】
コントローラは、リモートサーバから受け取ったコマンドに応答して、変更された液面レベル閾値をメモリに格納しても良い。
【００１１】
無線トランシーバは、モバイル電話の標準プロトコルを用いてリモートサーバと通信するように構成されても良い。コントローラは、リモートサーバから受け取ったコマンドによって遠隔制御が可能なように構成されても良い。
【００１２】
システムは、コントローラの一つ以上の追加的な装置との間での通信又は当該装置からの情報を受信を可能とするために、一つ以上の追加的な装置と一つ以上の追加的な無線又は有線トランシーバ又はレシーバとを、さらに備え、前記ポンプコントローラが、前記１つ以上の追加的な装置と通信すること又は前記１つ以上の追加的な装置から情報を受信することを可能にしても良い。一つ以上の追加的な装置は、流量計や、下水又は給水ネットワークの監視を行う他の計器であっても良い。
【００１３】
システムは、商用電源で駆動されても良く、十分な商用電力が得られない場合にコントローラ及び無線トランシーバに電力を供給する予備電源を含んでも良い。
【００１４】
コントローラは、さらに、流体リザーバのフロートスイッチから、高液面レベルを表すフロートスイッチ出力信号を受信し、当該フロートスイッチ出力信号に応答してポンプを作動するように構成されても良い。
【００１５】
幾つかの実施形態は、圧力式下水道ネットワーク監視システムに関し、当該システムは、
複数の上記ポンプ制御システムと、
各ポンプ制御システムの無線トランシーバと通信するリモートサーバとを備え、
リモートサーバが、各ポンプ制御システムから受信したメッセージに基づき各圧力式下水道設備の動作を監視し、リモートサーバから各ポンプ制御システムへの１つ以上のコマンドの送信により各ポンプ制御システムの動作に影響を及ぼすように、構成されている。
【００１６】
システムは、各ポンプ制御システムの遠隔ユーザ制御を可能とするために、リモートサーバと通信するコンピュータ化されたユーザインタフェースをさらに備えていても良い。
【００１７】
リモートサーバは、受信したメッセージに基づきアラーム状態を決定して、アラーム状態の表示を含む一つ以上のアラームメッセージを自動的に１人以上のユーザ受取人に対して送信するように、構成されても良い。
【００１８】
幾つかの実施形態は、圧力式下水道設備に関し、上記したポンプ制御システムを備える
と共に、前記ポンプ、前記センサ及び前記流体リザーバをさらに備える。
【００１９】
幾つかの実施形態は、圧力式下水道設備用のキットに関し、当該キットは、上記したポンプ制御システムを備えると共に、前記ポンプ、前記センサ及び前記流体リザーバをさらに備える。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
以下、実施形態を、添付図面を参照して、範例によってさらに説明する。
【図１】図１は、幾つかの実施形態によるポンプ制御システムを有する圧力式下水道システムの略図である。
【図２】図２は、ポンプ制御システムの概略図である。
【図３】図３は、ポンプ制御システムの電気回路概略図である。
【図４】図４は、幾つかの実施形態による圧力式下水道ネットワーク監視システムの概略図である。
【図５】図５は、圧力式下水道ネットワーク監視システムのインタフェースコンポーネントによって生成される例示的なユーザインタフェース表示である。
【図６】図６は、１つの圧力式下水道設備の流体リザーバ内の液面レベルの例示的なプロットである。
【図７】図７は、圧力式下水道ネットワーク監視システムのインタフェースコンポーネントによって生成される、更なる例示的なユーザインタフェース表示である。
【図８】図８は、圧力式下水道ネットワーク監視システムのインタフェースコンポーネントによって生成される、更なる例示的なユーザインタフェース表示である。
【図９】図９（Ａ）、（Ｂ）は、異なる地域内の複数の設備において測定された液面レベルの例示的なレポートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
説明される実施形態は、概して、圧力式下水道システムと、そのようなシステム又はそのようなシステム内のポンプのようなコンポーネントの監視及び制御とに関する。幾つかの実施形態は、特に、圧力式下水道設備のポンプ制御システムに関するが、他の実施形態は、そのようなポンプ制御システムを含む圧力式下水道設備のネットワークを監視するシステムに関する。別の実施形態は、ポンプ制御システムを含む圧力式下水道設備又はそのためのキットに関する。
【００２２】
特に図１、２及び３を参照すると、埋設された汚水タンク１２０と協力して作動するポンプ制御システム１１０を備えた圧力式下水道設備１００が示されている。ポンプ制御システム１１０は、設備１００の地上部を構成し、汚水タンク１２０は、地中部を構成する。汚水タンク１２０は、入口導管１２６を介して住宅又は他の建築物１０２からの汚水を受け入れるように構成された流体リザーバ１２２を備える。流体リザーバ１２２は、その内部にポンプ１２４を収納し、ポンプ１２４は、リザーバ１２２から流体を吸い出して流体出口導管１２８を介して流体導管の網状下水道ネットワークへ送り込むように構成されている。
【００２３】
設備１００の地中コンポーネントには、レベルセンサ１１２及びフロートスイッチ２１２も含まれる。レベルセンサ１１２は、例えば、圧力トランスジューサであって良く、電線のような適切な手段を介して、ポンプ制御システム１１０と電気的に通信する。ポンプ１２４は、ポンプ制御システム１１０の制御下動作し、商用電源２４８からの商用電力をポンプ１２４に供給する適切なポンプ接触器（リレー）２２４の動作に応答してオン／オフのみを行う。
【００２４】
レベルセンサ１１２は、流体リザーバ１２内の液面レベルの一定の正確な基準を得て、
ポンプ制御システム１１０に対して一定の（又は、実際上一定であるように十分に規則的な）出力信号を提供するために、通常は液面レベル下に沈められるセンシングヘッドを有するように構成されても良い。フロートスイッチ２１２が、高レベルフェールセーフとして設けられているので、リザーバ１２２の液面レベルがフロートスイッチ２１２のシャットオフレベルを越えたときに、フロートスイッチ２１２が液面レベルハイ信号をポンプ制御システム１１０に提供し、それによりポンプ１２４が、（既にそうしていない場合には）リザーバ１２２からの流体の吸い出しを開始する。
【００２５】
ポンプ制御システム１１０は、設備１００の地上部であり、住宅１０２の住人や保守員が簡単にアクセスできるようにするために壁又は他の位置に配置されても良い。ポンプ制御システム１１０は、許可された職員以外の人に対して、閉じられてロックされるハウジング２０２を有する。ハウジング２０２は、故障が起こったことや起こっていることを住人に知らせるための可視アラームインジケータ２０３及び可聴アラーム２０４を備える。ミュートボタン２０５は、ハウジング２０２の外部に配置されても良く、可聴アラーム２０４を静まらせるために作動しても良い。
【００２６】
ポンプ制御システム１１０は、コントローラ２０８、無線トランシーバユニット２１０、例えば電池２１５の形をした予備電源、ポンプ１２４の動作を制御するためのリレー２２４、及び、電力供給及び制御ブロック２４０を有する。ポンプ制御システム１１０は、一つ以上の追加的な無線又は有線トランシーバ又はレシーバ（図示せず）を有しても良い。水、電力又は他のユーティリティと関連する一つ以上の流量計及び／又は他の計測器（図示せず）が、システム１００の一部をなしても良く、それらが、一つ以上の付加的な無線又は有線トランシーバ又はレシーバと通信しても良い。コントローラ２０８は、メモリ（図示せず）と、メモリに格納されたプログラムコマンドを実行するように構成された少なくとも一つのプロセッサ（図示せず）とを含む。メモリには、ポンプ及び無線トランシーバユニット２１０を動作させるための幾つかのセットポイント及び制御パラメータも格納される。
【００２７】
コントローラ２０８は、トランシーバユニット２１０を介して無線通信インフラストラクチャー上のリモートサーバ１３０と、例えば標準ＧＳＭ（登録商標）モバイル電話通信プロトコルによって双方向通信を行える状態にある。コントローラ２０８は、追加的なトランシーバ又はレシーバユニット（存在する場合）を介して、例えばブルートゥース、ＩＥＥＥ  ８０２．１１プロトコル、有線通信プロトコルといった低電力無線通信プロトコルによって、流量計や他の計測器（図示せず）のような外部装置と一方向又は双方向通信を行えても良い。このように、コントローラ及びトランシーバ／レシーバは、システム１００と関連する複数のローカルな計測器又は装置の制御を可能とする完全な又は部分的な無線ハブとして、動作しても良い。トランシーバユニット２１０は、ハウジング２０２内に隠された送受信アンテナ２１１を備える。ハウジング２０２は、ハウジング２０２内からの及びハウジング２０２内への充分な信号伝送強度を許容する適切な非導電性材料から形成される。
【００２８】
コントローラ２０８は、測定された液面レベルデータを、それが予め定められた量、例えばパーセンテージ量やミリメートル数、以上変化したときに、そのメモリに格納する。同様に、他の測定パラメータ又は作動状態ステータスは、それらが変化するときに、コントローラのメモリに記録され、それらが生じた時刻がタイムスタンプされる。格納されたデータは、その後、１、２、４、６、８、１２又は２４時間毎といったように周期的に、又は、サーバ１３０からの要求時に、トランシーバユニット２１０を介してサーバ１３０にアップロードされる。
【００２９】
ポンプ制御システム１１０の模式的なレイアウト及び回路図が、図２及び３に示されている。これらの２つの図面は、ポンプ制御システム１１０のコンポーネントの物理的及び
電気的レイアウトを理解するために、互いに連動させて読み取らなければならない。
【００３０】
電池２１５は、商用電源２４８からの電力レベルが低下している又は相当に降下している間、通信能力を維持するために、コントローラ２０８及びトランシーバユニット２１０用の予備電源を提供する。電流センサ２２１及び電圧検知リレー２４１は、入力電流及び電圧を検出するために、主電源スイッチ２４６を介して商用電源２４８に結合される。電流センサ２２１及び電圧検知リレー２４１は、コントローラ２０８が、入力電力レベルを監視でき、必要である場合にはポンプ１２４の動作を中止できるようにするために、それらの出力をコントローラ２０８に提供する。電力入力ブロック２４０は、第１、第２の遮断器２４５ａ、２４５ｂ及びＤＣ電源変圧器２４２を備える。商用電力にスパイクが発生した場合の用心に、ヒューズ２４４も設けられている。ＤＣ電源２４２は、電池２１５を充電する。１２ＶＤＣ制御リレー２４７は、コントローラ２０８がポンプリレー２２４を制御できるようにするために、設けられている。
【００３１】
ポンプリレー２２４は、手動スイッチがオートポジションにある場合、コントローラ２０８からの制御信号に応答して動作する。手動スイッチ２４３がオフポジションにある場合、リレー２２４は、オープンし、ポンプ１２４は、電力を受け取らない。手動スイッチ２４３がマニュアルポジションにある場合、リレー２２４は、クローズし、ポンプは、コントローラ２０８による制御とは無関係に商用電力を受け取る。リレー２２４は、地中及び流体リザーバ１２２に適切な方法で延びた適切な電源ケーブル２２５を介して、商用電力をポンプ１２４へ供給する。
【００３２】
液面レベル変換器１１２は、コントローラ２０８が電気的に接続されている接続ブロック２１４と結合した出力導体２１３を有する。この接続ブロック２１４には、フロートスイッチ２１２の出力が結合されているので、コントローラ２０８は、フロートスイッチ２１２からのオン／オフステータス信号を受信する。
【００３３】
コントローラ２０８は、プログラマブル論理コントローラ（ＰＬＣ）として有効に機能するシリアル通信及びデータ収集（ＳＣＡＤＡ）ユニットを含んでいても、ＳＣＡＤＡユニットの形をとっていても良い。コントローラ２０８は、トランシーバユニット２１０との間の適切なシリアルデータ接続を有する。コントローラ２０８は、例えば、コントロール・マイクロシステムズからのコントローラであるDNP3 SCADAパック100であっても、それを含んでいても良い。他のコントローラが、システム１００に用いられても良く、ここに記載されているコントローラ２０８の機能を果たすために、ＤＮＰ３通信プロトコル又は他の適切な通信プロトコルを使用しても良い。
【００３４】
トランシーバユニット２１０は、例えば産業用３ＧセルラーネットワークルータであるNetComm NTC-6908であっても良い。従って、トランシーバユニット２１０は、リモートサーバ１３０と適切にインタフェースで連結するために、ポイントツーポイント又はポイントツーマルチポイント通信能力を提供しても良い。トランシーバユニット１２０は、トランシーバユニット１２０内のどのような加入者識別モジュール（ＳＩＭ）も別のＳＩＭに交換できるようにするために、適切なドメインネームシステム（ＤＮＳ）機能を使用しても良い。
【００３５】
コントローラ２０８のためのデジタル及びアナログ入出力は、通常、以下の通りである。
【００３６】
コントローラのバイナリ入力：
BI-1：緊急高レベルフロートスイッチ
BI-2：サイト商用電源故障アラーム
BI-3：ポンプランコマンド状態
【００３７】
コントローラのバイナリ出力：
BO-1： コントローラ２０８からのポンプ禁止信号
【００３８】
コントローラのアナログ入力：
AI-1：レベルセンサ１１２からのウェルレベル
AI-2：ポンプ電流
AI-3：ポンプ始動レベルＳＰ（ステータス）
AI-3：ポンプ停止レベルＳＰ（ステータス）
【００３９】
コントローラのアナログ出力：
AO-1：ポンプ始動レベルＳＰ（サーバ１３０から）
AO-2：ポンプ停止レベルＳＰ（サーバ１３０から）
【００４０】
コントローラ２０８の動作は、さらに以下の点で特徴づけられる。
【００４１】
動作
ポンプ１２４は、タンク１２２内の流体の検出されたレベルがポンプ始動レベルセットポイント以上である場合に動作し、タンク１２２内の流体の検出されたレベルがポンプ停止レベルセットポイントに到達するか当該ポイント未満になった場合に停止する。ポンプ始動レベルセットポイント(AO-1)及びポンプ停止レベルセットポイント（AO-2）は、コントローラ２０８の物理的な出力でなく、それらは、サーバ１３０上で実行される（又はサーバ１３０により提供される）ソフトウェア設定ツール４３０を用いてセットされて、許可されたユーザにより、サーバ１３０によってホストされた適切なコンピュータ化されたユーザインタフェースを介してアクセスされる。クライアント装置４２０、４２５のユーザが体験するユーザインタフェースは、例えば、システム４００の、１つ以上のクライアントコンピューティングデバイス４２０、４２５上で実行されるブラウザアプリケーション４４０によって提供されても良い。ポンプ始動レベルセットポイント及びポンプ停止レベルセットポイントは、一旦選択されると、データストア１４０に格納され、選択されたセットポイントが適用される各設備１００のトランシーバユニット２１０及びコントローラ２０８に対してサーバ１３０によって送信される。
【００４２】
検出された液面レベルが通常の始動レベルを超える値であった場合にポンプ１２４を始動してアラームをセットするために、高レベルアナログセットポイントが含まれていても良い。フロート／緊急高レベル信号（ＢＩ―１）がアクティブである場合、ポンプ１２４は、信号入力が、（クライアントコンピューティングデバイス４２０、４２５を介して利用できるユーザインタフェースを介してセットされる）プリセットタイムの間、低くなるまで、動くことを強いられる。コントローラ２０８は、設定時間（デフォルトでは、８時間）の間、ポンプ１２４を不能にすることができる。
【００４３】
コントローラ２０８は、或るコマンドを設定ツール４３０から受信して応答することにより、通常よりも大量の流体がリザーバ１２０からフラッシュされるようにするために、ポンプ１２４を動作させる始動レベルセットポイントを、（フラッシュモードにおける）指定された時間まで、始動レベルセットポイントと高レベルセットポイントの間に調整しても良い。
【００４４】
デジタル入力
フロート／緊急高レベル
電力ステータスＯＫ（電圧監視リレーから）
高圧力入力
アラームミュート押しボタン
【００４５】
アナログ入力
レベルプローブ（4-20 ma）
ポンプ電流−ＣＴ（4-20 ma）
【００４６】
デジタル出力
モータラン（モータ接触器へ）
アラームホーン（５分後に自動ミュートするホーン）
アラームランプ（アラームにより異なるフラッシュ）
ストロボフラッシャー（アラームがクリアされるまでＯＮ）
【００４７】
SCADA表示 (クライアント装置４２０、４２５のユーザインタフェースにより提供される)
ポンプラン
ポンプ故障
ポンプ運転電流
レベル
全アラーム
全セットポイント
強制オフ時間セットポイント
【００４８】
アラーム（PLC の電源サイクル又は条件のクリアによりクリアされるアラーム）
【００４９】
ランプアクション                アラーム
ランプダブルフラッシュ          ポンプ故障
【００５０】
設定時間の間、高電流が検知された場合には、ポンプを１０分間停止する。ポンプが続けて１０回（又は、他の設定可能な数）停止した場合には、ポンプをロックアウトする。ポンプアラームは、作動し続ける。
【００５１】
ランプアクション                アラーム
ランプトリプルフラッシュ      ポンプ高圧力
【００５２】
設定時間の間、高圧力が検知された場合には、ポンプを１０分間停止する。ポンプが続けて１０回（又は、他の設定可能な数）停止した場合には、ポンプをロックアウトする。
【００５３】
ランプアクション                アラーム
ランプ点灯                      緊急高レベル
【００５４】
フロートスイッチを働かせるハイフロート状態の検出時に、ランプ／ホーンを起動して、サーバ１３０に通知し、サーバ１３０は、ユーザインタフェース４３０を介して状態を表示する。
【００５５】
通常、ランプのストロボ及びホーンは、アラームの発生からプリセット時間の遅延後に作動され、例外レポートが、別の（より短い）時間値の後にリモートサーバ１３０に送信される。ストロボ及びホーンの起動と例外レポートの送信の時間差は、１８時間であっても良い。これは、遠隔診断を可能とし、アラームの起動により居住者に問題が通知される前に、責任ある公益事業組織に、明白な問題を評価して調整するための時間を与える。
【００５６】
セットポイント
ポンプ停止レベル
ポンプ始動レベル
ポンプ高レベル
ポンプ高電流
ポンプ非作動／低電流
長時間ポンプラン
タイマーによるポンプ緊急高レベルラン
ポンプディセーブルタイマー
【００５７】
図４を参照すると、複数の設備１００を含む圧力式下水道監視システム４００が、さらに詳細に示されている。圧力式下水道監視システム４００は、一つ以上の下水道ネットワークゾーンにまたがった異なる地理的位置に設置された複数の設備１００を含む。複数の設備１００は、より大きな下水道ネットワーク中の単一のゾーンの一部であっても、異なるゾーン及び／又は異なるネットワークを跨って広がっていても良い。例えば、各ゾーンは、ゾーン中の異なる位置に設置された１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０個又はそれ以上の設備１００を有しても良い。さらに、１０個以上の、例えば、１０と数百との間の数の設備が、特定の下水道ゾーン及び又はネットワーク内に存在していても良い。例えば、図８は、より大きいサービスゾーン８１０の一部の範囲内に位置する、クライアント装置のマップ表示８００に関連して表示可能な６つの別々のゾーン（符号８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃ、８１２ｄ、８１２ｅ及び８１２ｆで示されている）を例示する。各ゾーン８１２は、その中に設置された一つ以上の設備１００を有する。
【００５８】
流体監視システム４００は、さらに、一つ以上のサーバ又はサーバシステムを備え、それらは、ここでは、便宜上、サーバ１３０、少なくとも一つの有線クライアント装置４２０及び／又は少なくとも一つのモバイルクライアントデバイス４２５及びデータストア１４０と称される。サーバ１３０は、流体リザーバ１２２から、ポンプ１２４の検出された状態、及び／又は、流体リザーバ１２２の、種々の異なる位置における液面レベルを表すデータを受け取るように構成される。このデータは、セルラーネットワークのような、少なくとも部分的にはワイヤレスである適切な通信インフラストラクチャー（図示せず）を含むデータネットワークを通じて、受信される。例えば、設備１００のトランシーバユニット２１０は、モバイル電話通信用のＧＳＭ又はＧＰＲＳ／３Ｇ基準やそれらの技術的後任を使用して、サーバ１３０にデータを送信するように構成されても良い。あるいは、例えば、近くの設備１００内のトランシーバユニット２１０との無線通信をサポートするローカル無線データハブが十分に近くにある場合には、より低電力の、無線通信距離がより短い技術を用いても良い。いくつかの実施形態では、トランシーバユニット２１０は、システム１００のすぐ近くの、測定装置や検出装置のような他の装置用のローカル無線データハブとして動作しても良い。
【００５９】
サーバ１３０は、トランシーバユニット２１０から受信したデータを処理し、必要に応じてそれを次の検索のためにデータストア１４０に格納する。データストア１４０は、ローカル、外部、分散又は個別データベースのような何らかの適切なデータストアであれば良い。設備１００からサーバ１３０で受け取られるデータが、いずれかの一つ以上の設備１００のアラーム状態を示す場合、サーバ１３０は、特定のアラーム状態に関して取るべき予め定められた適切な行動を決定するためにデータストア１４０にアクセスして、適切な行動をする。取られるべき行動は、例えば幾つかの設備１００が他よりも重要な監視の役割を果たしている場所では、設備１００に依存して変わっても良い、そのような行動は、例えば、一つ以上のクライアント装置４２０、４２５への、例えばテキストメッセージ及び／又は電子メールの形での１つ又は複数の通知書の送付を含んでいても良い。
【００６０】
サーバ１３０で受信される設備１００からのデータによりアラーム状態が示されるか否かにかかわらず、当該データは処理されて、サーバプロセスによる後の検索、及び／又は、クライアント装置４２０、４２５からのリクエスト時における後の検索のために、データストア１４０に格納される。例えば、サーバ１３０は、傾向を求めて一つ以上のクライアント装置４２０、４２５に報告する機能を実行するための処理（例えば、データストア１４０又はサーバ１３０のローカルなメモリに格納されたプログラムコードに基づくもの）を行っても良い。例えば、サーバ１３０は、表示５００、６００、７００又は８００（それぞれ、図５、６、７又は８）の生成を可能にするための情報を、そのような情報の要求に応答して、又は、自動的に一定の間隔で、クライアント装置４２０又は４２５のブラウザアプリケーション４４０を介してクライアント装置４２０に提供しても良い。表示５００は、異なる場所の複数の圧力サーバ設備１００の動作に関する一つ以上の状態についての、或る期間にわたる過去及び現在のデータをチャートにしても良い。例えば、図５に示すように、表示５００は、設備１００の幾つかの動作パラメータのステータス情報５３０を示すばかりではなく、特定の圧力式下水道設備１００における液面レベルの或る期間にわたるチャート５４０を含んでいても良い。
【００６１】
クライアント装置４２０、４２５のユーザが、設備１００に関して、サーバ１３０の、設定、制御、監視及びレポート機能にアクセスできるようにするために、サーバ１３０は、ローカルにアクセスできる格納プログラムコードに基づきユーザインタフェース４３０を実行する。ユーザインタフェース４３０は、クライアント装置４２０、４２５のユーザが利用できる制御及び設定ツールとして動作する。ユーザインタフェース、ユーザインタフェース４３０の制御及び設定機能は、主としてサーバ１３０により実行されるが、幾つかの機能は、サーバ１３０からそれぞれのクライアント装置４２０、４２５に供給される例えばアプレットを含むコードに基づき、クライアント装置４２０上のブラウザアプリケーション４４０によって部分的に実行されても良い。
【００６２】
別の実施形態において、各クライアント装置４２０、４２５は、ブラウザアプリケーション４４０の代わりに、装置のプロセッサがアクセス可能なローカルメモリに格納された専門ソフトウェアアプリケーションを実行しても良い。この専門アプリケーションは、種々のユーザインタフェース機能をローカルに実行し、必要に応じてサーバ１３０と通信しても良い。例えば、モバイルなクライアントコンピューティング装置４２５のための専門アプリケーションは、“スマートフォン”アプリケーションであっても良い。
【００６３】
図５、６、７及び８にそれぞれ示されている表示５００、６００、７００及び８００は、クライアント装置４２０、４２５にて、クライアント装置４２０、４２５上で実行する適切なソフトウェアアプリケーション、例えば、クライアント装置４２０、４２５のプロセッサによって、当該プロセッサがアクセス可能なローカル記憶装置に格納されたプログラムコードに従って実行された場合のブラウザアプリケーション４４０により生成されても良い。好ましい実施形態では、トランシーバユニット１２０は、サーバ１３０と双方向通信性が可能な状態にあるので、新しい液面レベル閾値値のセット、制御コマンドの発行、ファームウェアアップデートの受信、及び／又は、診断モニタリング及びテストの遠隔地からの実行が可能となる。
【００６４】
圧力式下水道システム４００は、このように、動作状況を監視することが望ましい領域又はゾーン周辺に位置する一連の設備１００を含む。これらの設備１００は、サーバ１３０と通信し、サーバ１３０は、必要に応じてクライアント装置４２０、４２５と通信する。サーバ１３０も、設備１００から受信した履歴データを追跡して記憶し、入ってくるデータ及び履歴データをデータストア１４０に格納されたルールに従って処理し、関心のある特定の予め定義されたイベントが発生している可能性があるか否かを判断する。
そのようなイベントは、複雑なイベントであっても良く、格納されたルールにおいてそのようなものとして定めておいても良い。例えば氾濫状況にある特定の下水設備ゾーン又はゾーン群を最適に管理するために、システム４００は、設備１００を、しばらくの間、通常の自律運転を中止するように、又は、より高レベルセットポイント下で動作するように、制御しても良い。
【００６５】
システム４００において、各設備１００は、同じ又は類似の動作パラメータ（すなわち、アラームレベル、センササンプリング時間、報告間隔など）のセットを有するように構成されても良く、センサ１１２、２１２及び一般的な設定の同じセットを備えていても良い。
【００６６】
システム４００の幾つかの実施形態にて、各設備のトランシーバユニット２１０は、或るアラーム状態がコントローラ２０８によって決定されたときに、メッセージをエンドユーザのモバイル通信装置（すなわち、クライアント装置４２０、４２５）に直接送るように構成されても良い。これは、サーバ１３０へのメッセージの送信の代わりに行われるものであっても、それに加えて行われるものであっても良い。
【００６７】
上記した実施形態の、従来の圧力式下水道設備に対する利点は、大幅に向上した遠隔制御及び監視能力を含む。これは、モバイル電話通信の標準プロトコルの使用によりさらにサポートされて、サーバ１３０と各ポンプ制御システム１１０のコントローラ２０８の間のポイントツーポイント又はマルチツーポイント通信を容易にする。定期的に各レベルセンサ１１２からのレベルセンサ出力をリモートサーバ１３０に提供することには、多くの設備１００が監視されて別々に又は同じ圧力式下水道設備４００の一部として一緒に制御される場合に、下水道ネットワークインフラストラクチャーの監視及び最適化された使用を許容するという利点もある。例えば、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示したような使用ヒスグラムを、異なるゾーンについて得ることが出来る。
【００６８】
上記した実施形態は、リアルタイムの汚水量の算出を可能とし、それは、計画及び設計のための正確な工学データを提供する。上記した実施形態は、算出汚水量のリアルタイム監視も可能とし、それは、下水本管及び処理施設に放出されるピーク量を管理するために、サーバ１３０からのコマンドによるポンプ１２４の遠隔制御に用いることが出来る。これは、汚水量を長期的に均一に分配でき、それは、処理インフラストラクチャーの負担の軽減とインフラストラクチャーの故障のリスクの低減とを可能とする。
【００６９】
上記実施形態に関する更なる利点は、一つ以上の設備１００からのリークの可能性を推定する能力を含む。例えば、或る設備、１００の、特定の期間（例えば午前２時と午前３時との間の時間）におけるレベル変化の回数は、経時的なレベル変化量（例えば、１分当たりのミリメートル数）と共に、設備１００の敷地におけるリークの可能性を示すことがある。数日以上の期間にわたる液面レベルの安定した上昇は、小さいリークを示すことがある。従って、リークが重大な問題になる前に、調査するサイトに保守員を派遣することができる。それ故、説明した実施形態は、圧力式下水道ネットワークの保守に責任がある組織のような組織が、一つ以上の設備１００に関する各種問題を、それらが住宅１０２の住人の不満に発展する前に、把握して対処することを可能にする。
【００７０】
特に図５を参照すると、システム４００は、ユーザインタフェース４３０を実行する，適切なソフトウェア及びハードウェアモジュールで構成された機能を備えるので、操作上の保守員が各設備１００の動作の監視及び遠隔制御を行うことができる。図５の表示５００は、サーバ１３０から供給されるプログラムコード及び／又はデータに基づきブラウザアプリケーション４４０によって生成されるユーザインターフェース表示の一例である。表示５００は、LPS00013という名称を有する特定の設備の流体リザーバ１２２のグラフィ
カル表示５１０を有する。グラフィカル表示５１０内には、ポンプ１２４が、流体リザーバ１２２から流体を吸い出すためにポンプ１２４が作動される上方液面レベル閾値又はセットポイント（例えば、４００ｍｍ）の表示と共に示される。上方液面レベル閾値は、ユーザインタフェース４３０及び適切なソフトウェア制御アクション、例えば、ブラウザアプリケーション４４０により提示される制御オプションリスト５２０からの選択、を使用して、再設定されても良い。同様に、この場合、１００ｍｍとして示されている下方レベル閾値は、ポンプ１２４が動作を停止することになるレベルであっても良い。制御オプションリスト５２０は、関連づけられているコントローラ２０８に対してコマンドを発行することによって、操作員がポンプ１２４の制御権を得ること又は制御権を手放すことを許可しても良い。さらに、ステータス情報が、ユーザインタフェースのステータス表示５３０に用意されている。このステータス情報は、許容できる場合には、例えば、ポンプの動作モードを変更するためや、１つ以上のセットポイントを変更するために、再設定されても良い。
【００７１】
図５の表示５００も、時間に対する液面レベルのプロットであり、液面レベルが上方液面レベル閾値に達するまで増加した後、ポンプが液面レベルを短期間の間に最小値（下方レベル閾値）まで減少させることを示しているサブ表示５４０を有する。このプロット５４０は、ポンプ１２４の高電流消費期間がポンプの動作による液面レベルの減少と相関することを確認するために、ポンプ１２４によって引き出される電流を経時的に示すこともできる。このプロット５４０は、図６に、さらに（拡大して）詳細に示される。
【００７２】
図７は、設備１００の複数のサイトのリスト７１０であって、興味がある特定の設備１００を更なる詳細分析又は制御のためにそこから選択することができるリスト７１０を含む、ユーザインタフェースの別の表示７００を示す。図７に示されたユーザインタフェースにおいて、或る選択可能制御機能７２０が示されている。例えば、操作員は、そのメモリに前回のアップロードから累積記憶された記録データの全てをコントローラ２０８にアップロードさせるために、（通常の２４時間のポーリング周期を待つのではなく）特定の設備１００のコントローラ２０８の，サーバ１３０による即時のデータポーリングを強制することができる。
【００７３】
また、選択可能オプションは、ポンプ１２４の動作又はコントローラ２０８のポンプ制御機能を禁止するために設けられている。さらに、図７に示されるユーザインタフェース（ブラウザアプリケーション４４０を介して提供される）は、新規な設備が設置されるにつれ、運転中のネットワークにリスト７３２から新規な設備を加えることを可能とする。さらに、設備が保留中であるサイトのリスト７４０を設けておいても良い。コントロールボタン７３５は、リスト７３２の編集を許容するために設けられており、コントロールボタン７４５は、リスト７４０の編集を許容するために設けられている。例えば、設備１００のすべての電源障害の履歴を表示する機能といったような、更なる報告及び表示が選択可能であっても良い。
【００７４】
図７に示されるユーザインタフェースから明らかなように、サーバ１３０は、データストア１４０に、各設備の過去の操作データと共に各設備１００の包括的データレコードを維持する。どれくらいのデータストレージが利用できるか、及び／又は、どれくらいの履歴データが必要な監視及び制御機能の実現に役立つと思われるかに依存して、履歴データの時間長は、設定しても良い。履歴的に重要でない情報が格納されることを回避するために、格納された履歴データは、必要に応じて、周期的に圧縮されることができる。
【００７５】
実施形態は、種々の可能性がある特徴及び機能に関する例証として本願明細書において、記載されている。そのような実施形態は、拘束性であるというよりはむしろ例示することを目的とする。本願明細書における実施形態には、記載されている特徴のさまざまな組
合せ及び下位組合せが、例え、そのような組合せ又は下位組合せが明確に記載されていない場合であっても、含まれることを理解すべきである。
【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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【国際調査報告】
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