(57)【要約】【課題】配水池の水位異常を早期段階で正確に検知して、配水池の水位異常を作業者に認識させること。【解決手段】浄水Ｗの水位が所定値以上である場合には、筐体３１の端面が錘３５によって引っ張られることにより、筐体３１は水面に対し端面が平行な正立状態になる。浄水Ｗの水位が所定値未満になった場合には、錘３５が配水池の底面Ｇに接触し、糸３４が弛むことによって、筐体３１の円周面に固定された錘３３により筐体３１は水面に対し端面が垂直な転倒状態になる。転倒状態が所定時間以上継続した後、通電制御部は、電源の電力を情報通信部に供給し、情報通信部は記憶部に記憶されている電子メールアドレスに電子メールを送信させ、配水池の水位異常を検知して、早期段階で配水池の管理の請負作業者に水位異常を報知することができる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配水池の水位異常を検知し、配水池の水位異常が検知された場合に通電状態となり、前記通電状態が所定時間以上継続した段階で、所定の送信先に前記配水池の情報データを含む配水池情報を送信する情報通信部を備える
ことを特徴とする水位異常検知装置。
【請求項２】
前記情報通信部への電力の供給／停止を制御する通電制御部をさらに備え、前記通電制御部は、配水池の水位異常を検知した時点から前記水位異常の状態が所定時間以上経過した後に、前記情報通信部に電力を供給することを特徴とする請求項１に記載の水位異常検知装置。
【請求項３】
前記通電制御部は、重力の作用方向の変化に応じて電力の供給／停止を切り替える機械式のスイッチング素子であることを特徴とする請求項２に記載の水位異常検知装置。
【請求項４】
前記情報通信部および前記通電制御部は水に浮く筐体内に収容され、該筐体には一端部に錘が固定された糸の他端部が固定されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の水位異常検知装置。
【請求項５】
前記配水池情報が、水位異常が発生した配水池の場所のデータと、前記配水池の緯度および経度のデータと、担当者の識別用名称および電話番号のデータと、水位異常が生じた時点および過去に発生した異常発生日時のデータと、水位異常が生じた直後以前に配水池情報を送った送信先および送信回数のデータとからなるデータ群より選ばれた少なくとも１種類のデータをさらに含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の水位異常検知装置。
【請求項６】
前記配水池情報の送信先を指定する指示データを含む制御データを受信可能に構成されているとともに、前記制御データの受信に応じて、前記配水池情報を前記指示データに含まれる前記送信先に送信する動作を実行することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の水位異常検知装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の水位異常検知装置と、
前記水位異常検知装置から送信された配水池情報を受信した際に配水池の水位異常が発生したことを報知する警報受信装置と、
を備えることを特徴とする水位異常検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配水池の水位異常を検知する水位異常検知装置および水位異常検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
配水池は、浄水施設からの浄水の送水を受け、配水区域の需要量に応じて浄水の配水を行うための貯留池である。配水池は、配水量の時間変動を調整する機能と、配水池より上流側で障害が発生した場合等であっても所定の水量及び水圧の配水を維持できる機能と、を有することが必要である。一方、浄水施設から配水池には毎時一定量の浄水が送水される。このため、配水池では、浄水の水位が所定範囲内に収まるように、浄水の水位に応じて送水量や配水量を制御することが行われている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１４３２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年の配水池の老朽化に伴い、配水池の稼働を維持しつつ配水池を改修する場合がある。この場合、改修作業の際に配水池の水位を制御する制御装置の機能の一部を停止させる必要が生じることがある。ところが、制御装置の機能の一部を停止させると、制御装置が通常の動作状態とは異なる動作状態になった場合であっても、制御装置は浄水の水位の異常を正確に検知できないため、浄水の水位が所定範囲内に収まらない可能性がある。そして、浄水の水位が所定値以下になると、所定の水量で配水できないという問題が生じる。さらに、所定の水量で配水できないという状態は、改修作業を行う作業者等にとっては認識困難であることも想定される。
【０００５】
そこで、配水池の水位異常を早期段階で正確に検知することによって、改修作業などの際に予期せぬ配水池の水位異常が生じた場合であっても、配水池に対して早急に所定の水量で配水させるなどの所定の対応を行う技術の開発が望まれていた。すなわち、制御装置の機能の一部を停止させても、配水池の水位異常を早期段階で正確に検知するとともに、改修作業や配水池のメンテナンスなどを行う作業者が早期に認識できる技術の開発が要請されていた。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、配水池の水位異常を早期段階で正確に検知することができるとともに、配水池の水位異常を作業者に早期に認識させることができる水位異常検知装置および水位異常検知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】
【０００７】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る水位異常検知装置は、配水池の水位異常を検知し、配水池の水位異常が検知された場合に通電状態となり、通電状態が所定時間以上継続した段階で、所定の送信先に配水池の情報データを含む配水池情報を送信する情報通信部を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る水位異常検知装置は、上記の発明において、情報通信部への電力の供給／停止を制御する通電制御部をさらに備え、通電制御部は、配水池の水位異常を検知した時点から水位異常の状態が所定時間以上経過した後に、情報通信部に電力を供給することを特徴とする。また、本発明に係る水位異常検知装置は、この構成において、通電制御部は、重力の作用方向の変化に応じて電力の供給／停止を切り替える機械式のスイッチング素子であることを特徴とする。さらに、本発明に係る水位異常検知装置は、この構成において、情報通信部および通電制御部は水に浮く筐体内に収容され、該筐体には一端部に錘が固定された糸の他端部が固定されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る水位異常検知装置は、上記の発明において、配水池情報が、水位異常が発生した配水池の場所のデータと、配水池の緯度および経度のデータと、担当者の識別用名称および電話番号のデータと、水位異常が生じた時点および過去に発生した異常発生日時のデータと、水位異常が生じた直後以前に配水池情報を送った送信先および送信回数のデータとからなるデータ群より選ばれた少なくとも１種類のデータをさらに含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る水位異常検知システムは、上記の発明による水位異常検知装置と、水位異常検知装置から送信された配水池情報を受信した際に配水池の水位異常が発生したことを報知する警報受信装置と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る水位異常検知装置および水位異常検知システムによれば、配水池の水位異常を早期段階で正確に検知することができるとともに、配水池の水位異常が生じた場合でも作業者に早期に認識させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態である水位異常検知システムの構成を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態による水位異常検知装置の構成を示す模式図である。
【図３】図３は、図２に示す検知部の内部構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、図３に示す通電制御部の一構成例を示す模式図である。
【図５】図５は、図３に示す通電制御部の一構成例を示す模式図である。
【図６Ａ】図６Ａは、図１に示す水位異常検知装置の動作を示す模式図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図１に示す水位異常検知装置の動作を示す模式図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態による水異常検知システムの動作を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態による水位異常検知装置および水位異常検知システムの構成について説明する。
【００１４】
（水位異常検知システム）
図１は、本発明の一実施形態による水位異常検知システム１を示す図である。図１に示すように、この一実施形態による水位異常検知システム１においては、送信メールサーバ５ａと受信メールサーバ５ｂとを含むメールサーバ５、管理端末６、これらの端末やサーバと接続可能なインターネット等のネットワーク網１０、および種々の地点の配水池２（配水池２ａ，２ｂ，…）にそれぞれ設置される水位異常検知装置３（水位異常検知装置３ａ，３ｂ，…）を備えて構成される。この水位異常検知システム１は、少なくとも１つの警報受信装置４（警報受信装置４ａ，４ｂ，４ｃ，…）と通信可能である。
【００１５】
水位異常検知装置３は、浄水Ｗが内部に侵入しないような密閉構造で、浄水Ｗを貯留する配水池２内に投入されている。水位異常検知装置３は、配水池２内の浄水Ｗの水位が所定値以下になった場合、管理を請け負う作業者が使用する端末としての警報受信装置４に配水池情報を含む電子メールを送信することによって浄水Ｗの水位異常を通知する。また、水位異常検知装置３は、配水池２の水位が正常時においては電源がオフになる一方、異常時においては電源がオンになるように構成されている。なお、水位異常検知装置３の詳細な構成については後述する。
【００１６】
それぞれの警報受信装置４ａ，４ｂ，４ｃは、ネットワーク網１０を介して水位異常検知装置３から送信された電子データを受信可能に構成されている。個別のメールアドレスにより送信メールサーバ５ａから電子データを少なくとも受信可能な警報受信装置から構成される。警報受信装置４は、水位異常検知装置３から電子メールを受信した場合、電子メールの内容、または音や光などの種々の報知手段によって配水池２の水位異常が発生したことを報知可能に構成されている。
【００１７】
管理端末６は、受信メールサーバ５ｂを介して水位異常検知装置３における例えばメールの送受信等の動作を制御する動作電子データを、水位異常検知装置３に供給する。また、送信メールサーバ５ａおよび受信メールサーバ５ｂは従来公知の構成を有する。すなわち、送信メールサーバ５ａはネットワーク網１０を通じて供給された電子データを、この電子データに含まれる所定の電子メールアドレスの警報受信装置４に供給する。受信メールサーバ５ｂは管理端末６からネットワーク網１０を通じて供給された電子データを、この電子データに含まれる所定の電子メールアドレスの水位異常検知装置３に供給する。なお、送信メールサーバ５ａおよび受信メールサーバ５ｂは同一のメールサーバ５から構成しても別々のメールサーバとして構成しても良い。
【００１８】
送信メールサーバ５ａおよびネットワーク網１０を通じて動作電子データを受信した水位異常検知装置３は、動作電子データに含まれる情報に基づいた制御および動作を実行可能に構成されている。
【００１９】
（水位異常検知装置）
図２は、図１に示す水位異常検知装置３の構成を示す模式図である。図３は、図２に示す検知部３２の内部構成を示すブロック図である。図４は、図３に示す通電制御部３２２の一構成例を示す模式図である。図５は、図３に示す通電制御部３２２の一構成例を示す模式図である。図６は、図１に示す水位異常検知装置３の動作を説明するための模式図である。
【００２０】
図２に示すように、水位異常検知装置３は、円筒形状の筐体３１と、筐体３１内に設けられた検知部３２と、筐体３１の円周部に固定された錘３３と、筐体３１の一方の端面に一端部が固定されたナイロン製の糸３４と、糸３４の他端部に固定された錘３５とを備える。筐体３１は、電波を透過し、かつ、水に浮く密度に調製された材料によって形成され、ＪＩＳ１０ｋ相当の圧力規格に耐えられ、浄水Ｗが内部に侵入することなく、内部に設けられた検知部３２などを構成する構造物が外部に露出することのない密閉構造を有している。すなわち、水位異常検知装置３が浄水Ｗに投入されるために、筐体３１は、無害であること、検知部３２が浸水しないこと、配水池２の開口部から投入できる大きさであること、及び回収できることが求められる。
【００２１】
図３に示すように、検知部３２は、電源３２１と、通電制御部３２２と、記憶部３２３と、情報通信部３２４と、を備えている。電源３２１は、例えばリチウムイオン電池によって構成され、情報通信部３２４が動作するための電力を供給する。通電制御部３２２は、電源３２１から情報通信部３２４への電力供給を制御するものである。具体的には、通電制御部３２２は、図４や図５に示すような重力の作用方向の変化に応じて電力の供給／停止を切り替える機械式のスイッチング素子によって構成され、浄水Ｗの水位が所定値以下である際に電源３２１の電力を情報通信部３２４に供給する。
【００２２】
なお、図４に示すスイッチング素子は、錘３２２ａと、切替部３２２ｂと、錘３２２ａを揺動自在に切替部３２２ｂに接続する棒状部材３２２ｃとを備えている。図４に示すスイッチング素子は、錘３２２ａが位置Ｐ１にある時にはオフ状態にあるが、重力等の影響によって錘３２２ａが位置Ｐ２に達するとオン状態になり、出力端子３２２ｄから制御信号を出力する。また、図５に示すスイッチング素子は、円柱部材３２２ｅと、円柱部材３２２ｅに固定された固定部材３２２ｆと、円柱部材３２２ｅに移動可能に挿通された移動部材３２２ｇとを備えている。図５に示すスイッチング素子は、固定部材３２２ｆと移動部材３２２ｇとが接触していない時にはオフ状態にあるが、固定部材３２２ｆと移動部材３２２ｇとが接触するとオン状態になり、制御信号を出力する。
【００２３】
記憶部３２３は、ＲＯＭ等の不揮発性の記憶装置によって構成され、水位異常が発生した際に電子メールを送信する電子メールアドレスに関する情報を格納している。情報通信部３２４は、マイクロコンピュータ等の情報処理装置によって構成され、水位異常が発生した際に記憶部３２３に記憶された電子メールアドレス宛に電子メールを送信する。
【００２４】
このような構成を有する水位異常検知装置３では、浄水Ｗの水位が所定値以上である場合には、図６Ａに示すように、筐体３１の端面が錘３５によって引っ張られることにより、筐体３１は水面に対し端面が平行な正置状態（正立状態）になる。なお、水位の所定値は糸３４の長さを調整することによって適宜決めることができる。一方、図６Ｂに示すように、浄水Ｗの水位が所定値未満になった場合には、錘３５が配水池２の底面Ｇに接触し、糸３４が弛むことによって、筐体３１の円周面に固定された錘３３により筐体３１は水面に対し端面が垂直な転倒状態になる。この結果、通電制御部３２２は、電源３２１の電力を情報通信部３２４に供給し、情報通信部３２４は記憶部３２３に記憶されている電子メールアドレスに電子メールを送信する。これにより、配水池２の水位異常を正確に検知することができる。
【００２５】
（水位異常検知方法）
次に、以上のように構成されたこの一実施形態による水位異常検知システムによる水位異常検知方法について説明する。図７は、この水位異常検知方法を説明するための説明図である。図７は、配水池２、管理端末６，メールサーバ５、および警報受信装置４におけるそれぞれの経時状態を示すとともに、それらの経時状態における異常検知装置３の処理動作を示す。
【００２６】
図７に示すように、この一実施形態による水位異常検知方法は、各地の配水池２における水位異常低下の状態を検知する水位異常検知装置３と、管理請負端末としての警報受信装置４と、受信メールサーバ５ｂおよび送信メールサーバ５ａからなるメールサーバ５と、水位異常検知装置３を制御可能な管理端末６との間において実行される。
【００２７】
すなわち、配水池２において水位が正常な状態である間に、管理端末６は、それぞれの配水池２に、配水池２の水位が異常低下した場合に水位異常検知装置３から送信する電子メールの送信先、および緊急連絡先の担当者等の情報データを含む電子メールをメールサーバ５に蓄積する。具体的には、配水池２における水位異常が発生した場合に、配水池２ごとに、「どの管理請負者の警報受信装置４に電子メールを通知するか」の指令と「緊急連絡先担当者の情報」とを含む電子メールをメールサーバ５に蓄積する。図７中に、この指令となる水位異常低下が生じる配水池２と電子メールを警報受信装置４との組み合わせのテーブルの一例を示す。このテーブルにおいては、配水池２ａにおいて水位異常低下が生じた場合には、警報受信装置４ｃに電子メールを送信し、配水池２ｂにおいて水位異常低下が生じた場合には、警報受信装置４ａ，４ｂに電子メールを送信する情報が格納されている。そして、このテーブル情報に基づいて、管理端末６が「どの管理請負者の警報受信装置４に電子メールを通知するか」の指令と「緊急連絡先担当者の情報」とを含む電子メールの情報データを生成する。
【００２８】
その後、任意の配水池２（例えば配水池２ａ）における水位が異常低下した場合、水位異常検知装置３（例えば水位異常検知装置３ａ）は、正置状態から転倒状態に移行して、電源がオンとなる（ステップＳＴ１）。ここで、振動等の原因によって通電制御部３２２のオン／オフが頻繁に切り替わるチャタリングの発生により、電子メールが頻繁に送信されることを抑制するために、情報通信部３２４の起動を、想定されるチャタリングの周期より十分に長い所定時間、具体的には３０秒以上５分以下、好適には１分以上２分以下の所定時間だけ待機させる。そして、この所定時間が経過した後、水位異常検知装置３における情報通信部３２４が起動する（ステップＳＴ２）。これにより、水位異常検知装置３ａが通信可能な状態となる。
【００２９】
水位異常検知装置３ａは、起動した直後、起動が初回の場合には記憶部３２３に記憶された送信先、起動が複数回の場合には前回送信した送信先に、電子メールを送信する（ステップＳＴ３）。この電子メールに含まれる電子データとしては、少なくとも配水池２に関する情報データが含まれる。さらに、この電子データとしては、水位異常が発生した配水池２の場所名のデータ、すなわち水位異常検知装置３ａが設置されている配水池２ａの場所名のデータ並びにこの場所の緯度および経度のデータと、緊急連絡先の担当者の氏名等の識別用名称データおよび電話番号のデータと、異常が生じた時点およびこの時点より過去に発生した異常発生の日時のデータと、今回および過去に電子メールを送信した送信先およびその送信回数のデータとから適宜必要なデータが適宜選択されて採用される。なお、電子メールの送信動作を一定時間間隔で実行する方法を採用すると、電子メールの送信回数によって、当該配水池２ａの水位が異常低下している時間についても認識させることが可能となる。
【００３０】
また、水位異常検知装置３ａは管理端末６がメールサーバ５に格納した電子メールを受信する（ステップＳＴ４）。すなわち、水位異常検知装置３ａは、所定の動作を実行する制御データとしての指示データ（指示情報）を含む電子データを受信し、少なくとも指示データを記憶部３２３に記憶する。この指示データには、水位異常検知装置３ａに対して、例えば水位異常検知装置３ａから警報受信装置４ｃに配水池情報としての電子メールを送信する動作の指示情報などが含まれる。なお、水位異常検知装置３における設定によって、電子メールの受信や送信の前後に当該電子メールを削除するように設定することも可能である。
【００３１】
その後、水位異常検知装置３は、指示情報に含まれた新たな電子メールの送信先に、上述した電子データを、指示情報に含まれている電子メールの送信先となっている所定の警報受信装置４、この一実施形態においては、例えばメールアドレスが“E@mail.jp”の警報受信装置４ｃに送信して水位異常を報知する（ステップＳＴ５）。なお、指示情報には、水位異常検知装置３を制御するためのその他の制御データを含めることも可能である。警報受信装置４ｃを使用する作業者は、受信した電子メールの内容に応じて対応を行い、配水池２ａに対して水位異常復旧作業を実行する。
【００３２】
この作業者による配水池２ａに対する水位異常復旧作業により、配水池２ａにおいて水位が回復すると、水位異常検知装置３ａは倒立し正置状態になり、この段階で水位異常検知装置３ａの電源はオフになる（ステップＳＴ６）。これにより、水位異常検知装置３ａの水位異常検知動作が待機状態となって初期状態に復帰する（ステップＳＴ７）。以上により、この一実施形態による水位異常検知方法が実行される。
【００３３】
以上説明した本発明の一実施形態によれば、水位異常検知装置３が正置状態から転倒状態になり、電源がオンになった時点から、電源がオンの状態が所定時間以上継続した後に水位異常検知装置３を通信可能な状態にして、所定の配水池２における水位異常の発生において必要な情報を含む電子メールを所定の警報受信装置４に送信していることにより、水位の異常低下時に水面の波によるふらつきの影響を受けないようにしてチャタリングを防止しつつ、配水池２の水位異常を、早期段階かつ正確に検知し、配水池２の水位異常を管理請負端末の占有者である作業者が直ちに認識することが可能になる。
【００３４】
また、この一実施形態によれば、水位異常検知装置３が電池駆動方式を採用していることにより、水位低下時にのみ水位異常検知装置３の電源がオンになるようにできるので、配水池２などのように通常の電源を設けることが困難な場所であっても、水位異常検知装置３を長期間に亘って使用することが可能になる。
【００３５】
また、上水道施設などにおいて、電機設備や機械設備が修理などで工事中の際、本来の機能を停止している状態も発生した場合など、施設の監視レベルが低下する状態になる場合も想定される。この場合においても、上水道で最も重要な施設の一つである配水池２の水位の低下を看過することなく作業者が認識することができる。
【００３６】
以上、本発明の一実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の一実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよく、上述の一実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明が限定されることはない。
【００３７】
また、上述の一実施形態は、配水池２の水位低下を検知するものであるが、本発明は上述の一実施形態に限定されることはなく、本発明の技術思想を利用することによって例えば配水池の水位上昇、土砂崩れ、浸水等を検知することができる。また、配水池情報は必ずしも電子メールに限定されるものではない。このように、上述の一実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例、及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【００３８】
１  水位異常検知システム
２，２ａ，２ｂ  配水池
３，３ａ，３ｂ  水位異常検知装置
４，４ａ，４ｂ，４ｃ  警報受信装置
５  メールサーバ
５ａ  送信メールサーバ
５ｂ  受信メールサーバ
６  管理端末
１０  ネットワーク網
３１  筐体
３２  検知部
３３  錘
３４  糸
３５，３２２ａ  錘
３２１  電源
３２２  通電制御部
３２２ｂ  切替部
３２２ｃ  棒状部材
３２２ｄ  出力端子
３２２ｅ  円柱部材
３２２ｆ  固定部材
３２２ｇ  移動部材
３２３  記憶部
３２４  情報通信部
Ｗ  浄水
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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