(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浄水場におけるプラントの水運用を監視して異常放水・漏水を早期に発見するシステムであって、
検定時間内にわたる配水池の水位降下量を時系列的に算出し、最新の水位降下量が、直前の水位降下量を用いて算出した許容水位降下量を越える場合に、配水池の後段のプラントに異常放水または漏水の前兆があると判断する手段を備えることを特徴とする異常放水・漏水の早期発見システム。
【請求項２】
浄水場におけるプラントの水運用を監視して異常放水・漏水を早期に発見するシステムであって、
加圧ポンプと１次側配水池とを結ぶ配水管内の１次圧力の低下により運転中の加圧ポンプが停止制御され、かつ、２次側配水池の配水池水位量が規定水位量を下回る場合に、加圧ポンプと１次側配水池との間に異常放水または漏水の前兆があると判断する手段を備えることを特徴とする異常放水・漏水の早期発見システム。
【請求項３】
浄水場におけるプラントの水運用を監視して異常放水・漏水を早期に発見するシステムであって、
加圧ポンプの２次側にある２次側配水池の水位が上昇するときの検定時間内水位差が予め定められた最低上昇水位幅を下回る場合に、加圧ポンプと２次側配水池との間に異常放水または漏水の前兆があると判断する手段を備えることを特徴とする異常放水・漏水の早期発見システム。
【請求項４】
浄水場におけるプラントの水運用を監視して異常放水・漏水を早期に発見するシステムであって、
直列に連続して配置される複数台の加圧ポンプを連動して運転し、ある加圧ポンプの稼働開始後、水流方向で後段に隣接し、かつ規定時間以内に稼動開始するべき加圧ポンプが前記規定時間以内に稼働開始しない場合に、異常放水または漏水の前兆があると判断する手段を備えることを特徴とする異常放水・漏水の早期発見システム。
【請求項５】
浄水場におけるプラントの水運用を監視して異常放水・漏水を早期に発見するシステムであって、
直列に連続して配置される複数台の加圧ポンプを連動して運転し、ある加圧ポンプの稼働停止後、水流方向で前段に隣接し、かつ規定時間以内に稼動停止するべき加圧ポンプが規定時間以内に稼働停止しない場合に、異常放水または漏水の前兆があると判断する手段を備えることを特徴とする異常放水・漏水の早期発見システム。
【請求項６】
浄水場におけるプラントの水運用を監視して異常放水・漏水を早期に発見するシステムであって、
１台の加圧ポンプの運転中に加圧ポンプから出力される流量が予め定められた規定流量以下で検定時間連続する場合に、異常放水または漏水の前兆があると判断して警報を発生し、前記加圧ポンプから出力される流量が前記規定流量×１．１以上となった場合に、前記警報を復帰させる手段を備えることを特徴とする異常放水・漏水の早期発見システム。
【請求項７】
浄水場におけるプラントの水運用を監視して異常放水・漏水を早期に発見するシステムであって、
並列配置される複数台の加圧ポンプを連動して運転し、複数台の加圧ポンプの運転中に加圧ポンプから出力される流量が予め定められた規定流量以下で検定時間連続する場合に、異常放水または漏水の前兆があると判断して警報を発生し、前記加圧ポンプから出力される流量が前記規定流量×１．１以上となった場合に、前記警報を復帰させる手段を備えることを特徴とする異常放水・漏水の早期発見システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浄水場におけるプラントの水運用を監視して異常放水・漏水の早期発見を実現するようにした異常放水・漏水の早期発見システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、異常放水・漏水を発見するシステムとしては、浄水場のプラントおよび水運用を監視して異常を検出している。従来のシステムにおける異常通知方法としては、
（１）浄水場の配水池水位の異常変化など、異常事態として予め割付てある設定まで到ったことをセンサ等が検出して出力する、ＤＩ（Digital Input Data：ディジタルインプットデータ）である異常信号を中央計算機が受信した場合に異常事態が発生したと判断し、異常発生通知が出力される。
（２）上下限値・上上下下限値により決定される許容範囲を設定しておき、この許容範囲から逸脱したＡＩ（Analog  Input  Data：アナログインプットデータ）である検出信号を検出した場合に異常事態が発生したと判断し、異常発生通知が出力される。
【０００３】
そして、これら異常発生通知を浄水場のオペレータが確認し、オペレータの判断で異常放水や漏水などの異常を発見していた。
しかしながら、異常発生通知がなされた時点では異常事態が相当進行したような場合であり、異常発生通知がなされたから異常に対処したのでは遅いような場合もあり、断水のように最悪の事態に到るおそれもある。
【０００４】
このため、水を安定供給するためには、異常事態となった時点で異常発生通知を行うのではなく、異常の前兆を掴むことによって異常放水や漏水を早期発見し、対処すればよい。この早期発見を実現するため、信号点のあるプラント設備からの異常（機器、計測値）のみでなく、関連する他のプラント設備の異常も検出することで早期発見できるという着想を得た。
【０００５】
このように異常が起こる前兆を早い時期に察知して、適切な対策を講じるという点に着目した先行技術としては、例えば、特開平９−２３９３９７号（発明の名称：メタン発酵制御方法）が開示されている。
先行技術によれば、メタン発酵タンク内の液相ｐＨ値と揮発性有機酸の成分を計測し、これら計測値を用いて非電離揮発性有機濃度を求め、この非電離揮発性有機濃度が所定範囲内に収まるようにメタン発酵タンクに投入される基質投入量を制御するというものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、有機性排水および有機性廃棄物の嫌気的処理分野においては、上記先行技術が存在するが、浄水場における異常放水や漏水の検出において異常が起こる兆候が何であるかについては開示されたものは従前存在しなかった。
本発明者は、観察・実験のもと、このような異常放水や漏水の前兆となる物理量の知見を得た。
これら物理量を用いて、浄水場における異常放水や漏水の早期発見が可能である。
【０００７】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、異常放水・漏水に繋がる前兆を検出することで、異常放水または漏水を早期に発見するためのシステムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の異常放水・漏水の早期発見システムによれば、
浄水場におけるプラントの水運用を監視して異常放水・漏水を早期に発見するシステムであって、
検定時間内にわたる配水池の水位降下量を時系列的に算出し、最新の水位降下量が、直前の水位降下量を用いて算出した許容水位降下量を越える場合に、配水池の後段のプラントに異常放水または漏水の前兆があると判断する手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２記載の異常放水・漏水の早期発見システムによれば、
浄水場におけるプラントの水運用を監視して異常放水・漏水を早期に発見するシステムであって、
加圧ポンプと１次側配水池とを結ぶ配水管内の１次圧力の低下により運転中の加圧ポンプが停止制御され、かつ、２次側配水池の配水池水位量が規定水位量を下回る場合に、加圧ポンプと１次側配水池との間に異常放水または漏水の前兆があると判断する手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３記載の異常放水・漏水の早期発見システムによれば、
浄水場におけるプラントの水運用を監視して異常放水・漏水を早期に発見するシステムであって、
加圧ポンプの２次側にある２次側配水池の水位が上昇するときの検定時間内水位差が予め定められた最低上昇水位幅を下回る場合に、加圧ポンプと２次側配水池との間に異常放水または漏水の前兆があると判断する手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４記載の異常放水・漏水の早期発見システムによれば、
浄水場におけるプラントの水運用を監視して異常放水・漏水を早期に発見するシステムであって、
直列に連続して配置される複数台の加圧ポンプを連動して運転し、ある加圧ポンプの稼働開始後、水流方向で後段に隣接し、かつ規定時間以内に稼動開始するべき加圧ポンプが前記規定時間以内に稼働開始しない場合に、異常放水または漏水の前兆があると判断する手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５記載の異常放水・漏水の早期発見システムによれば、
浄水場におけるプラントの水運用を監視して異常放水・漏水を早期に発見するシステムであって、
直列に連続して配置される複数台の加圧ポンプを連動して運転し、ある加圧ポンプの稼働停止後、水流方向で前段に隣接し、かつ規定時間以内に稼動停止するべき加圧ポンプが規定時間以内に稼働停止しない場合に、異常放水または漏水の前兆があると判断する手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６記載の異常放水・漏水の早期発見システムによれば、
浄水場におけるプラントの水運用を監視して異常放水・漏水を早期に発見するシステムであって、
１台の加圧ポンプの運転中に加圧ポンプから出力される流量が予め定められた規定流量以下で検定時間連続する場合に、異常放水または漏水の前兆があると判断して警報を発生し、前記加圧ポンプから出力される流量が前記規定流量×１．１以上となった場合に、前記警報を復帰させる手段を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項７記載の異常放水・漏水の早期発見システムによれば、
浄水場におけるプラントの水運用を監視して異常放水・漏水を早期に発見するシステムであって、
並列配置される複数台の加圧ポンプを連動して運転し、複数台の加圧ポンプの運転中に加圧ポンプから出力される流量が予め定められた規定流量以下で検定時間連続する場合に、異常放水または漏水の前兆があると判断して警報を発生し、前記加圧ポンプから出力される流量が前記規定流量×１．１以上となった場合に、前記警報を復帰させる手段を備えることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の異常放水・漏水の早期発見システム（以下、単に早期発見システムと略称する。）について説明する。まず、第１実施形態について説明する。早期発見システムには各種形態がある。第１実施形態は請求項１の発明に係るものであって、配水池水位異常降下監視により異常放水または漏水を監視する早期発見システムである。
【００２２】
配水池水位異常降下監視では、配水管の事故による漏水、または、火事などによる多量の放水などを原因とする急激な配水池水位の降下の検出を目的とする。従前では、配水池の水位降下が下限異常に達成し、その状況を判断して対応するので初期対応が遅くなり、配水池から殆どの水が流出してしまう事態が起こっていた。そこで、最新の水位降下量と直前の水位変化量とを比較して、最新の水位降下量が著しく水位降下しているか否かを検出する。この配水池水位異常降下を漏水または異常放水の前兆とすることで、配水池から水が殆ど流出するという事態に到らないようにする。
【００２３】
続いて本早期発見システムの基本構成について説明する。図１は、第１〜第４実施形態に共通する早期発見システムの基本構成を説明するシステム構成図である。図１で示すように、浄水場には１次側配水池１、加圧ポンプ２、２次側配水池３がプラント設備として備わっている。
早期発見システムは、これらプラント設備の水運用状態を検出する検出手段を備えており、１次側配水池１には１次側配水池水位検出手段４が、加圧ポンプ２には稼働開始／停止検出手段５が、２次側配水池３には２次側配水池水位検出手段６が設置される。
【００２４】
そして、１次側配水池水位検出手段４および２次側配水池水位検出手段６が配水池水位データを検出し、また、稼働開始／停止検出手段５が稼働開始／停止信号を検出し、それぞれ演算処理手段７へ出力する。演算処理手段７は具体的には中央計算機等であって後述する演算処理を行い、異常放水・漏水へ繋がる前兆を判断し、警報を出力させるように警報出力手段８を制御する。
【００２５】
本実施形態の早期発見システムは、図１のうち、１次側配水池水位検出手段４、２次側配水池水位検出手段６と、演算処理手段７、警報出力手段８を少なくとも備えているものとする。配水池水位量は、具体的には、アナログ工業値（ＡＩ）である配水池水位瞬時データにより計測される。
【００２６】
続いて配水池水位異常降下監視における前兆の具体的判断手法について説明する。
図２は配水池水位異常降下監視の判断手法を説明する説明図である。図２で示すように、横軸の時刻ｔ２、ｔ１、ｔ０と経過するにつれ、縦軸の配水池水位量が下がっていく場合であって時刻ｔ２、ｔ１間の基準水位降下量ΔＨ１、および、時刻ｔ１、ｔ０間の検定水位降下量ΔＨ０とする。そして基準水位降下量ΔＨ１を用い、次式を算出する。
【００２７】
【数１】
0004297310.tif 000002
【００２８】
ここに、ΔＨ２は許容水位降下量であり、許容水位変化率は、通常の配水池の配水池水位量（漏水または異常放水等が発生していないときのデータ）を数日間にわたりサンプリングし、この中から最大降下した変化率を許容水位変化率と設定する。この許容水位変化率はシステムメンテナンスを行う際に設定可能であり、任意の時に顧客が設定できる。
【００２９】
この場合、ΔＨ０＜ΔＨ２を満たす、つまり、最新の検定水位降下量ΔＨ０が許容水位降下量ΔＨ２より小さい場合は、異常放水・漏水の前兆はないと判断する。
また、ΔＨ０＞ΔＨ２を満たす、つまり、最新の検定水位降下量ΔＨ０が許容水位降下量ΔＨ２より大きい場合は、配水池水位が急激に下がっているものであり異常放水・漏水の前兆があると判断する（図２で示す状態）。
なお、警報が一旦発生された後でもそののちにΔＨ０＜ΔＨ２を満たすような状態となったら前兆はないものとして取り消す（復帰条件）
【００３０】
この判断がなされるための各種条件があり、時刻ｔ２の水位ｈ２＞時刻ｔ１の水位ｈ１、かつ、時刻ｔ１の水位ｈ１＞時刻ｔ０の水位ｈ０を共に満たす場合のみ行われる。
また、配水池水位が上限を越える、また、下限を下回る場合にも判断を行わない。この理由としては、この時点で上下限水位異常の警報が出力されるためである。
また、機器の保守点検などで配水池から水を完全放出して配水池水位が０出力となる場合もあり、この場合は本警報を出力させないように警報出力を停止しておく。
【００３１】
このように１次側配水池水位検出手段４および２次側配水池水位検出手段６が検出する配水池水位量を演算処理手段７の図示しないメモリが時系列的に蓄積し、所定期間ごとに演算処理手段７が上記のような判断手法により判断を行い、前兆があると判断する場合に警報出力手段８により警報を出力させるものである。
なお、１次側配水池水位検出手段４または２次側配水池水位検出手段６の何れか一方のみ設置したシステムとしても良い。
【００３２】
早期発見システムは、前兆が判断された場合に警報出力手段８から警報メッセージを出力する。この警報メッセージはメモリから読み出された音声信号をスピーカにより出力したり、また、メモリから読み出された文字・映像信号をディスプレイ装置により出力したりする各種形態を取ることができる。設置される浄水場の現状に応じて適宜システム設計される。
【００３３】
続いて、第２実施形態について説明する。第２実施形態は請求項２の発明に係るものであって、加圧ポンプ１次側の異常放水監視により異常放水・漏水を監視する早期発見システムである。
加圧ポンプ１次側の異常放水監視について説明する。加圧ポンプ１次側の配管から異常放水がなされて、１次側の配水管内の圧力が低下し、加圧ポンプが停止制御される場合がある。このため、加圧ポンプの稼働停止信号を検出し、かつ、２次側の配水池水位が満水でない場合に、配水管内の１次圧力の低下は異常放水に起因するものとし、特に異常放水・漏水の前兆として警報を発生する。
【００３４】
なお、本早期発見システムは、図１で示した示した早期発見システムのうち、２次側配水池水位検出手段６と、加圧ポンプへ送信される稼働停止信号を検出する稼働開始／停止検出手段５と、これら２つの検出手段からの出力を用いて各種演算処理する中央計算機などの演算処理手段７を少なくとも備えているものとする。配水池水位量は、具体的には、アナログ工業値（ＡＩ）である配水池瞬時データにより計測される。また、稼働停止信号は接点データ（ＤＩ）である。
【００３５】
続いて加圧ポンプ１次側の異常放水監視における前兆の具体的判断手法について説明する。
図３は加圧ポンプ１次側の異常放水監視を時系列的に説明する説明図である。図３（ａ），（ｂ）は通常の状態を説明するものであり、図３（ａ）で示すように、２次側配水池３で配水池水位量が低下し、加圧ポンプ稼働水位に到達した場合、稼働開始信号が加圧ポンプ２へ出力され、加圧ポンプ２は稼働を開始する。そして、図３（ｂ）で示すように、２次側配水池３の配水池水位が上昇し、加圧ポンプ停止水位に到達した場合、稼働停止信号が加圧ポンプ２へ出力され、加圧ポンプ２は稼働を停止する。このように、加圧ポンプ２が停止する場合は、通常では２次側配水池３の水位は正常（満水）である。
【００３６】
しかしながら、図３（ａ）で示すように、２次側配水池３で配水池水位が低下して加圧ポンプ２が稼働している最中に、図３（ｃ）で示すように１次側で異常放水が発生した場合に配管内の一次圧力は低下し、最終的に図３（ｄ）で示すように、稼働停止信号が加圧ポンプ２へ出力され、加圧ポンプ２は稼働を停止する。このため、２次側の配水３が満水とならず、水位が低い状態である。
【００３７】
そこで図３（ｂ）で示すように、２次側配水池３が満水で、加圧ポンプ停止水位を越えるまで水位が上昇し、かつ加圧ポンプ２に稼働停止信号が出力された場合は、異常放水または漏水の前兆はないと判断する。
しかし、図３（ｄ）で示すように、２次側配水池３は満水でなく、加圧ポンプ停止水位を下回った水位が維持され、かつ加圧ポンプ２に運転停止信号が出力された場合は、異常放水または漏水の前兆があると判断する。
【００３８】
このように２次側配水池水位検出手段６が検出して出力する配水池瞬時データ（ＡＩ）、および、稼働開始／停止検出手段５が検出して出力する稼働停止信号（ＤＩ）を用いて演算処理手段７が上記のような判断手法により判断を行い、前兆があると判断する場合に警報出力手段８により警報を出力させるものである。
【００３９】
早期発見システムは、前兆が判断された場合に警報出力手段８から警報メッセージを出力する。この警報メッセージはメモリから読み出された音声信号をスピーカにより出力したり、また、メモリから読み出された文字・映像信号をディスプレイ装置により出力したりする各種形態を取ることができる。設置される浄水場の現状に応じて適宜システム設計される。
【００４０】
続いて第３実施形態について説明する。第３実施形態は請求項３の発明に係るものであって、加圧ポンプ２次側の異常放水監視により異常放水・漏水を監視する早期発見システムである。
加圧ポンプ２次側の異常放水監視について説明する。図４は、加圧ポンプ２次側の異常放水監視を説明する説明図であり、図４（ａ）はそのモデル図である。図４（ａ）で示すように、加圧ポンプ２の２次側の配管から異常放水がなされて、２次側の配水管内の圧力が低下し、２次側配水池３の水位が十分に上昇しない場合がある。このため、加圧ポンプ２の稼働中において２次側にある配水池水位の上昇率が低い場合に２次側にある配水管で異常放水が発生しているものとして検出し、この場合を特に異常放水または漏水の前兆として警報を発生する。
【００４１】
なお、本早期発見システムは、図１で示した早期発見システムのうち、２次側配水池水位検出手段６と、この検出手段からの出力を用いて各種演算処理する中央計算機などの演算処理手段７を少なくとも備えているものとする。配水池水位量とは、アナログ工業値（ＡＩ）である配水池水位瞬時データを計測するものである。
さらに加圧ポンプ２の運転停止を検出する稼働開始／停止検出手段５を備えているものとする。これは復帰条件として２次側配水池３が満水になった場合、加圧ポンプは停止するようになされているためである。稼働停止信号は接点データ（ＤＩ）である。
【００４２】
続いて加圧ポンプ２次側の異常放水監視における前兆の具体的判断手法について説明する。
図４（ｂ）は加圧ポンプ２次側の異常放水監視の判断手法を説明する説明図である。図４で示すように、時刻ｔ４、ｔ３、ｔ２、ｔ１、ｔ０と経過していくに連れ、２次側配水池３の配水池水位が上昇していく場合であって、時刻ｔ１、ｔ０間の検定時間内水位差が予め定められた設定値である最低上昇水位幅上回っている場合には、異常放水または漏水の前兆はないと判断し、逆に下回った場合は、異常放水または漏水の前兆があると判断する。
【００４３】
このように２次側配水池水位検出手段６が検出する配水池水位瞬時データを演算処理手段７の図示しないメモリが時系列的に蓄積し、所定期間ごとに演算処理手段７が上記のような判断手法により判断を行い、前兆があると判断する場合に警報出力手段８により警報を出力させるものである。
【００４４】
早期発見システムは、前兆が判断された場合に警報出力手段８から警報メッセージを出力する。この警報メッセージはメモリから読み出された音声信号をスピーカにより出力したり、また、メモリから読み出された文字・映像信号をディスプレイ装置により出力したりする各種形態を取ることができる。設置される浄水場の現状に応じて適宜システム設計される。
【００４５】
続いて第４実施形態について説明する。第４実施形態は請求項４，５の発明に係るものであって、ポンプ連動監視により異常放水・漏水を監視する早期発見システムである。
ポンプ連動監視について説明する。図５はポンプ連動監視を説明する説明図であり、図５（ａ）はそのモデル図である。図５（ａ）で示すように、直列に連続する２つの加圧所の第１加圧ポンプ２１および第２加圧ポンプ２２では、稼働時間のずれはあるものの連動運転が基本であり、稼働時当初においてポンプ連動運転が行われているか否かを監視する。この場合、２つの加圧所で連動されない場合に異常放水・漏水に繋がる前兆となる場合がある。
【００４６】
なお、本早期発見システムは、図１で示した示した早期発見システムに加えて、第１加圧ポンプ２１および第２加圧ポンプ２２へ送信される稼働開始／停止信号を検出する２個の稼働開始／停止検出手段が第１加圧ポンプ２１および第２加圧ポンプ２２にそれぞれに接続され、そして、これら２個の検出手段からの出力を用いて各種演算処理する中央計算機などの演算処理手段７を少なくとも備えているものとする。稼働開始信号および稼働停止信号は接点データ（ＤＩ）である。
【００４７】
続いてポンプ連動監視における前兆の具体的判断手法について説明する。図５（ｂ），（ｃ）は、ポンプ連動監視における前兆の判断手法を説明する説明図である。２つの加圧所で連動されない場合に異常放水・漏水に繋がる前兆となる場合があるが、図５（ｂ），（ｃ）で示すように２通りの態様がある
【００４８】
第１に図５（ｂ）で示すように第１加圧所の第１加圧ポンプ２１の稼働開始から規定時間以内に第２加圧所の第２加圧ポンプ２２が稼働されない場合、両加圧所間の配水管圧力が増大して配水管からの漏水に繋がる。そこで、この場合を特に異常放水・漏水の前兆と判断する。
具体的には、ポンプ稼働／停止信号により第１加圧ポンプ２１の稼働開始時刻を検出し、続いて第２加圧ポンプ２２の稼働開始時刻を検出し、これら２の時刻の差分データを算出して、規定時間内である場合には、漏水の前兆はないと判断し、逆に規定時間を越えた場合には、漏水の前兆があると判断する（図５（ｂ）の状態）。
【００４９】
また、第２に図５（ｃ）で示すように第２加圧所の第２加圧ポンプ２２が稼働停止から規定時間以内に第１加圧所の第１加圧ポンプ２１が稼働停止されない場合、両加圧所間の配水管圧力が増大して配水管からの漏水に繋がる。そこで、この場合を特に異常放水・漏水の前兆と判断とする。
具体的には、ポンプ稼働／停止信号から第２加圧ポンプ２２の稼働停止時刻を検出し、続いて第１加圧ポンプ２１の稼働停止時刻を検出し、これら２の時刻の差分データを算出して、規定時間内である場合には、漏水の前兆はないと判断し、逆に規定時間を越えた場合には、漏水の前兆があると判断する（図５（ｃ）の状態）。
【００５０】
このように２個の稼働開始／停止検出手段が検出する稼働開始／停止信号を演算処理手段７の図示しないメモリが蓄積し、演算処理手段７が上記のような判断手法により判断を行い、前兆があると判断する場合に警報出力手段８により警報を出力させるものである。
【００５１】
早期発見システムは、前兆が判断された場合に警報出力手段８から警報メッセージを出力する。この警報メッセージはメモリから読み出された音声信号をスピーカにより出力したり、また、メモリから読み出された文字・映像信号をディスプレイ装置により出力したりする各種形態を取ることができる。設置される浄水場の現状に応じて適宜システム設計される。
【００５２】
続いて第５実施形態について説明する。第５実施形態は、ポンプ起動時渋滞監視により異常放水・漏水を監視する早期発見システムである。
ポンプ起動時渋滞監視について説明する。図６は、第５〜第８実施形態に共通する早期発見システムの基本構成を説明するシステム構成図である。図６で示すように、第１加圧ポンプ２１および第２加圧ポンプ２２が並列に接続され、１次側配水池１および２次側配水池３がプラント設備として備わっている。
【００５３】
早期発見システムは、これらプラント設備の水運用状態を検出する検出手段を備えており、第１加圧ポンプ２１および第２加圧ポンプ２２には稼働開始／停止検出手段５が、ポンプ２次側では流量計９が接続されている。そして、稼働開始／停止検出手段５が稼働開始／停止信号を検出し、また、流量計９が流量データを検出し、それぞれ演算処理手段７へ出力する。演算処理手段７は具体的には中央計算機等であって後述する演算処理を行い、異常放水・漏水へ繋がる前兆を判断し、警報を出力させるように警報出力手段８を制御する。流量データは、アナログ工業値（ＡＩ）であり、稼働開始／停止信号は接点データ（ＤＩ）である。
【００５４】
続いてポンプ起動時渋滞監視について説明する。図７はポンプ起動時渋滞監視を説明する説明図である。先の図６で示すように、並列に接続された第１加圧ポンプ２１および第２加圧ポンプ２２が連動して運転される。この加圧ポンプへ出力された稼働開始信号を稼働開始／停止検出手段５を介して制御演算部７が検出したとき、流量計９が出力する流量を計測する。そして制御演算部７は実際に出た流量が予想される流量を満たすか否かを条件として渋滞監視を行う。この場合、２通りの態様がある。
【００５５】
まず第１の態様として、図６で示す加圧ポンプが１台だけある場合を想定し、１台の加圧ポンプのみが起動されて検定開始時間経過後の加圧ポンプの流量が図７（ａ）で示すように規定流量を越える場合には異常放水・漏水の前兆はないと判断し、また、加圧ポンプの流量が図７（ｂ）で示すように規定流量以下の場合に異常放水・漏水の前兆があると判断し、この場合を特に前兆として警報を発生する。この場合規定流量は１台の加圧ポンプの流量である。
【００５６】
また、第２の態様として、図６で示すような並列に接続される２台の加圧ポンプが起動されて検定開始時間経過後の加圧ポンプの流量が図７（ａ）で示すように規定流量を越える場合には前兆はないと判断し、また、加圧ポンプの流量が図７（ｂ）で示すように規定流量以下の場合に異常放水・漏水の前兆であると判断し、この場合を特に前兆として警報を発生する。この場合規定流量は２台の加圧ポンプの流量である。
【００５７】
なお、この判断手法は１台，２台に限定することなく、図８で示すようにｎ台の加圧ポンプが並列接続されているものとし、これら加圧ポンプが起動されて検定開始時間経過後の加圧ポンプの流量が図７（ａ）で示すように規定流量を越える場合には前兆はないと判断し、また、加圧ポンプの流量が図７（ｂ）で示すように規定流量以下の場合に前兆であると判断し、この場合を特に前兆として警報を発生するようにすることもできる。この場合規定流量はｎ台の加圧ポンプの流量である。
【００５８】
なお、複数台運転の場合、監視できない場合がある。図９は２台運転を説明する説明図である。２台運転では、網掛け部分は、監視できないこととなる。網掛け部では、１台運転でも２台規定流量が確保できるので、２台運転指令中に１台停止したとしても、網掛け部分の流量を確保していたら、本警報の出力は行われない。
【００５９】
早期発見システムは、前兆が判断された場合に警報出力手段８から警報メッセージを出力する。この警報メッセージはメモリから読み出された音声信号をスピーカにより出力したり、また、メモリから読み出された文字・映像信号をディスプレイ装置により出力したりする各種形態を取ることができる。設置される浄水場の現状に応じて適宜システム設計される。
【００６０】
続いて第６実施形態について説明する。第６実施形態は請求項６，７の発明に係るものであって、ポンプ運転中渋滞監視により異常放水・漏水を監視する早期発見システムである。
ポンプ運転中渋滞監視について説明する。本実施形態のポンプ渋滞監視では、１台または複数台のポンプが運転中であるにも拘わらず流量が十分に流れていないような異常状態を異常放水・漏水の前兆として判断する。ポンプの運転中に、その流量が検定時間内にわたり連続でポンプ台数に見合った規定流量から下回る場合に警報出力を行う。ポンプ運転中渋滞監視も加圧ポンプが１台または複数台の２態様がある。
【００６１】
図１０はポンプ運転中渋滞監視を説明する説明図である。先の図６で示すシステムのうち第１加圧ポンプ２１のみが接続されているものと想定する。接点データ（ＤＩ）である稼働開始信号が検出され、かつ、流量計９が計測して出力するアナログ工業値（ＡＩ）である流量データが規定流量を下回った状態が予め規定された検定時間を越えないと制御演算部７が判断した場合には前兆はないと判断し、また、図１０の矢印ａの矢先で示すように、検定時間を越えると制御演算部７が判断した場合には異常放水・漏水の前兆であると判断し、この場合を特に前兆として警報を発生する。この場合規定流量は１台の加圧ポンプの流量である。
【００６２】
また、先の図６で示すように、並列に接続された第１加圧ポンプ２１および第２加圧ポンプ２２が連動して運転される場合、図１０で示すように、流量計９が計測して出力する流量が規定流量を下回った状態が予め規定された検定時間を越えないと制御演算部７が判断した場合には前兆はないと判断し、また、図１０の矢印ａの矢先で示すように、検定時間を越えると制御演算部７が判断した場合には異常放水・漏水の前兆であると判断し、この場合を特に前兆として警報を発生するように警報出力部を制御する。この場合規定流量は２台の加圧ポンプの流量である。
なお、この判断手法は１台または２台に限定することなく、ｎ台の加圧ポンプがある場合を想定しても良い。この場合規定流量はｎ台の加圧ポンプの流量である。
【００６３】
そして、図１０の矢印ｂの矢先で示すように、これらポンプの運転中に、その流量が検定時間内連続で規定流量×１．１以上となった場合に、警報復帰とする。また、ポンプ２台運転の場合において、同様に２台規定流量×１．１以上となった場合に、警報復帰とする。規定×１．１とするのはチャタリングを除去するためである。
【００６４】
早期発見システムは、前兆が判断された場合に警報出力手段８から警報メッセージを出力する。この警報メッセージはメモリから読み出された音声信号をスピーカにより出力したり、また、メモリから読み出された文字・映像信号をディスプレイ装置により出力したりする各種形態を取ることができる。設置される浄水場の現状に応じて適宜システム設計される。
【００６５】
続いて第７実施形態について説明する。第７実施形態は、ポンプ適正運転監視（１）が手動モードにおけるポンプの適正な運用支援を行い、運用に異常があると判断される場合には異常放水・漏水を監視する早期発見システムである。
【００６６】
ポンプ適正運転監視（１）について説明する。図１１は、ポンプ適正運転監視を説明する説明図であり、図１１（ａ）はポンプ適正運転監視（１）を説明する説明図である。先の図６で示すように、並列に接続された第１加圧ポンプ２１および第２加圧ポンプ２２が連動して運転される。この場合流量に応じて１台運転としたり、２台運転とし、切換は加圧ポンプの１台運転時に２台運転切換流量に到ったならば、２台運転に切り換え、逆に、加圧ポンプの２台運転時に１台運転切換流量に到ったならば、１台運転に切り換える。このポンプの運転指令に対して流量データを計測して適正運転監視を行う。この場合、図１１（ａ）で示すように加圧ポンプを２台運転中の流量が、１台運転切換流量を検定時間以上にわたり下回ったときに前兆があると判断して警報を出力する。
また、逆に加圧ポンプ１台運転中の流量が２台運転切換流量を検定時間以上にわたり上回ったときに前兆があると判断する。
【００６７】
具体的には、流量計９が計測して出力する流量データが１台運転切換流量を下回った状態が予め規定された検定時間を越えないと制御演算部７が判断した場合には前兆はないと判断し、また、図１１（ａ）の矢印ｃの矢先で示すように、検定時間を越えると制御演算部７が判断した場合には異常放水・漏水の前兆であると判断し、この場合を特に前兆として警報を発生する。
【００６８】
また、流量計９が計測して出力する流量が２台運転切換流量を上回った状態が予め規定された検定時間を越えないと制御演算部７が判断した場合には前兆はないと判断し、また、図１１（ａ）の矢印ｄの矢先で示すように、検定時間を越えると制御演算部７が判断した場合には異常放水・漏水の前兆であると判断し、この場合を特に前兆として警報を発生する。
【００６９】
早期発見システムは、前兆が判断された場合に警報出力手段８から警報メッセージを出力する。この警報メッセージはメモリから読み出された音声信号をスピーカにより出力したり、また、メモリから読み出された文字・映像信号をディスプレイ装置により出力したりする各種形態を取ることができる。設置される浄水場の現状に応じて適宜システム設計される。
【００７０】
続いて第８実施形態について説明する。第８実施形態は、ポンプ適正運転監視（２）である。ポンプ適正運転監視（２）は手動モードにおける容量の異なるポンプの適正な運用支援を行い、運用に異常があると判断される場合には異常放水・漏水を監視する早期発見システムである。
【００７１】
ポンプ適正運転監視（２）について説明する。図１１（ｂ）は、ポンプ適正運転監視（２）を説明する説明図である。先の図６で示すように、並列に接続された第１加圧ポンプ２１および第２加圧ポンプ２２が独立に運転される。一方は、容量大ポンプであり、他方は容量小ポンプである。この場合流量に応じて容量小ポンプ運転としたり、容量大ポンプ運転とし、切換は容量小加圧ポンプ運転時に容量大ポンプ運転切換流量に到ったならば、容量大加圧ポンプ運転に切り換え、逆に、容量大加圧ポンプ運転時に容量小ポンプ運転切換流量に到ったならば、容量小加圧ポンプ運転に切り換える。この加圧ポンプの運転指令に対して実際に出た流量を計測して適正運転監視を行う。
【００７２】
この場合、容量大ポンプ運転中の流量が、図１１（ｂ）の矢印ｅの矢先で示すように、容量小ポンプ運転切換流量を検定時間以上にわたり下回ったときに前兆があると判断して警報を出力する。
また、容量小ポンプ運転中の流量が、図１１（ｂ）の矢印ｆの矢先で示すように、容量大ポンプ運転切換流量を検定時間以上にわたり上回ったときに前兆があると判断して警報を出力する。
【００７３】
具体的には、第１加圧ポンプ２１を容量大ポンプと、また、第２加圧ポンプ２２を容量小ポンプとしたならば、流量計９が計測する容量大ポンプの流量データが容量小ポンプ運転切換流量を検定時間以上にわたり下回ったときに、演算処理手段７は、異常放水・漏水の前兆があると判断して警報を出力する。
また、流量計９が計測する容量小ポンプの流量データが容量大ポンプ運転切換流量を検定時間以上にわたり上回ったときに、演算処理手段７は、前兆があると判断して警報を出力する。
【００７４】
早期発見システムは、前兆が判断された場合に警報出力手段８から警報メッセージを出力する。この警報メッセージはメモリから読み出された音声信号をスピーカにより出力したり、また、メモリから読み出された文字・映像信号をディスプレイ装置により出力したりする各種形態を取ることができる。設置される浄水場の現状に応じて適宜システム設計される。
【００７５】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、配管の破裂や火災などの際の異常放水や配水池からの漏水を早期に発見できるため、初期対応が可能となって、断水を防ぎ、水の安定供給を実現することが可能である。
総じて、異常放水・漏水に繋がる前兆を検出することで、異常放水または漏水を早期に発見するためのシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１〜第４実施形態に共通する早期発見システムの基本構成を説明するシステム構成図である。
【図２】配水池水位異常降下監視の判断手法を説明する説明図である。
【図３】加圧ポンプ１次側の異常放水監視を時系列的に説明する説明図である。
【図４】加圧ポンプ２次側の異常放水監視を説明する説明図である。
【図５】ポンプ連動監視を説明する説明図である。
【図６】第５〜第８実施形態に共通する早期発見システムの基本構成を説明するシステム構成図である。
【図７】ポンプ起動時渋滞監視を説明する説明図である。
【図８】並列接続した加圧ポンプのモデル図である。
【図９】２台運転を説明する説明図である。
【図１０】ポンプ運転中渋滞監視を説明する説明図である。
【図１１】ポンプ適正運転監視を説明する説明図である。
【符号の説明】
１              １次側配水池
２              加圧ポンプ
２１                      第１加圧ポンプ
２２                      第２加圧ポンプ
２ｎ                      第ｎ加圧ポンプ
３              ２次側配水池
４              １次側配水池水位検出手段
５              稼働開始／停止検出手段
６              ２次側配水池水位検出手段
７              演算処理手段
８              警報出力手段
９              流量計
【図１】
0004297310.tif 000003
【図２】
0004297310.tif 000004
【図３】
0004297310.tif 000005
【図４】
0004297310.tif 000006
【図５】
0004297310.tif 000007
【図６】
0004297310.tif 000008
【図７】
0004297310.tif 000009
【図８】
0004297310.tif 000010
【図９】
0004297310.tif 000011
【図１０】
0004297310.tif 000012
【図１１】
0004297310.tif 000013