製品技術紹介

クボタ IoT ソリューションシステム
KSIS ※（KUBOTA Smart Infrastructure System）

水処理プラント部（共同執筆 株式会社クボタ KSIS 推進室）
〒 661-8567 兵庫県尼崎市浜 1-1-1
TEL 06-6470-5944
FAX 06-6470-5922

1．はじめに昨今の社会情勢の変化に伴い、水環境施設の維持管理を行っている地方自治体では下記の課題が顕在化している。
・予算の減少と職員の不足
・施設の老朽化と更新
・大規模災害対策と危機管理
特に中小自治体においては、職員数の減少に
図1伴って、日々の業務に追われ上記解決に苦慮す

KSIS システム構成る自治体も少なくない。
そこでクボタグループでは、通信・AI 技術と3．KSIS の構成と機能

当グループがこれまで培ってきたエンジニアリ

KSIS は施設に設置する通信端末装置とサーングノウハウなどアプリケーション技術を融合さバ群、これらをつなぐ専用ネットワークで共通せ、IoT による見える化や診断、制御を通してプラットフォームを構成している。各構成要素

お客様の様々な課題解決とサービスの向上を図について、以下で説明する。

るため、KSIS（KUBOTA Smart InfrastructureSystem、呼称：ケーシス）を提供している。

3-1

通信端末装置

本報では、KSIS の概要と汚泥再生処理セン機器の状態や各種センサ値など、施設の稼働ター（し尿処理施設）での適用事例を紹介する。

情報を収集する通信端末装置として MU-1000シリーズや PLC 通信ユニットを提供しており、

2．KSIS の概要
KSIS はインフラ施設の監視を中心に種々の複合システムから構成され、顧客の身近な課題機器や中小プラントには MU-1000、大規模プラントには PLC 通信ユニットを適用する。図
2 に通信端末装置を示す。

を解決するソリューションを展開している。
2003 年よりインターネット上に Web サーバを設置し、マンホールポンプをはじめ、水環境施設向けクラウド監視サービスを提供してきた。図 1 にシステム構成を示す。
※「KSIS」は株式会社クボタの登録商標です。

図2通信端末装置
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JEFMA No.70［2022.3］

3-2サーバ構成

KSIS は複数のサーバから構成される。お客様の大切なデータを預かるサーバは、耐震性に優れバックアップ電源も備えたデータセンタに設置し、信頼性を確保している。
（1）汎用監視サーバ
2003 年に運用開始し、マンホールポンプなどの遠隔監視を行うサーバ。施設に通信端末装置を設置し、携帯通信回線で当グループのデータセンタにデータを伝送し蓄積している。故障など緊急のデータは施設から即座に伝送され、

図3

監視サーバのトレンドグラフ画面例

ユーザのスマートフォン、携帯電話などにメール通報される。日々の管理はパソコン、スマー（3）カメラサーバ

トフォン、タブレットで状態やトレンドグラフ、1 分ごとにカメラ映像を更新するカメラサー

帳票、運転・故障履歴を確認できる他、設備のバ。敷設が面倒な光ファイバなど有線インフラ

長寿命化の指標となる電動機の電流値などの傾不要な携帯通信回線を利用した静止画像監視を向管理の機能も搭載している。

実現する。マルチ画面表示、過去データ蓄積機
能を装備している他、監視サーバとの連携機能（2）セキュリティ強化監視サーバ
1 分ごとに自動でリアルタイムの稼働情報を更新表示する遠隔監視サーバ。上水道などではにより、河川や貯水池などの水位データと画像データを同一監視画面上に表示可能で、利便性に優れている。

セキュリティを高める要求があり、従来の IDとパスワードによるログイン方式に加え、予め（4）業務・診断サーバ登録したメールアドレスを入力し、そのメール特定の機器、システムの専用監視サーバ、施アドレスにワンタイムパスワードを都度メール工監理などの業務系システムや AI を用いた設で送信する “ ワンタイムパスワード機能 ” で、備診断などを搭載するサーバ。

成りすましによるログインを防ぐ。

水環境施設で重要な大型ポンプなどの高速回

また上水道施設では配水系統の多数の水位、転機器の診断は、常設型精密診断装置やタブレ流量などを常時監視する必要があるが、汎用監ット型の可搬型精密診断装置と組み合わせて、視サーバでは地図上で故障の有無表示にとどま

振動 FFT 解析データに基づく傾向管理や機器っていたため、その水位、流量情報を広域地図の状態診断、異常検知に活用している。

上で一覧表示するとともに、広域トレンドグラ

またマンホールポンプでは、監視で蓄積されフによって施設間の相関を認識可能とした。

たデータを用いて、ポンプの正常な稼働状態をさらに、ヒューマンインターフェースの向上学習した AI が「いつもと違う」運転を見つけを図るため、利用者が直感で操作が可能な画面た場合にメールでユーザにお知らせする “AI 異デザインを採用し、視認性と操作性を向上させ常運転検知システム ” を開発し、サービス提供ている。図 3 にトレンドグラフ画面例を示す。

を開始している。

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製品技術紹介3-3

IoT ネットワークとデータセンタ

図 4 に監視画面例を示す。

施設とサーバをつなぐ IoT ネットワークは、維持管理者は、通常平日昼間は中央監視装置オープンなインターネット回線とは異なる携帯を用いて監視業務に就き、現場点検時など中央キャリア通信を用いた専用ネットワークを利用を離れた際に KSIS による遠隔監視を使用してし、第三者による不正アクセスを防止している。

いる。また夜間休日は無人運転となるため、またサーバを設置するデータセンタは東日本

KSIS の警報メール受信によってサーバにアク大震災、阪神淡路大震災クラスの耐震性を有し、セスし、施設の状況把握、緊急対応の要否判断長時間の電源バックアップ、セキュリティなどに活用している。の設備が完備されている。さらにコンピュータさらに本社勤務あるいはリモートワークの技の冗長化も図り、災害時や保守点検時にも確実術エンジニアもアクセスすることで、省エネやな運用の継続を可能としている。

安定運転を目的とした運転改善検討や、トラブ

上記によって、お客様の大切なデータを管理ル発生時の対策検討など、現場と本社で情報をする上で重要なセキュリティ、信頼性を確保し、共有しながら施設の課題解決に向けたアクショ安心して利用いただくサービスを提供している。

ンにつなげることが可能である。

4．汚泥再生処理センター（し尿処理施設）へ

5．おわりにの適用事例

現在、当グループの水環境に係る機器、プラ

当グループが設計・施工した汚泥再生処理セント全てを KSIS につなげて、お客様に「クボンター（し尿処理施設）では、2019 年稼働の施タグループに水環境インフラの全てを任せられ設から導入を開始し、現在、2 施設で採用される」と信頼いただけることを目標に推進展開している。ている。

汚泥再生処理センター（し尿処理施設）は、受また、気象予測データなど外部データを利用

入前処理、主処理、高度処理放流、汚泥処理、した施設の早期対応操作と災害予防による施設

薬注、ユーティリティと、設備が多岐にわたるた管理者の二次災害の被災防止の実現や、蓄積しめ、大規模施設向けの PLC 通信ユニットを用いた過去の運転状況、故障事象のビックデータ解た監視システムで構成し、状態、トレンドグラフ、析を基にした機械の長寿命化による LCC の低帳票など各機能画面を設備ごとに設けている。

減など、お客様が身近に抱える課題を丸ごと解状態監視画面は施設の中央監視装置と同じ画面決することを目標に研究開発に注力している。

で表示し、維持管理者の操作性に配慮している。

さらに診断技術や異常検知技術を発展させ、将来的には施設全体を一つのシステムとしてAI や機械学習を用いた最適制御、自律型自動運転を可能にするアプリケーションの創出を目指している。
クボタグループでは、これらの技術開発により、水環境施設の維持管理における諸課題を解決し、持続可能な社会実現に貢献していく。

図4

汚泥再生処理センターの監視画面例

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