JP2015059828A - 配水管網の情報システム - Google Patents
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Abstract
【課題】管網状態を効率的に把握し、更新計画の作成・変更を支援可能な技術を提供する。【解決手段】配水管網の情報システムは、管網情報を格納する管網ＤＢ３１０と、配水池から給水栓における配水管網の流量および残留塩素濃度を格納する水量・水質ＤＢ３２０と、異常のない管路および異常のある管路における残留塩素濃度を算出する管網計算手段３５０と、管網計算手段３５０の結果に基づき、異常の度合いが大きな区間を抽出する重要検査区間指定手段３６０と、重要検査区間指定手段３６０で指定した区間の少なくとも始点と末端に設置した水質および流量を計測できるセンサと、センサの計測値と重要検査区間指定手段３６０の計算値から実際の管路の異常の程度を診断して、更新計画を作成・変更する更新計画作成手段３７０と、各計算結果を格納する計算結果格納ＤＢ３３０と、を備える。【選択図】図２
Description
本発明は、水道事業体の管網管理を支援するシステムに関する。
各水道事業体が有している浄水場で造水された上水は、配水池（もしくは浄水池）から配水管網を通り、消費者に供給される。世界各国ではいくつかの手段で上水を消毒している。日本では１９５７年に制定された水道法により、蛇口での残留塩素濃度を０．１ｍｇ／Ｌ以上保持するように定められ、一方で、味やにおいの観点から、水質管理目標値として上限（１ｍｇ／Ｌ以下）も示されている。日本では消毒剤として、次亜塩素酸ナトリウムが広く使用されている。一般的に浄水場では、後塩素処理として配水池に次亜塩素酸ナトリウムを注入し、残留塩素濃度を所定の値に保持している。残留塩素濃度は、配水池や配水管網の管の材質、上水に含まれる有機物等の水質に影響され、時間の経過に伴い減少する。また、残留塩素濃度は、後述する配水管内部に生じた腐食等により消費が進行する性質がある。
上水道の普及は、昭和２０年代後半から水道普及率が急上昇し、昭和５０年代後半には９０％近くとなり、それに合わせて配水管は敷設された。そのため、現在、配水管の多くは、敷設後かなりの年数が経過している。敷設された配水管は、適時更新が続けられているが、近年、水需要の減少による水道料金収入の減少、また、予算の削減等の影響を受け、十分な更新ができず、年々老朽化が進行している。老朽化した配水管は、内部が腐食して錆が生じて残留塩素の消費を進行させる。また、上水に錆が混入することで、水の見た目、におい、味等に影響する。さらに、腐食の進行が激しい場合、配水管の強度が低下して亀裂が生じ、漏水が発生する可能性がある。
現状、配水管の老朽化、水需要の減少に伴った滞留時間増加による残留塩素の消費に対処するため、配水管の管末等に水質計測器を設置して残留塩素管理を実施する。必要に応じて配水池や配水管網内で追加塩素注入をして、残留塩素濃度を確保する。残留塩素の低下が見込まれるとき、配水管網に排水施設を設置し、定期的に排水する。等の対策が取られている。また、管路の更新に関しては、定期的に配水管の強度や耐久性等を診断して、診断に基づいて老朽管を改良する等の対策が取られている。しかし、上述した財政上の制約や人的資源の不足により、管路の更新は十分ではないため、効率的に管網状態を把握できる技術が必要である。
本技術分野の背景技術として、特許文献１がある。この公報には、「配水管網内に流量センサ、残留塩素等を計測する水質モニタを配置し、残留塩素が所定値以下となった場合、付近の管路から水道水を外部に放出する」ことが記載されている。また、特許文献２がある。この公報には、「配水管網内に水量と水質を検出するセンサと水質センサを設け、計測値を基に水質指標を演算し、薬品注入点と注入量を換算する」ことが記載されている。また、特許文献３がある。この公報には、「流量センサ等の計測値から水利解析を、残留塩素センサ等の計測値から水質解析を行い、それらの結果を基に、２点間での水理、水質の変化状況を把握するルート検索を行う」ことが記載されている。最後に、特許文献４がある。この公報には、「配水管網の水理解析により得た流速データに基づいて、残留塩素濃度を演算し、計測結果と比較し、比較結果を基に演算式を修正する」ことが記載されている。
上述の先行技術文献は、主に上水の水質管理のための技術であり、管網状態の検出を行う技術は開示されていない。
そこで、本発明では管網状態を効率的に把握し、更新計画の作成・変更を支援可能な技術を提供する。
上記課題を解決するために、本発明の水道の配水管網の情報システムは、管網情報を格
納する管網データベースと、配水池から給水栓における配水管網の流量および残留塩素濃度を格納する水量・水質データベースと、管路の残留塩素濃度を算出する管網計算手段と、前記管網計算手段の結果に基づき、異常の度合いが大きな区間を抽出する重要検査区間指定手段と、前記重要検査区間指定手段で指定した区間の少なくとも始点と末端に設置した水質および流量を計測できるセンサと、前記センサの計測値と重要検査区間指定手段の計算値から実際の管路の異常の程度を診断して、診断結果に基づいて更新計画を作成・変更する更新計画作成手段と、前記管網計算手段、前記重要検査区間指定手段、前記更新計画作成手段の結果を格納する計算結果格納データベースと、を備えることを特徴とするものである。
更に、本発明は水道の配水管網の情報システムにおいて、管路情報が敷設位置、敷設年月日、管口径、管路長、管内面材質、水圧であることを特徴とするものである。
更に、本発明は水道の配水管網の情報システムにおいて、センサの計測項目として流量と残留塩素濃度の他に、有機物（ＴＯＣ，ＵＶ２６０）、水温、ｐＨの少なくとも一つを含むことを特徴とするものである。
更に、本発明は水道の配水管網の情報システムにおいて、重要検査区間指定手段が、管網ＤＢの敷設年月日、残存管厚、水圧、トラブル件数の情報を用いることを特徴とするものである。
更に、本発明は水道の配水管網の情報システムにおいて、管網計算手段が異常のない管路の場合、水温、管口径、管路長、管内面材質を使って算出し、異常のある管路の場合、水温、管口径、管路長、管内面材質、敷設年月日を使って算出することを特徴とするものである。
更に、本発明は水道の配水管網の情報システムにおいて、重要検査区間指定手段が、管網計算による残留塩素濃度と、管路データベースの管路長から得られる指標を用いることを特徴とするものである。
更に、本発明は水道の配水管網の情報システムにおいて、重要検査区間指定手段で指定した重要検査区間に追塩設備を設置することを特徴とするものである。
更に、本発明は水道の配水管網の情報システムにおいて、重要検査区間指定手段で指定した重要検査区間に漏水検知、超音波探傷もしくは両方を備えたセンサを設置することを特徴とするものである。
本発明によれば、管網計算を利用して容易に危険度の高い管路を探索し、効率的にその管路のみを管路診断できる。また、効率的に管路診断を進めることで、老朽管の適切な更新が可能となり、上水の安全性を確保することが実現できる。
以下、実施例を図面を用いて説明する。
本実施例では、管網異常検出システム４００の例を説明する。
図１は、管網異常検出システムの構成図の例である。実施例１での管網異常検出システム４００は、センサ２１０〜２３０、管網異常検出手段３００から構成される。このうち、センサ２１０は浄水場の配水池等、配水管網１４０の始点に設置される。センサ２２０、センサ２３０は、配水管網１４０内の任意の位置に設置される。実施例１では、配水管網内２ヶ所にセンサを設置した場合とする。管網異常検出手段３００は、浄水場１１０内でも外でもよく、実施例１では浄水場１１０外に設置したものとする。センサ２１０〜２３０は、ネットワーク(図示無し)を介して通信しており、取得したデータを送信、受信する。
浄水場１１０では、河川、地下水等の水源から取水した原水を浄水処理し、最終的に得られたろ過水を配水池１２０から上水として送水し、給水栓１３０から消費者に供給される。ここで、実施例１では配水池１２０のみを記載したが、送水元としては浄水池の可能性もあり、どちらでも構わない。
実施例１の場合、センサ２１０が取得するデータは、流量、残留塩素濃度、水温、ｐＨ、有機物量で、センサ２２０およびセンサ２３０が取得するデータは、流量、残留塩素濃度である。センサ２１０〜センサ２３０が取得したデータは、管網異常検出手段３００に送信される。
ここで、管網異常検出手段３００は、例えばパーソナルコンピュータ等の計算機および計算機上のソフトからなり、センサ２１０〜２３０から図示しないネットワークを介して水量データと水質データの受信を実行する。また、別に管網情報の受信を実行する。ここで、管網情報とは配水管の敷設位置、敷設年月日、管口径、管路長、管種（ダクタイル鋳鉄管、硬質塩化ビニル管等）、管内面材質、管外面材質、継手、残存管厚、通水断面積、周辺土壌、地下水水質、水圧、標高、トラブル件数等がある。管網情報は電子データ化されている場合は、ネットワーク(図示無し)を介して管網異常検出手段３００に送信される。電子データ化されていない場合は、キーボード等のインターフェース（以下、ＩＦ）を介して管網異常検出手段３００に送信される。
図２は、管網異常検出手段の一構成例である。実施例１での管網異常検出手段３００は、管網データベース（以下、管網ＤＢ）３１０、水量・水質データベース（以下、水量・水質ＤＢ）３２０、計算結果格納データベース（以下、計算結果格納ＤＢ）３３０、メモリ３４０、管網計算手段３５０、重点検査区間指定手段３６０、更新計画作成手段３７０、ＣＰＵ３８０、インターフェース（以下、ＩＦ）３９０から構成される。
メモリ３４０には、管網計算手段３５０、重点検査区間指定手段３６０、更新計画作成手段３７０が記憶されており、ＣＰＵ３８０はプログラムを実行して、各手段を動作させる。このとき、ＩＦ３９０は、図示していないネットワークに接続されたセンサ２１０〜２３０と情報を通信する働きをする。
管網ＤＢ３１０には、前述した管網情報が格納されている。
水量・水質ＤＢ３２０には、センサ２１０〜２３０で計測された流量、残留塩素濃度のデータを、計測した位置データとともに時系列で格納する。
計算結果格納ＤＢ３３０は、管網計算手段３５０、重点検査区間指定手段３６０および更新計画作成手段３７０の実行された結果を格納する。
管網計算手段３５０は、管網ＤＢ３１０に格納された管網情報および水量・水質ＤＢ３２０に格納された水量・水質データを基に、管網計算を実施し、配水管網内の水量、水圧さらに水質（残留塩素濃度）を出力する。管網計算の方法としては、市販のソフトと同様に、圧力管の流速と損失水頭に関する関係式を使用して損失水頭を計算、水位差と流量の収支により反復計算をして収束解を得るものとする。このとき、計算結果として配水管網内の流量、水圧、滞留時間等が得られる。残留塩素濃度は管網計算により得られた滞留時間、さらに水量・水質ＤＢ３２０に格納されている水温（化学反応速度に影響）、上水水質（有機物量、有機物の種類、ｐＨ等）、管網ＤＢ３１０に格納されている管網情報（管路長、管内面材質、管口径）を用いて残留塩素濃度予測式（１）から算出される。
Ｃｔ＝Ｃ０・ｅｘｐ（−ｋ・ｔ） ・・・（１）
ここで、Ｃｔ：ｔ時間経過後（計算区間終点）の残留塩素濃度（ｍｇ／Ｌ）、Ｃ０：初期（計算区間始点）残留塩素濃度（ｍｇ／Ｌ）、ｋ：残留塩素濃度減少速度係数（１／ｈ）、ｔ：計算区間毎の滞留時間（ｈ）である。
ここで、Ｃｔ：ｔ時間経過後（計算区間終点）の残留塩素濃度（ｍｇ／Ｌ）、Ｃ０：初期（計算区間始点）残留塩素濃度（ｍｇ／Ｌ）、ｋ：残留塩素濃度減少速度係数（１／ｈ）、ｔ：計算区間毎の滞留時間（ｈ）である。
ｋ値は、上述した水温、上水水質、管網情報から計算される。例えばｋ値は、管口径が小さい場合、管内面との接触時間が大きくなるため、残留塩素濃度の減少が大きくなる。また、管内面に錆がある場合等には、大きく残留塩素濃度が減少する。水質由来の減少要因は主に水温による変動が大きく、水温が上昇すると残留塩素濃度が大きく減少する。管内面材質に関しては管内面のライニング有無で比較すると、ライニング管が残留塩素濃度の減少を抑制できる。ｋ値は以下の式（２）や式（２´）から算出される。
ｋ＝ａ・Ｔb・ｐＨc・ＯＭd・＋ｅ・Ｐ1 f・Ｐ2 g・Ｐ3 h＋ｉ・ＣＯＲ・・・（２）
ｋ＝ａ・Ｔb・＋ｅ・Ｐ1 f・Ｐ2 g・Ｐ3 h＋ｉ・ＣＯＲ・・・（２´）
ここで、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ：係数、ＣＯＲ：配水管の腐食度、ＯＭ：有機物量（ｍｇ−Ｃａｒｂｏｎ／Ｌ）、ｐＨ：ｐＨ（−）、Ｐ1：管路長（ｍ）、Ｐ2：管内面材質、Ｐ3：管口径（ｍｍ）、Ｔ：水温（℃）である。
ｋ＝ａ・Ｔb・＋ｅ・Ｐ1 f・Ｐ2 g・Ｐ3 h＋ｉ・ＣＯＲ・・・（２´）
ここで、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ：係数、ＣＯＲ：配水管の腐食度、ＯＭ：有機物量（ｍｇ−Ｃａｒｂｏｎ／Ｌ）、ｐＨ：ｐＨ（−）、Ｐ1：管路長（ｍ）、Ｐ2：管内面材質、Ｐ3：管口径（ｍｍ）、Ｔ：水温（℃）である。
残留塩素濃度予測式およびｋ値の算出式は、式（１）、式（２）および式（２´）に限定されず、例えば、残留塩素濃度予測式は式（３）のような形でもよい。
Ｃｔ＝ｊ・Ｃ０-k・t ・・・（３）
ここで、ｊ：係数である。また、配水管の腐食度は、管網情報の敷設年月日から使用年数：ＡＧＥを算出して、以下の式（４）から算出される。
ここで、ｊ：係数である。また、配水管の腐食度は、管網情報の敷設年月日から使用年数：ＡＧＥを算出して、以下の式（４）から算出される。
ＣＯＲ＝ｌ・ＡＧＥm ・・・（４）
ここで、ｌ、ｍ：係数である。配水管の腐食度を算出する式は、式（４）に限定されず、例えば、残存管厚等も利用してもよい。
ここで、ｌ、ｍ：係数である。配水管の腐食度を算出する式は、式（４）に限定されず、例えば、残存管厚等も利用してもよい。
式（１）および式（２）は、単一配水管に関する計算式であるが、順次、配水管網内の配水管に適用して逐次計算することで、配水管網全体の残留塩素濃度の計算が可能である。このとき、水温、ｐＨ、有機物量等の水質に関しては、センサ２１０で取得して配水管網全体の計算に利用しても、センサ２２０、センサ２３０もしくは図示しないセンサ等で配水管網内の所定の位置で取得した値を利用してもよい。管路長、管内面材質、管口径等の管網情報に関しては、例えば、以下のような計算式で複数の配水管をまとめて計算してもよい。
図３は、複数の配水管をまとめて計算するときの例である。Ｒ1〜Ｒ3は例えば式（２）の右辺第二項、管網情報のみ考慮した各配水管の残留塩濃度減少速度係数である。
Ｒ＝ｅ・Ｐ1 f・Ｐ2 g・Ｐ3 h ・・・（５）
区間ａｂにおいて、図３のように配水管網が構成されている場合、配水管をまとめた管網情報のみ考慮した各配水管の残留塩濃度減少速度係数：Ｒtotalは以下の式（６）から算出される。
区間ａｂにおいて、図３のように配水管網が構成されている場合、配水管をまとめた管網情報のみ考慮した各配水管の残留塩濃度減少速度係数：Ｒtotalは以下の式（６）から算出される。
Ｒtotal＝（Ｒ1・Ｒ2・Ｒ3）／（Ｒ1＋Ｒ2＋Ｒ3） ・・・（６）
式（６）は電気抵抗の並列の式と同様である。Ｒtotalを式（２）の右辺第二項の代わりに使用することで、複数の配水管をまとめて計算することができる。
式（６）は電気抵抗の並列の式と同様である。Ｒtotalを式（２）の右辺第二項の代わりに使用することで、複数の配水管をまとめて計算することができる。
ｋ＝ａ・Ｔb・ｐＨc・ＯＭd・＋Ｒtotal＋ｉ・ＣＯＲ ・・・（７）
配水管をまとめた管網情報のみ考慮した各配水管の残留塩濃度減少速度係数を算出する式は、式（６）に限定されず、例えば、Ｐ1：管路長（ｍ）、Ｐ2：管内面材質、Ｐ3：管口径（ｍｍ）それぞれでまとめてもよい。計算結果は計算結果格納ＤＢ３３０に記録される。
重点検査区間指定手段３６０は、管網計算手段３５０より得られた配水管網内の残留塩素濃度の値を利用して、重点検査区間を指定する。
図４は、重点検査区間を指定するためのフロー例である。重点検査区間指定手段３６０は、ステップ１(以下、Ｓ１と称する)で、管網計算手段３５０より、配水管の異常（腐食等）がない場合の理想的な残留塩素濃度：ＣＬ０を取得する。これは式（２）の右辺第三項を除いて計算することである。次にＳ２で、再び管網計算手段３５０より、配水管の異常（腐食等）を考慮した場合の残留塩素濃度：ＣＬｄを取得する。
図５は、管網計算手段の一結果例である。理想的な残留塩素濃度に対して配水管の異常（腐食等）を考慮した残留塩素濃度は、各区間において低下する。ここで、区間とは二つの意味があることに留意する。一方は実際の配水管網に関して、地域、主要な配水管、標高等で分類した区間で、他方は管網計算手段３５０で計算する際の節点のことである。管網計算手段３５０で示す区間とは後者の節点のことである。ただし、この節点の決定は、計算上の都合（ＣＰＵ、メモリ、計算時間等）で決めてもよいが、実際の配水管網に照らし合わせて節点を決めるのが望ましい。本実施例では、実際の配水管網に照らし合わせて節点を決定したものとする。
Ｓ３で、Ｓ１とＳ２で得られた各節点の残留塩素濃度を用いて、理想的な残留塩素濃度からの検査指標：Ｉｓ０と、配水管の異常を考慮した残留塩素濃度からの検査指標：Ｉｓｄを算出する。本実施例における検査指標は、例えば以下のような式（８）と式（９）で算出される。
Ｉｓ０＝（ＣＬ０ａ−ＣＬ０ｂ）／Ｌａｂ ・・・（８）
Ｉｓｄ＝（ＣＬｄａ−ＣＬｄｂ）／Ｌａｂ ・・・（９）
ここで、ＣＬ０ａ：節点ａにおける理想的な残留塩素濃度（ｍｇ／Ｌ）、ＣＬ０ｂ：節点ｂにおける理想的な残留塩素濃度（ｍｇ／Ｌ）、ＣＬｄａ：節点aにおける配水管の異常（腐食等）を考慮した残留塩素濃度（ｍｇ／Ｌ）、ＣＬｄｂ：節点ｂにおける配水管の異常（腐食等）を考慮した残留塩素濃度（ｍｇ／Ｌ）、Ｌａｂ：区間ａｂの総管路長（ｍ）である。
Ｉｓｄ＝（ＣＬｄａ−ＣＬｄｂ）／Ｌａｂ ・・・（９）
ここで、ＣＬ０ａ：節点ａにおける理想的な残留塩素濃度（ｍｇ／Ｌ）、ＣＬ０ｂ：節点ｂにおける理想的な残留塩素濃度（ｍｇ／Ｌ）、ＣＬｄａ：節点aにおける配水管の異常（腐食等）を考慮した残留塩素濃度（ｍｇ／Ｌ）、ＣＬｄｂ：節点ｂにおける配水管の異常（腐食等）を考慮した残留塩素濃度（ｍｇ／Ｌ）、Ｌａｂ：区間ａｂの総管路長（ｍ）である。
Ｓ４で、算出した検査指標：Ｉｓ０とＩｓｄの差分をとる。
Ｓ５で、Ｉｓｄ−Ｉｓ０が大きい順にソートして上位２０区間を重要検査区間として指定する。ここで、Ｓ５の重要検査区域の指定は、上述した方法のみではない。例えば、予めＩｓｄ−Ｉｓ０の閾値を重要検査区間指定手段３６０に記録しておき、閾値を超えたものを重要検査区間として指定してもよい。計算結果は計算結果格納ＤＢ３３０に記録される。
重要検査区間指定手段３６０で指定された重要検査区間のデータが浄水場１１０に出力され、重要度順に、センサが設置される。本実施例では、センサ２２０が節点ａに、センサ２３０が節点ｂに設置されたものとする。
図６は、更新計画作成手段のフロー例である。更新計画作成手段３７０は、Ｓ６で、設置したセンサ２２０およびセンサ２３０より、節点ａにおける残留塩素濃度：ＣＬｍａ、節点ｂにおける残留塩素濃度：ＣＬｍｂを取得する。
Ｓ７で、残留塩素濃度の実測値からの検査指標：Ｉｍを以下の式(10)に従い算出する。
Ｉｍ＝（ＣＬｍａ−ＣＬｍｂ）／Ｌａｂ ・・・（１０）
Ｓ８で、配水管の異常を考慮した残留塩素濃度からの検査指標（計算結果）：Ｉｓｄを計算結果格納ＤＢ３３０から取得し、残留塩素濃度の実測値からの検査指標：Ｉｍと比較する。Ｉｓｄ＝Ｉｍの場合は更新計画通り、Ｉｓｄ＜Ｉｍの場合は更新計画前倒し、Ｉｓｄ＞Ｉｍの場合は更新計画後倒しとなる。
Ｓ８で、配水管の異常を考慮した残留塩素濃度からの検査指標（計算結果）：Ｉｓｄを計算結果格納ＤＢ３３０から取得し、残留塩素濃度の実測値からの検査指標：Ｉｍと比較する。Ｉｓｄ＝Ｉｍの場合は更新計画通り、Ｉｓｄ＜Ｉｍの場合は更新計画前倒し、Ｉｓｄ＞Ｉｍの場合は更新計画後倒しとなる。
Ｓ９で比較の結果から、更新計画の作成・変更をする。
図７は、更新時期の決定方法の一例である。更新計画作成手段３７０に閾値を記録しておき、Ｉｓ０−Ｉｍが閾値を超えたときが更新時期となる。図７のように、Ｉｓｄ＝Ｉｍに対して、Ｉｓｄ＜Ｉｍの場合は更新時期が早くなり、Ｉｓｄ＞Ｉｍの場合は更新時期が遅くなる。
以上で得られた結果は計算結果格納ＤＢ３３０に記録される。また、データは浄水場１１０へ送信される。
実施例１は、管網計算を利用して容易に危険度の高い管路を探索し、効率的にその管路のみを管路診断できる。また、効率的に管路診断を進めることで、老朽管の適切な更新が可能となり、上水の安全性を確保できる。
本実施例は、前述の実施例１における重点検査区間指定手段３６０の残留塩素濃度の計算順を逆にした例である。
図８は、実施例２における重点検査区間を指定するためのフロー例である。実施例２では、先にＳ１０で、配水管の異常（腐食等）を考慮した残留塩素濃度：ＣＬｄを取得し、次にＳ１１で、区間毎に理想的な残留塩素濃度：ＣＬ０を取得している。
図９は、実施例２における管網計算手段の一結果例である。理想的な残留塩素濃度を算出するための管網計算は区間毎に行い、区間の始点の残留塩素濃度として、配水管の異常（腐食等）を考慮した残留塩素濃度：ＣＬｄを使用している。
実施例２は、実施例１と同様の効果があり、さらに、理想的な残留塩素濃度を算出するための管網計算を、区間毎に配水管の異常（腐食等）を考慮した残留塩素濃度：ＣＬｄを使用して行うことで、計算結果の精度を向上できる。
本実施例は、前述の実施例１における重点検査区間指定手段３６０において、管網ＤＢ３１０の管網情報も利用して重点検査区間を指定する例である。
図１０は、実施例３における重点検査区間を指定するためのフロー例である。実施例３では、Ｓ１９で、管網ＤＢ３１０より、管網情報を取得する。このとき、取得する管網情報は配水管の異常に関連する項目で、例えば、敷設年月日、残存管厚、水圧、トラブル件数（漏水、異臭味水等）がある。
Ｓ２０で重要検査区間として指定する。Ｉｓｄ−Ｉｓ０および取得した管網情報を利用して重要検査区間を指定する場合、例えば、各項目を点数化して総合点で判断する方法がある。
図１１は、実施例３における重要検査区間を指定するための表の例である。各項目で値の範囲や件数等を基準として予め重要検査区間指定手段３６０に記録しておき、それに基づいて０点〜１０点の点数を付ける。そして、各区間の総合点から検査順位を決定するものである。
重要検査区間を指定するための表は、図１１に記載されている項目および比較方法に限定されず、重要検査区間を指定できるならどのような方法でもよい。
実施例３は、実施例１と同様の効果があり、さらに、管網情報を利用することで重要検査区間の指定する精度を向上できる。
本実施例は、実施例１における管網異常検出システム４００に追塩設備４１０を追加した例である。
図１２は、実施例４における管網異常検出システムの構成図の例である。本実施例では重要検査区域指定手段３６０で、重要検査区間を探索して危険度の高い管路に追塩設備４１０を設置する。追塩設備４１０の設置基準としては、例えば、前述した図７の更新時期の決定法の一例で説明すると、更新計画作成手段の閾値を超えたが、財政上の都合等で更新できない場合である。
実施例４は、実施例１と同様の効果があり、予め重要検査区間指定手段３６０で、重要検査区間を探索することで、危険度の高い管路に効果的に追塩設備４１０を設置することが可能となる。また、追塩設備４１０を設置することで実施例1と比較してさらに上水の安全性を確保できる。
本実施例は、前述の実施例１におけるセンサ２２０およびセンサ２３０に漏水検知、超音波探傷もしくは両方を備えた例である(特に新たな図面の提示は無い)。
センサ２２０およびセンサ２３０が漏水を検知した場合、図示しないネットワークを経由して管網異常検出手段３００にデータを送信し、前記データは浄水場１１０に送信される。
また、センサ２２０およびセンサ２３０は超音波探傷を実施することで、構造物内部の欠陥および残存管厚を計測し、図示しないネットワークを経由して管網異常検出手段３００にデータを送信し、管網ＤＢ３１０に記録される。
超音波探傷で得られた管網情報は、実施例３で記載した管網情報利用して重点検査区間を指定する例にて、重点検査区間を指定するのに使用することができる。
実施例５は、実施例１と同様の効果があり、重要検査区間指定手段３６０で指定された危険度の高い管路に効果的に漏水検知、超音波探傷もしくは両方を備えたセンサ２２０およびセンサ２３０を設置することが可能となる。また、センサ２２０およびセンサ２３０を設置することで実施例１と比較してさらに上水の安全性を確保できる。
ここで、超音波探傷を備えたセンサは、センサ２２０およびセンサ２３０とは別に、区間の始点であるセンサ２２０と区間の末端であるセンサ２３０の間に設置してもよい。
１１０ 浄水場
１２０ 配水池
１３０ 給水管
１４０ 配水管網
２１０ センサ
２２０ センサ
２３０ センサ
３００ 管網異常検出手段
３１０ 管網データベース
３２０ 水量・水質データベース
３３０ 計算結果格納データベース
３４０ メモリ
３５０ 管網計算手段
３６０ 重点検査区間指定手段
３７０ 更新計画作成手段
３８０ ＣＰＵ
３９０ インターフェース
４００ 管網異常検出システム
４１０ 追塩設備
１２０ 配水池
１３０ 給水管
１４０ 配水管網
２１０ センサ
２２０ センサ
２３０ センサ
３００ 管網異常検出手段
３１０ 管網データベース
３２０ 水量・水質データベース
３３０ 計算結果格納データベース
３４０ メモリ
３５０ 管網計算手段
３６０ 重点検査区間指定手段
３７０ 更新計画作成手段
３８０ ＣＰＵ
３９０ インターフェース
４００ 管網異常検出システム
４１０ 追塩設備
Claims (8)
- 管網情報を格納する管網データベースと、
配水池から給水栓における配水管網の流量および残留塩素濃度を格納する水量・水質データベースと、
管路の残留塩素濃度を算出する管網計算手段と、
前記管網計算手段の結果に基づき、異常の度合いが大きな区間を抽出する重要検査区間指定手段と、
前記重要検査区間指定手段で指定した区間の少なくとも始点と末端に設置した水質および流量を計測できるセンサと、
前記センサの計測値と重要検査区間指定手段の計算値から実際の管路の異常の程度を診断して、診断結果に基づいて更新計画を作成・変更する更新計画作成手段と、
前記管網計算手段、前記重要検査区間指定手段、前記更新計画作成手段の結果を格納する計算結果格納データベースと、を備えることを特徴とする水道の配水管網の情報システム。 - 請求項１の水道の配水管網の情報システムにおいて、
管路情報が敷設位置、敷設年月日、管口径、管路長、管内面材質、水圧であることを特徴とする水道の配水管網の情報システム。 - 請求項１の水道の配水管網の情報システムにおいて、
センサの計測項目として流量と残留塩素濃度の他に、有機物（ＴＯＣ，ＵＶ２６０）、水温、ｐＨの少なくとも一つを含むことを特徴とする水道の配水管網の情報システム。 - 請求項１の水道の配水管網の情報システムにおいて、
重要検査区間指定手段が、管網ＤＢの敷設年月日、残存管厚、水圧、トラブル件数の情報を用いることを特徴とする水道の配水管網の情報システム。 - 請求項１の水道の配水管網の情報システムにおいて、
管網計算手段が異常のない管路の場合、水温、管口径、管路長、管内面材質を使って算出し、異常のある管路の場合、水温、管口径、管路長、管内面材質、敷設年月日を使って算出することを特徴とする水道の配水管網の情報システム。 - 請求項１の水道の配水管網の情報システムにおいて、
重要検査区間指定手段が、管網計算による残留塩素濃度と、管路データベースの管路長から得られる指標を用いることを特徴とする水道の配水管網の情報システム。 - 請求項１の水道の配水管網の情報システムにおいて、
重要検査区間指定手段で指定した重要検査区間に追塩設備を設置することを特徴とする水道の配水管網の情報システム。 - 請求項１の水道の配水管網の情報システムにおいて、
重要検査区間指定手段で指定した重要検査区間に漏水検知、超音波探傷もしくは両方を備えたセンサを設置することを特徴とする水道の配水管網の情報システム。
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