JP4297310B2

JP4297310B2 - Abnormal water discharge / leakage early detection system

Info

Publication number: JP4297310B2
Application number: JP2000201815A
Authority: JP
Inventors: 淑実牧内
Original assignee: Fujitsu Advanced Engineering Ltd; Metawater Co Ltd
Current assignee: Fujitsu Advanced Engineering Ltd; Metawater Co Ltd
Priority date: 2000-07-04
Filing date: 2000-07-04
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2020-07-04
Also published as: JP2002022100A

Description

【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ｔ_２、ｔ_１、ｔ_０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ｔ_２、ｔ_１間の基準水位降下量ΔＨ_１、および、時刻ｔ_１、ｔ_０間の検定水位降下量ΔＨ_０とする。そして基準水位降下量ΔＨ_１を用い、次式を算出する。
【００２７】
【数１】

【００２８】
ここに、ΔＨ_２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、ΔＨ_０＜ΔＨ_２を満たす、つまり、最新の検定水位降下量ΔＨ_０が許容水位降下量ΔＨ_２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、ΔＨ_０＞ΔＨ_２を満たす、つまり、最新の検定水位降下量ΔＨ_０が許容水位降下量ΔＨ_２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ΔＨ_０＜ΔＨ_２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ｔ_２の水位ｈ_２＞時刻ｔ_１の水位ｈ_１、かつ、時刻ｔ_１の水位ｈ_１＞時刻ｔ_０の水位ｈ_０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ｔ_４、ｔ_３、ｔ_２、ｔ_１、ｔ_０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ｔ_１、ｔ_０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２_１および第２加圧ポンプ２_２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２_１および第２加圧ポンプ２_２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２_１および第２加圧ポンプ２_２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２_１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２_２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２_１の稼働開始時刻を検出し、続いて第２加圧ポンプ２_２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２_２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２_１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２_２の稼働停止時刻を検出し、続いて第１加圧ポンプ２_１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２_１および第２加圧ポンプ２_２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２_１および第２加圧ポンプ２_２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２_１および第２加圧ポンプ２_２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２_１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２_１および第２加圧ポンプ２_２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２_１および第２加圧ポンプ２_２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２_１および第２加圧ポンプ２_２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２_１を容量大ポンプと、また、第２加圧ポンプ２_２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】
１１次側配水池
２加圧ポンプ
２_１第１加圧ポンプ
２_２第２加圧ポンプ
２_ｎ第ｎ加圧ポンプ
３２次側配水池
４１次側配水池水位検出手段
５稼働開始／停止検出手段
６２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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an early detection system for abnormal water discharge / leakage that monitors the water operation of a plant in a water purification plant and realizes early detection of abnormal water discharge / water leak.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a system for detecting abnormal water discharge / leakage, an abnormality is detected by monitoring a water purification plant and water operation. As an abnormality notification method in the conventional system,
(1) Abnormality in DI (Digital Input Data) that is detected and output by a sensor or the like when it reaches a setting that has been assigned in advance as an abnormal situation, such as an abnormal change in the water level of a water treatment plant. When the central computer receives the signal, it is determined that an abnormal situation has occurred, and an abnormality notification is output.
(2) When an allowable range determined by the upper / lower limit value and upper / lower / upper / lower limit value is set, an abnormal situation occurs when a detection signal that is AI (Analog Input Data) deviating from the allowable range is detected. An abnormality occurrence notification is output.
[0003]
Then, the operator of the water purification plant confirmed these abnormality occurrence notifications and discovered abnormalities such as abnormal water discharge and water leakage at the operator's discretion.
However, when an abnormal occurrence notification is made, the abnormal situation has progressed considerably, and since an abnormal occurrence notification has been made, it may be slow to deal with the abnormal situation, resulting in the worst situation such as a water outage. There is also a risk.
[0004]
For this reason, in order to supply water stably, instead of notifying the occurrence of an abnormality when an abnormal situation occurs, it is only necessary to detect abnormal water discharge or water leakage at an early stage by grasping the precursor of the abnormality and deal with it. In order to realize this early detection, I got the idea that early detection can be achieved by detecting not only abnormalities (equipment, measurement values) from plant facilities with signal points but also other related plant equipment abnormalities.
[0005]
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-23997 (Title of Invention: Methane Fermentation Control Method) discloses, for example, a prior art that focuses on the point of detecting an early sign of an abnormality and taking appropriate measures. Has been.
According to the prior art, the liquid phase pH value and volatile organic acid components in the methane fermentation tank are measured, and the non-ionizing volatile organic concentration is obtained using these measured values. The amount of substrate charged into the methane fermentation tank is controlled so as to be within the range.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the field of anaerobic treatment of organic wastewater and organic waste, the above-mentioned prior art exists, but what has been disclosed about signs of abnormalities in the detection of abnormal water discharge or leakage in water treatment plants is disclosed. Did not exist before.
Based on observations and experiments, the present inventor has obtained knowledge of physical quantities that are precursors to such abnormal water discharge and water leakage.
Using these physical quantities, abnormal water discharge and early detection of water leakage at water purification plants are possible.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a system for detecting abnormal water discharge or water leakage at an early stage by detecting a precursor that leads to abnormal water discharge or water leakage. There is to do.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, according to the early detection system for abnormal water discharge / leakage according to claim 1,
A system that monitors the water operation of a plant at a water treatment plant and detects abnormal water discharge / leakage at an early stage.
The water level drop of the reservoir over the verification time is calculated in time series, and if the latest water level drop exceeds the allowable water level drop calculated using the previous water level drop, the plant downstream of the reservoir Means for judging that there is a sign of abnormal water discharge or leakage.
[0009]
Moreover, according to the early detection system for abnormal water discharge / leakage according to claim 2,
A system that monitors the water operation of a plant at a water treatment plant and detects abnormal water discharge / leakage at an early stage.
The pressure pump in operation is controlled to stop due to a drop in the primary pressure in the water pipe connecting the pressure pump and the primary side reservoir, and the water level in the secondary side is below the specified water level. In this case, it is characterized by comprising means for judging that there is a sign of abnormal water discharge or water leakage between the pressurizing pump and the primary side reservoir.
[0010]
Moreover, according to the early detection system for abnormal water discharge / leakage according to claim 3,
A system that monitors the water operation of a plant at a water treatment plant and detects abnormal water discharge / leakage at an early stage.
When the water level difference in the verification time when the water level of the secondary side reservoir on the secondary side of the pressurization pump rises below the predetermined minimum rise level width, the pressurization pump and the secondary side reservoir Means for judging that there is a sign of abnormal water discharge or water leakage.
[0011]
According to the abnormal water discharge / leakage early detection system according to claim 4,
A system that monitors the water operation of a plant at a water treatment plant and detects abnormal water discharge / leakage at an early stage.
Multiple pressure pumps arranged in series are operated in tandem, and after the start of operation of a certain pressure pump, it is adjacent to the subsequent stage in the water flow direction. And should start operation within the specified time It is characterized by comprising means for judging that there is a sign of abnormal water discharge or water leakage when the pressurizing pump does not start operating within the specified time.
[0012]
According to the abnormal water discharge / leakage early detection system according to claim 5,
A system that monitors the water operation of a plant at a water treatment plant and detects abnormal water discharge / leakage at an early stage.
Multiple pressure pumps arranged in series are operated in tandem, and after stopping the operation of a certain pressure pump, adjacent to the previous stage in the water flow direction And should be shut down within a specified time Means are provided for determining that there is a sign of abnormal water discharge or water leakage when the pressurizing pump does not stop operating within a specified time.
[0013]
Further, according to the abnormal water discharge / leakage early detection system according to claim 6,
A system that monitors the water operation of a plant at a water treatment plant and detects abnormal water discharge / leakage at an early stage.
1 pressure pump When the flow rate output from the pressurization pump during the operation is continuous below the predetermined specified flow rate for the verification time, it is judged that there is a sign of abnormal water discharge or water leakage, and an alarm is generated. When the output flow rate exceeds the specified flow rate x 1.1, the alarm is reset. It is characterized by providing the means.
[0014]
According to the abnormal water discharge / leakage early detection system according to claim 7,
A system that monitors the water operation of a plant at a water treatment plant and detects abnormal water discharge / leakage at an early stage.
Operate multiple pressure pumps arranged in parallel to operate multiple pressure pumps. When the flow rate output from the pressurization pump during operation continues below the specified flow rate and continues for the verification time, it is judged that there is a sign of abnormal water discharge or water leakage, and an alarm is generated and output from the pressurization pump. When the flow rate is over the specified flow rate x 1.1 or more, the alarm is reset. It is characterized by providing the means.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an early detection system for abnormal water discharge / leakage of the present invention (hereinafter simply referred to as an early detection system) will be described. First, the first embodiment will be described. There are various forms of early detection systems. 1st Embodiment concerns on invention of Claim 1, Comprising: It is an early detection system which monitors abnormal water discharge or water leak by distribution reservoir water level abnormal fall monitoring.
[0022]
Reservoir water level abnormal drop monitoring is intended to detect a sudden drop in the water level of a reservoir due to water leakage due to a distribution pipe accident or a large amount of water discharge due to a fire. In the past, the lowering of the water level in the reservoir reached the lower limit abnormally, and the situation was judged and dealt with, so the initial response was slowed down and most of the water flowed out of the reservoir. Therefore, the latest water level drop amount is compared with the immediately preceding water level change amount to detect whether or not the latest water level drop amount is drastically lowered. By using this abnormal drop in the reservoir level as a precursor to water leakage or abnormal water discharge, it is possible to prevent a situation where almost no water flows out of the reservoir.
[0023]
Next, the basic configuration of the early detection system will be described. FIG. 1 is a system configuration diagram illustrating a basic configuration of an early detection system common to the first to fourth embodiments. As shown in FIG. 1, the water purification plant is equipped with a primary side reservoir 1, a pressure pump 2, and a secondary side reservoir 3 as plant equipment.
The early detection system includes detection means for detecting the water operation state of these plant facilities, the primary-side reservoir 1 has a primary-side reservoir water level detection means 4, and the pressurization pump 2 has started operation / A stop-side detection means 5 is installed in the secondary-side reservoir 3 and a secondary-side reservoir water level detection means 6 is installed.
[0024]
Then, the primary side reservoir water level detecting means 4 and the secondary side reservoir water level detecting means 6 detect the reservoir water level data, and the operation start / stop detection means 5 detects the operation start / stop signal, Output to the arithmetic processing means 7. The arithmetic processing means 7 is specifically a central computer or the like, and performs arithmetic processing to be described later, judges a sign leading to abnormal water discharge / leakage, and controls the alarm output means 8 to output an alarm.
[0025]
The early detection system of the present embodiment includes at least a primary-side reservoir water level detecting means 4, a secondary-side reservoir water level detecting means 6, an arithmetic processing means 7, and an alarm output means 8 in FIG. And The amount of the reservoir water level is specifically measured by the instantaneous value of the reservoir water level which is an analog industrial value (AI).
[0026]
Next, a specific method for judging a precursor in monitoring of an abnormal drop in the reservoir water level will be described.
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a judgment method for monitoring an abnormal drop in the reservoir water level. As shown in FIG. 2, the time t on the horizontal axis ₂ , T ₁ , T ₀ As time passes, the water level of the reservoir on the vertical axis decreases and the time t ₂ , T ₁ Reference water level drop ΔH during ₁ , And time t ₁ , T ₀ Test water level drop ΔH during ₀ And And the reference water level drop amount ΔH ₁ The following formula is calculated using
[0027]
[Expression 1]

[0028]
Where ΔH ₂ Is the allowable water level descent amount, and the allowable water level change rate is the maximum descent from a sample of the reservoir water level (data when no leakage or abnormal water discharge, etc.) has occurred over a few days. The change rate is set as the allowable water level change rate. This allowable water level change rate can be set when system maintenance is performed, and can be set by the customer at any time.
[0029]
In this case, ΔH ₀ <ΔH ₂ That is, the latest test water level drop ΔH ₀ Is allowable water level drop ΔH ₂ If it is smaller, it is judged that there is no sign of abnormal water discharge or leakage.
ΔH ₀ > ΔH ₂ That is, the latest test water level drop ΔH ₀ Is allowable water level drop ΔH ₂ If it is larger, it is judged that there is a sign of abnormal water discharge / leakage (the state shown in FIG. 2) because the water level of the reservoir has fallen sharply.
Even after the alarm is generated, ₀ <ΔH ₂ If it becomes a condition that satisfies the condition, it is canceled as no sign (return condition)
[0030]
There are various conditions for making this determination, and the time t ₂ Water level h ₂ > Time t ₁ Water level h ₁ And time t ₁ Water level h ₁ > Time t ₀ Water level h ₀ It is performed only when both are satisfied.
Also, no judgment is made if the reservoir level exceeds the upper limit or falls below the lower limit. The reason for this is that an alarm for abnormal upper and lower water levels is output at this point.
In addition, there is a case where water is completely discharged from the distribution reservoir due to maintenance and inspection of the equipment and the distribution reservoir water level becomes 0 output. In this case, the alarm output is stopped so as not to output this alarm.
[0031]
In this way, the unrepresented memory of the arithmetic processing means 7 accumulates the reservoir water level amount detected by the primary-side reservoir water level detecting means 4 and the secondary-side reservoir water level detecting means 6 in a time-series manner, and every predetermined period. When the arithmetic processing means 7 makes a determination by the above-described determination method and determines that there is a sign, the alarm output means 8 outputs an alarm.
In addition, it is good also as a system which installed only any one of the primary side reservoir water level detection means 4 or the secondary side reservoir water level detection means 6.
[0032]
The early detection system outputs an alarm message from the alarm output means 8 when a precursor is determined. The alarm message can take various forms such as outputting a sound signal read from the memory through a speaker, and outputting a character / video signal read out from the memory using a display device. The system will be designed as appropriate according to the current status of the installed water purification plant.
[0033]
Next, the second embodiment will be described. 2nd Embodiment concerns on invention of Claim 2, Comprising: It is an early detection system which monitors abnormal water discharge and water leakage by the abnormal water discharge monitoring of the primary side of a pressurization pump.
The abnormal water discharge monitoring on the primary side of the pressure pump will be described. In some cases, abnormal water discharge is made from the piping on the primary side of the pressurizing pump, the pressure in the distribution pipe on the primary side is lowered, and the pressurizing pump is controlled to stop. For this reason, when the operation stop signal of the pressurization pump is detected and the water level on the secondary side of the reservoir is not full, the primary pressure drop in the distribution pipe is caused by abnormal water discharge. An alarm is generated as a precursor to water leakage.
[0034]
Note that this early detection system is an operation start / stop detection that detects an operation stop signal transmitted to the secondary reservoir water level detection means 6 and the pressurization pump among the early detection systems shown in FIG. It is assumed that at least an arithmetic processing means 7 such as a central computer that performs various arithmetic processes using outputs from the means 5 and the two detection means is provided. Specifically, the water level of the reservoir is measured by instantaneous reservoir data that is an analog industrial value (AI). The operation stop signal is contact data (DI).
[0035]
Then, the specific judgment method of the precursor in the abnormal water discharge monitoring of the pressurization pump primary side is demonstrated.
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the abnormal water discharge monitoring on the primary side of the pressure pump in time series. 3 (a) and 3 (b) are for explaining the normal state. As shown in FIG. 3 (a), the water level in the secondary reservoir 3 decreases, and the pressurized pump operating water level. Is reached, the operation start signal is output to the pressurizing pump 2, and the pressurizing pump 2 starts operating. And as shown in FIG.3 (b), when the reservoir water level of the secondary side reservoir 3 rises and it reaches | attains a pressurization pump stop water level, an operation stop signal is output to the pressurization pump 2, and pressurization The pump 2 stops operating. Thus, when the pressurization pump 2 stops, the water level of the secondary side reservoir 3 is normally normal (full water).
[0036]
However, as shown in FIG. 3A, while the pressurizing pump 2 is operating while the water level in the secondary reservoir 3 is lowered and the pressure pump 2 is operating, the primary as shown in FIG. When abnormal water discharge occurs on the side, the primary pressure in the pipe decreases, and finally an operation stop signal is output to the pressurization pump 2 as shown in FIG. Stop. For this reason, the secondary side water distribution 3 is not full, and the water level is low.
[0037]
Therefore, as shown in FIG. 3 (b), when the secondary side reservoir 3 is full, the water level rises until it exceeds the pressurized pump stop water level, and an operation stop signal is output to the pressurized pump 2, Judge that there is no sign of abnormal water discharge or leakage.
However, as shown in FIG. 3 (d), when the secondary side reservoir 3 is not full, the water level below the pressure pump stop water level is maintained, and an operation stop signal is output to the pressure pump 2. Judge that there is a sign of abnormal water discharge or water leakage.
[0038]
In this way, using the distribution reservoir instantaneous data (AI) detected and output by the secondary distribution reservoir water level detection means 6 and the operation stop signal (DI) detected and output by the operation start / stop detection means 5. When the arithmetic processing means 7 makes a determination by the above-described determination method and determines that there is a sign, the alarm output means 8 outputs an alarm.
[0039]
The early detection system outputs an alarm message from the alarm output means 8 when a precursor is determined. The alarm message can take various forms such as outputting a sound signal read from the memory through a speaker, and outputting a character / video signal read out from the memory using a display device. The system will be designed as appropriate according to the current status of the installed water purification plant.
[0040]
Next, a third embodiment will be described. 3rd Embodiment concerns the invention of Claim 3, Comprising: It is an early detection system which monitors abnormal water discharge and water leakage by the abnormal water discharge monitoring of the pressurization pump secondary side.
The abnormal water discharge monitoring on the secondary side of the pressure pump will be described. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining abnormal water discharge monitoring on the secondary side of the pressurizing pump, and FIG. 4 (a) is a model diagram thereof. As shown in FIG. 4 (a), abnormal water discharge is made from the secondary side pipe of the pressurizing pump 2, the pressure in the secondary side distribution pipe is lowered, and the water level in the secondary side distribution reservoir 3 is sufficiently high. May not rise. For this reason, when the rate of increase of the water level on the secondary side is low during the operation of the pressurizing pump 2, it is detected that abnormal water discharge has occurred in the water distribution pipe on the secondary side. An alarm is generated as a precursor to abnormal water discharge or leakage.
[0041]
The early detection system includes a secondary side reservoir water level detection means 6 and an arithmetic processing means such as a central computer that performs various arithmetic processing using the output from the detection means in the early detection system shown in FIG. 7 at least. Reservoir water level is a measure of instantaneous reservoir water level data, which is an analog industrial value (AI).
Further, it is assumed that the operation start / stop detection means 5 for detecting the operation stop of the pressure pump 2 is provided. This is because the pressurizing pump is stopped when the secondary side reservoir 3 becomes full as a return condition. The operation stop signal is contact data (DI).
[0042]
Then, the specific judgment method of the precursor in the abnormal water discharge monitoring of the pressurization pump secondary side is demonstrated.
FIG. 4B is an explanatory diagram for explaining a determination method for monitoring abnormal water discharge on the secondary side of the pressure pump. As shown in FIG. ₄ , T ₃ , T ₂ , T ₁ , T ₀ As the water level of the secondary side reservoir 3 rises as time passes, the time t ₁ , T ₀ If the difference in water level within the verification time is above the minimum rise level, which is a preset value, it is judged that there is no sign of abnormal water discharge or water leakage. Judge that there is a sign of.
[0043]
In this way, the reservoir water level instantaneous data detected by the secondary side reservoir water level detection means 6 is accumulated in a time series in a memory (not shown) of the arithmetic processing means 7, and the arithmetic processing means 7 is as described above for each predetermined period. The judgment is made by the judgment method, and the warning output means 8 outputs a warning when it is judged that there is a sign.
[0044]
The early detection system outputs an alarm message from the alarm output means 8 when a precursor is determined. The alarm message can take various forms such as outputting a sound signal read from the memory through a speaker, and outputting a character / video signal read out from the memory using a display device. The system will be designed as appropriate according to the current status of the installed water purification plant.
[0045]
Next, a fourth embodiment will be described. The fourth embodiment relates to the inventions of claims 4 and 5, and is an early detection system for monitoring abnormal water discharge / leakage by pump interlocking monitoring.
The pump interlock monitoring will be described. FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the pump interlocking monitoring, and FIG. 5 (a) is a model diagram thereof. As shown in FIG. 5 (a), the first pressurizing pump 2 of two pressurizing stations continuous in series. ₁ And the second pressure pump 2 ₂ Then, although there is a shift in operation time, the operation is basically linked operation, and it is monitored whether or not the pump operation is performed at the beginning of operation. In this case, when the two pressurization stations are not interlocked, there may be a precursor to abnormal water discharge / leakage.
[0046]
The early detection system includes the first pressurizing pump 2 in addition to the early detection system shown in FIG. ₁ And the second pressure pump 2 ₂ Two operation start / stop detection means for detecting an operation start / stop signal transmitted to the first pressurizing pump 2 ₁ And the second pressure pump 2 ₂ And at least arithmetic processing means 7 such as a central computer that performs various arithmetic processing using outputs from these two detection means. The operation start signal and the operation stop signal are contact data (DI).
[0047]
Next, a specific method for determining a precursor in pump interlocking monitoring will be described. FIGS. 5B and 5C are explanatory diagrams for explaining a precursor determination method in pump interlocking monitoring. When not linked at the two pressurization stations, it may be a precursor to abnormal water discharge / leakage, but there are two modes as shown in FIGS. 5 (b) and 5 (c).
[0048]
First, as shown in FIG. 5B, the first pressurizing pump 2 in the first pressurizing station. ₁ The second pressurizing pump 2 at the second pressurizing station within the specified time from the start of operation ₂ When is not operated, the water pipe pressure between the two pressurization stations increases, leading to water leakage from the water pipe. Therefore, this case is judged as a precursor to abnormal water discharge / leakage.
Specifically, the first pressurizing pump 2 is activated by a pump operation / stop signal. ₁ Is detected, followed by the second pressurizing pump 2 ₂ The operation start time is detected, and the difference data between these two times is calculated, and if it is within the specified time, it is determined that there is no sign of water leakage. It is determined that there is a precursor (see FIG. 5B).
[0049]
Second, as shown in FIG. 5C, the second pressurizing pump 2 in the second pressurizing station. ₂ First pressurizing pump 2 at the first pressurizing station within a specified time from the shutdown ₁ If the operation is not stopped, the distribution pipe pressure between the two pressurization stations will increase, leading to water leakage from the distribution pipe. Therefore, this case is particularly judged as a precursor to abnormal water discharge / leakage.
Specifically, the second pressurizing pump 2 from the pump operation / stop signal ₂ Is detected, followed by the first pressurizing pump 2 ₁ When the operation stop time is detected, the difference data between these two times is calculated, and if it is within the specified time, it is determined that there is no sign of water leakage. It is determined that there is a precursor (see the state of FIG. 5C).
[0050]
In this way, the operation start / stop signals detected by the two operation start / stop detection means are accumulated in a memory (not shown) of the arithmetic processing means 7, and the arithmetic processing means 7 makes a determination by the above-described determination method, and the indication When it is determined that there is an alarm, the alarm output means 8 outputs an alarm.
[0051]
The early detection system outputs an alarm message from the alarm output means 8 when a precursor is determined. This alarm message can take various forms such as outputting a sound signal read from the memory through a speaker, or outputting a character / video signal read out from the memory using a display device. The system will be designed as appropriate according to the current status of the installed water purification plant.
[0052]
Next, a fifth embodiment will be described. Fifth embodiment Is This is an early detection system that monitors abnormal water discharge and leakage by monitoring traffic congestion at pump start-up.
The congestion monitoring at the time of pump activation will be described. FIG. 6 is a system configuration diagram illustrating a basic configuration of an early detection system common to the fifth to eighth embodiments. As shown in FIG. 6, the first pressurizing pump 2 ₁ And the second pressure pump 2 ₂ Are connected in parallel, and the primary side reservoir 1 and the secondary side reservoir 3 are provided as plant facilities.
[0053]
The early detection system includes detection means for detecting the water operation state of these plant facilities, and the first pressurizing pump 2 ₁ And the second pressure pump 2 ₂ Is connected to an operation start / stop detection means 5 and a flow meter 9 on the secondary side of the pump. Then, the operation start / stop detection means 5 detects the operation start / stop signal, and the flow meter 9 detects the flow rate data and outputs it to the arithmetic processing means 7. The arithmetic processing means 7 is specifically a central computer or the like, and performs arithmetic processing to be described later, judges a sign leading to abnormal water discharge / leakage, and controls the alarm output means 8 to output an alarm. The flow rate data is an analog industrial value (AI), and the operation start / stop signal is contact data (DI).
[0054]
Subsequently, the congestion monitoring at the time of pump activation will be described. FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining congestion monitoring at the time of pump activation. As shown in FIG. 6, the first pressure pump 2 connected in parallel ₁ And the second pressure pump 2 ₂ Are operated in conjunction with each other. When the control calculation part 7 detects the operation start signal output to this pressurization pump via the operation start / stop detection means 5, the flow volume which the flow meter 9 outputs is measured. Then, the control calculation unit 7 monitors traffic congestion on the condition that the actual flow rate satisfies the expected flow rate. In this case, there are two modes.
[0055]
First, as a first mode, assuming that there is only one pressurization pump shown in FIG. 6, the flow rate of the pressurization pump after the start of the verification start time after only one pressurization pump is started is shown in FIG. When the specified flow rate is exceeded as shown in a), it is judged that there is no sign of abnormal water discharge / leakage, and when the flow rate of the pressurizing pump is below the specified flow rate as shown in FIG.・ Judge that there is a sign of water leakage, and issue an alarm with this case as a precursor. In this case, the specified flow rate is the flow rate of one pressure pump.
[0056]
Further, as a second mode, as shown in FIG. 7 (a), the flow rate of the pressurization pump after the start of the verification start time after the two pressurization pumps connected in parallel as shown in FIG. When the specified flow rate is exceeded, it is determined that there is no precursor, and when the flow rate of the pressurizing pump is less than the specified flow rate as shown in FIG. An alarm is generated with a case as a precursor. In this case, the specified flow rate is the flow rate of two pressure pumps.
[0057]
Note that this determination method is not limited to one or two, and it is assumed that n pressure pumps are connected in parallel as shown in FIG. When the flow rate of the subsequent pressurizing pump exceeds the specified flow rate as shown in FIG. 7A, it is determined that there is no sign, and the flow rate of the pressurizing pump is set to the specified flow rate as shown in FIG. It is also possible to determine that it is a precursor in the following cases, and to generate an alarm with this case as a precursor. In this case, the prescribed flow rate is the flow rate of n pressure pumps.
[0058]
Note that monitoring may not be possible when operating multiple units. FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the two-unit operation. In the two-unit operation, the shaded portion cannot be monitored. In the shaded area, the specified flow rate of 2 units can be secured even with 1 unit operation, so even if one unit is stopped during a 2 unit operation command, this alarm will not be output if the flow rate in the shaded part is secured. .
[0059]
The early detection system outputs an alarm message from the alarm output means 8 when a precursor is determined. This alarm message can take various forms such as outputting a sound signal read from the memory through a speaker, or outputting a character / video signal read out from the memory using a display device. The system will be designed as appropriate according to the current status of the installed water purification plant.
[0060]
Next, a sixth embodiment will be described. The sixth embodiment is claimed 6 , 7 This is an early detection system that monitors abnormal water discharge / leakage by monitoring congestion during pump operation.
A description will be given of congestion monitoring during pump operation. In the pump traffic monitoring according to the present embodiment, an abnormal state in which the flow rate is not sufficiently flowing even though one or a plurality of pumps is in operation is determined as a precursor to abnormal water discharge / leakage. While the pump is in operation, an alarm is output if the flow rate is continuously below the specified flow rate corresponding to the number of pumps over the verification time. There are two modes of monitoring congestion during pump operation: one or more pressure pumps.
[0061]
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining monitoring of congestion during pump operation. The first pressurizing pump 2 in the system shown in FIG. ₁ Assume that only are connected. The operation time signal that is the contact data (DI) is detected, and the flow rate data that is the analog industrial value (AI) that is measured and output by the flow meter 9 is less than the specified flow rate. When the control calculation unit 7 determines that the time does not exceed, it is determined that there is no sign, and as indicated by the arrow a in FIG. 10, an abnormality occurs when the control calculation unit 7 determines that the test time is exceeded. It is judged that it is a sign of water discharge / leakage, and an alarm is issued with this case as a sign. In this case, the specified flow rate is the flow rate of one pressure pump.
[0062]
Further, as shown in FIG. 6, the first pressurizing pump 2 connected in parallel. ₁ And the second pressure pump 2 ₂ 10 is operated in conjunction with each other, as shown in FIG. 10, the control calculation unit 7 determines that the state in which the flow rate measured and output by the flow meter 9 falls below the specified flow rate does not exceed the predetermined verification time. If it is determined that there is no sign, and as indicated by the arrow a in FIG. 10, if the control calculation unit 7 determines that the verification time has been exceeded, it is determined that it is a sign of abnormal water discharge / leakage. In this case, the alarm output unit is controlled so as to generate an alarm, particularly as a precursor. In this case, the specified flow rate is the flow rate of two pressure pumps.
Note that this determination method is not limited to one or two, and a case where there are n pressure pumps may be assumed. In this case, the prescribed flow rate is the flow rate of n pressure pumps.
[0063]
Then, as indicated by the arrow b in FIG. 10, when these pumps are operating, if the flow rate becomes a specified flow rate × 1.1 or more continuously within the verification time, the alarm is reset. In the case of two pump operation, two units are specified in the same way. Flow When the amount x 1.1 or more, the alarm is reset. The definition of x1.1 is to eliminate chattering.
[0064]
The early detection system outputs an alarm message from the alarm output means 8 when a precursor is determined. This alarm message can take various forms such as outputting a sound signal read from the memory through a speaker, or outputting a character / video signal read out from the memory using a display device. The system will be designed as appropriate according to the current status of the installed water purification plant.
[0065]
Next, a seventh embodiment will be described. Seventh embodiment Is Pump proper operation monitoring (1) But It is an early detection system that supports the proper operation of the pump in manual mode and monitors abnormal water discharge / leakage when it is determined that there is an abnormality in operation.
[0066]
The pump proper operation monitoring (1) will be described. FIG. 11 is an explanatory diagram explaining pump proper operation monitoring, and FIG. 11A is an explanatory diagram explaining pump proper operation monitoring (1). As shown in FIG. 6, the first pressure pump 2 connected in parallel ₁ And the second pressure pump 2 ₂ Are operated in conjunction with each other. In this case, one unit is operated according to the flow rate, or two units are operated, and switching is performed when two units are switched when one unit of the pressurizing pump is operated. If one unit operation switching flow rate is reached when two pumps are operating, 1 Switch to stand-alone operation. Flow rate data is measured for this pump operation command and proper operation monitoring is performed. In this case, as shown in FIG. 11A, when the flow rate during operation of two pressure pumps falls below the single operation switching flow rate for more than the verification time, it is determined that there is a sign and an alarm is output.
Conversely, it is determined that there is a sign when the flow rate during operation of one pressure pump exceeds the operation switching flow rate for two units over the verification time.
[0067]
Specifically, there is no sign when the control calculation unit 7 determines that the flow rate data measured and output by the flow meter 9 does not exceed the pre-determined verification time when the state where the flow rate data falls below the single unit operation switching flow rate. In addition, as indicated by the arrow c in FIG. 11 (a), when the control calculation unit 7 determines that the verification time has been exceeded, it is determined that it is a precursor to abnormal water discharge / leakage. A warning is generated especially as a precursor.
[0068]
Further, when the control calculation unit 7 determines that the flow rate measured and output by the flow meter 9 exceeds the two-unit operation switching flow rate does not exceed a predetermined verification time, it is determined that there is no sign. Further, as indicated by the arrow d in FIG. 11 (a), if the control calculation unit 7 determines that the verification time has been exceeded, it is determined that it is a precursor of abnormal water discharge / leakage, and this case is particularly used as a precursor. Generate an alarm.
[0069]
The early detection system outputs an alarm message from the alarm output means 8 when a precursor is determined. This alarm message can take various forms such as outputting a sound signal read from the memory through a speaker, or outputting a character / video signal read out from the memory using a display device. The system will be designed as appropriate according to the current status of the installed water purification plant.
[0070]
Next, an eighth embodiment will be described. Eighth embodiment Is Pump proper operation monitoring (2). Pump proper operation monitoring (2) is an early detection system that supports proper operation of pumps with different capacities in the manual mode and monitors abnormal water discharge / leakage when it is determined that there is an abnormality in operation.
[0071]
The pump proper operation monitoring (2) will be described. FIG. 11B is an explanatory diagram for explaining proper pump operation monitoring (2). Previous figure 6 As shown, the first pressurizing pump 2 connected in parallel ₁ And the second pressure pump 2 ₂ Are driven independently. One is a large capacity pump and the other is a small capacity pump. In this case, switch to small capacity pump operation or large capacity pump operation according to the flow rate, and if switching reaches the large capacity pump operation switching flow rate during small capacity pressurization pump operation, switch to large capacity pressurization pump operation, Conversely, if the small capacity pump operation switching flow rate is reached during the large capacity pressurizing pump operation, the operation is switched to the small capacity pressurizing pump operation. Appropriate operation monitoring is performed by measuring the actual flow rate in response to the operation command of the pressure pump.
[0072]
In this case, as shown by the arrow e in FIG. 11 (b), the flow during the large capacity pump operation falls below the small capacity pump operation switching flow for more than the verification time, and an alarm is given. Is output.
Further, as shown by the arrow f in FIG. 11 (b), the flow rate during the small capacity pump operation exceeds the large capacity pump operation switching flow rate for more than the verification time, and an alarm is given. Output.
[0073]
Specifically, the first pressurizing pump 2 ₁ A large capacity pump and a second pressurizing pump 2 ₂ Is a small capacity pump, when the flow data of the large capacity pump measured by the flow meter 9 falls below the small capacity pump operation switching flow for more than the verification time, the arithmetic processing means 7 gives a sign of abnormal water discharge / leakage. It is judged that there is, and an alarm is output.
When the flow rate data of the small capacity pump measured by the flow meter 9 exceeds the large capacity pump operation switching flow rate over the verification time, the arithmetic processing means 7 determines that there is a sign and outputs an alarm.
[0074]
The early detection system outputs an alarm message from the alarm output means 8 when a precursor is determined. This alarm message can take various forms such as outputting a sound signal read from the memory through a speaker, or outputting a character / video signal read out from the memory using a display device. The system will be designed as appropriate according to the current status of the installed water purification plant.
[0075]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to detect abnormal water discharge from a pipe rupture or fire, or leakage from a reservoir at an early stage, thus enabling initial response, preventing water outage, and realizing a stable supply of water. Is possible.
In general, it is possible to provide a system for detecting abnormal water discharge or water leakage at an early stage by detecting a sign that leads to abnormal water discharge or water leakage.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram illustrating a basic configuration of an early detection system common to first to fourth embodiments.
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a determination method for monitoring an abnormal drop in a reservoir water level.
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining abnormal water discharge monitoring on the primary side of the pressurizing pump in time series.
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining abnormal water discharge monitoring on the secondary side of the pressurizing pump.
FIG. 5 is an explanatory diagram explaining pump interlock monitoring.
FIG. 6 is a system configuration diagram illustrating a basic configuration of an early detection system common to the fifth to eighth embodiments.
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining congestion monitoring at the time of pump activation.
FIG. 8 is a model diagram of pressure pumps connected in parallel.
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining a two-unit operation.
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating congestion monitoring during pump operation.
FIG. 11 is an explanatory view for explaining proper pump operation monitoring;
[Explanation of symbols]
1 Primary distribution reservoir
2 Pressure pump
2 ₁ 1st pressure pump
2 ₂ Second pressure pump
2 _n Nth pressurizing pump
3 Secondary distribution reservoir
4 Primary side reservoir water level detection means
5 Operation start / stop detection means
6 Secondary water level detection means
7 Arithmetic processing means
8 Alarm output means
9 Flow meter

Claims

A system that monitors the water operation of a plant at a water treatment plant and detects abnormal water discharge / leakage at an early stage.
Calculate the water level descent of the reservoir over the verification time in a time series, and if the latest water level descent exceeds the allowable water level descent calculated using the previous water level descent, the downstream plant An early detection system for abnormal water discharge / leakage, characterized by comprising means for judging that there is a sign of abnormal water discharge or water leak.

A system that monitors the water operation of a plant at a water treatment plant and detects abnormal water discharge / leakage at an early stage.
The pressure pump in operation is controlled to stop due to a drop in the primary pressure in the water pipe connecting the pressure pump and the primary side reservoir, and the water level in the secondary side is below the specified water level. In this case, an abnormal water discharge / leakage early detection system comprising means for determining that there is a sign of abnormal water discharge or water leakage between the pressurization pump and the primary distribution reservoir.

A system that monitors the water operation of a plant at a water treatment plant and detects abnormal water discharge / leakage at an early stage.
When the water level difference in the verification time when the water level of the secondary side reservoir on the secondary side of the pressurization pump rises below the predetermined minimum rise level width, the pressurization pump and the secondary side reservoir A system for early detection of abnormal water discharge / leakage, characterized by comprising means for judging that there is a sign of abnormal water discharge or water leak between.

A system that monitors the water operation of a plant at a water treatment plant and detects abnormal water discharge / leakage at an early stage.
A plurality of pressurizing pumps arranged in series are operated in tandem, and after starting the operation of a certain pressurizing pump, the pressurizing pump that is adjacent to the subsequent stage in the water flow direction and should start operating within a specified time An abnormal water discharge / leakage early detection system comprising means for determining that there is a sign of abnormal water discharge or water leakage when operation does not start within the specified time.

A system that monitors the water operation of a plant at a water treatment plant and detects abnormal water discharge / leakage at an early stage.
A plurality of pressurizing pumps arranged in series are operated in tandem, and after stopping the operation of a certain pressurizing pump, it is adjacent to the previous stage in the water flow direction and should be shut down within a specified time. An abnormal water discharge / leakage early detection system comprising means for judging that there is a sign of abnormal water discharge or water leakage when the operation does not stop within a specified time.

A system that monitors the water operation of a plant at a water treatment plant and detects abnormal water discharge / leakage at an early stage.
When the flow rate output from the pressurization pump continues below the specified flow rate during the operation for one pressurization pump, it is judged that there is a sign of abnormal water discharge or water leakage and an alarm is generated. , when the flow rate output from the pressure pump becomes the prescribed flow rate × 1.1 or more, early detection system abnormalities water discharge-leakage, characterized in that it comprises means for attempting to bring the alarm.

A system that monitors the water operation of a plant at a water treatment plant and detects abnormal water discharge / leakage at an early stage.
When multiple pressure pumps arranged in parallel are operated in tandem, and the flow rate output from the pressure pumps during the operation of multiple pressure pumps is below a predetermined specified flow rate and continues for the verification time generates an alarm is determined that there is a sign of abnormal drainage or leakage, if the flow rate output from the pressure pump becomes the prescribed flow rate × 1.1 or more, the unit attempting to bring the alarm An early detection system for abnormal water discharge / leakage, characterized by having