JP4410859B2 - 水処理施設における運転監視制御の表示システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は上水（浄水）場又は下水処理場等の水処現場における現場施設の監視又は制御装置側のデータを取り込み表示する水処理施設における運転監視制御の表示システム。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
一般的に所定の管理者（市役所等）によって管理されている上又は下水処理場等の水処現場には、現場施設として作動用現場機器（ポンプ，モータ等）や計測用の計装機器（センサ等）が設置されており、これらの現場施設が所定の制御装置によって運転、又は制御装置側に作動データ等を送るように動作させられて水処理が行われている。
【０００３】
そして本発明者は上記現場機施設を特開平９−２４３６１号公報の明細書及び図面に示されるような処理場端末監視制御装置によって監視制御し、特開平５−３０２３４５号及び特開平９−２４３６１号公報の明細書及び図面に示されるようなシステムで管理（水処現場の動作等の監視）する発明を既に提案している。
【０００４】
このとき処理場端末監視制御装置はディスプレイ上に水処理現場の動作等を監視するための表示（動作状態の表示等を含む）を行うことができる構成になっており、また処理場端末監視制御装置側と公衆回線（ＮＴＴ等）等で接続される水処現場の監視用のホストコンピュータ（中央監視装置）やサブホストコンピュータも処理場端末監視制御装置側からデータを得て監視表示を行うことができるように設定されている。
【０００５】
しかし上記各監視用の装置は概ね専用設計であり、一般的なノートパソコンやデスクトップ型のパソコン等で上記監視表示を行わせることが困難であった。このため水処理現場の監視表示は、特定の場所（処理場端末監視制御装置，ホストコンピュータ，サブホストコンピュータ等が設置されている場所）以外では見ることができず、直接の受益者（市民等）が水処理現場の状態等を容易に確認することが困難であった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するための本発明は、第１に複数の水処理現場にポンプやモータ等の作動用現場機器１ａやセンサ等の計測用の計装機器１ｂ等が設置された水処理用の現場施設１を各々設け、制御コンピュータ２７を各現場施設１に対応させて設け、通信回線８を介して前記制御コンピュータ２７と接続されるホストコンピュータ４及び表示コンピュータ３４を設け、制御コンピュータ２７が、ディスプレイ２６を備えるとともに、前記作動用現場機器１ａの運転を制御することにより前記現場施設１の運転を制御するにあたって該作動用現場機器１ａの駆動・停止を行うドライバ２１をシーケンサ２４によって制御する運転制御機能と、前記計装機器１ｂを介して上記運転制御及び監視のための現場施設１側からのデータの取り込みと該データの処理保存を行うにあたって前記計装機器１ｂから信号変換器２２を介して収集したデータを認識・判別・整理して日報・月報・年報データの作成・収集や運転時間集計や運行履歴の加工を行うデータ処理管理機能と、モデム又はネットワークアダプタ等の通信装置を使用した通信回線８を介する通信をサポートする通信機能と、水処理現場の監視用に上記データをグラフィック的にディスプレイ表示する表示処理機能とを有し、ホストコンピュータ４が、警告表示部４２を備えて上記データ処理管理機能及び通信機能を有して前記制御コンピュータ２７側をコントロールできる構成とするとともに、制御コンピュータ２７側のコントロールによって前記現場施設１の異常が計装機器１ｂを介して検出された際には警告表示部４２を作動させることにより現場施設１の監視を行い、表示コンピュータ３４が、ディスプレイ３１を備えて上記表示処理機能、データ処理管理機能及び通信機能を有するとともに、制御コンピュータ２７側からのデータを収集してディスプレイ３１に表示させ、また、上記表示コンピュータ３４と、制御コンピュータ２７と、ホストコンピュータ４とにそれぞれ、上記運転制御機能、データ処理管理機能、表示処理機能及び通信機能と、上記各機能の一部又は全部が機能しないように制限する規制機能とを実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読みとり可能な記録媒体４６を内蔵せしめ、上記規制機能によりホストコンピュータ４及び表示コンピュータ３４のそれぞれに対して所定の動作の規制を行い、該各コンピュータ４，３４に応じた動作を実現させるにあたり、少なくとも、ホストコンピュータ４がシーケンサ２４を介した作動用現場機器１ａの制御を行わないようにホストコンピュータ４の運転制御機能を規制することを特徴としている。
【０００７】
第２に、表示コンピュータ３４に、プロジェクタ４７とスクリーン４８によって構成される外部表示装置４９を接続し、上記監視用のグラフィック的表示を該外部表示装置４９上に表示させることを特徴としている。
【０００８】
第３に、表示コンピュータ３４が、各現場施設１の設置場所を総括的に地図上に表示する管理地図画面５３の表示が可能に構成されたことを特徴としている。
【０００９】
第４に、水処理現場に該現場近傍の状態を撮影する映像施設３６を制御コンピュータ２７側に設置し、表示コンピュータ３４が上記映像施設３６からのデータを映像表示可能であることを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下発明の実施形態につき詳述する。図１は本発明の水処理施設における運転監視制御の表示装置の全体構成図であり、所定の管理者（本実施形態では市の水道局）が管理する上又は下水処理場等の複数の各水処理現場ａ〜ｈには、現場施設１としてポンプやモータ等の作動用現場機器１ａ，センサ等の計測用の計装機器１ｂ等が設置されており、この各現場施設１に対して該現場施設１の制御を行うための端末監視制御装置２が付設されている。
【００１１】
つまり１つの現場施設１と該現場施設１に対応する端末監視制御装置２とによって１つの上又は下水道施設３が形成されており、複数の上又は下水道施設３（各端末監視制御装置２）が、端末監視制御装置２側からデータ（情報）を得て各水処理現場ａ〜ｈにおける水道施設３の作動状態を監視制御するホストコンピュータ４，サブホストコンピュータ６，監視端末７等に通信回線（ＮＴＴ公衆回線）８又は専用回線９等を介してＬＡＮ接続されて水処理施設（複数の上又は下水道施設３）における運転監視制御機構が構築されている。
【００１２】
なお図１に示されるように監視端末７は上記水処理施設の管理者である市の水道局が設置されている市庁舎１１内に配置されており、またホストコンピュータ４はメーカ，施工業者等の水処理施設の監視や制御等を集約的に行う集中監視センタ１２に、サブホストコンピュータ６は設備メーカの出先機関や管理サービス業者等の施設の維持管理を必要に応じて行う維持管理業者１３や、例えば水処理や電気のハード及びソフト、機械設備等に詳しい高いレベルの技術者等を配した水処理全般にわたる指導部門（水管理相談センタ１４等）に設置されている。
【００１３】
そして上記運転監視制御機構のＬＡＮ接続は、所定の水処理現場（本実施形態では下水処理現場ａ〜ｃ）が公衆回線８を介してホストコンピュータ４及びサブホストコンピュータ６に接続されているとともに、他の水処理現場（本実施形態では上水処理現場ｄ〜ｈ）が専用回線９（ＬＡＮケーブル）を介して監視端末７に接続され、且つ該監視端末７が公衆回線８を介してホストコンピュータ４及びサブホストコンピュータ６に接続された構成となっている。
【００１４】
つまりホストコンピュータ４及びサブホストコンピュータ６は、下水処理現場ａ〜ｃからのデータを各下水処理現場ａ〜ｃに対応する端末監視制御装置２から、上水処理現場ｄ〜ｈからのデータを監視端末７からそれぞれ公衆回線８を介して得ることができ、一方監視端末７は前述の上水処理現場ｄ〜ｈ（各上水処理現場ｄ〜ｈに対応する端末監視制御装置２）からのデータを専用回線９を介して得ることができる。なお市庁舎１１内には上記下水処理現場ａ〜ｃからのデータを各下水処理現場ａ〜ｃに対応する端末監視制御装置２から公衆回線８を介して得ることができる下水サブホストコンピュータ１８が設置されている。
【００１５】
そして各水処理現場ａ〜ｈにおける上又は下水道施設３の作動状態を、集中監視センタ１２，維持管理業者１３，水処理相談センタ１４においては、ホストコンピュータ４又はサブホストコンピュータ６による上記公衆回線８を介して得られたデータに基づいた監視用グラフィック表示のディスプレイ表示によって監視制御することができ、市庁舎１１内においては下水処理現場ａ〜ｃの作動状態を下水サブホストコンピュータ１８による公衆回線８を介して得たデータに基づいた監視用グラフィック表示のディスプレイ表示によって、上水処理現場ａ〜ｈの作動状態を監視端末７による専用回線９を介して得たデータに基づいた監視用グラフィック表示のディスプレイ表示によって監視制御することができる。
【００１６】
このとき監視端末７等の専用回線９を介してデータを得る構造のものは、データが常に最新のものとなり、換言すると常にリアルタイムのデータで監視制御を行うことができるが、ホストコンピュータ４，サブホストコンピュータ６，下水サブホストコンピュータ１８等のデータを公衆回線８を介して収集する構造のものは、公衆回線８を常に接続してデータの収集を行う以外は基本的に常にリアルタイムのデータで監視制御を行うことはできず、通常は過去データで監視制御を行い、必要に応じてリアルタイムのデータを取り込み監視制御を行う形態となっている。
【００１７】
なおホストコンピュータ４には大型スクリーン１６が接続されており、本実施形態において集中監視センタ１２ではホストコンピュータ４と大型スクリーン１６とによって形成される中央監視装置１７により監視制御（ディスプレイ表示）が行われる。また監視端末７を、下水処理現場ａ〜ｃからの情報（データ）を公衆回線８を介して得ることができる構成としても良い。
【００１８】
ここで上記端末監視制御装置２の構造と機能について簡単に説明する。上記端末監視制御装置２は、図２に示されるように現場施設１における作動用現場機器１ａの駆動，停止等の運転を行うドライバ２１と計装機器１ｂからのデータをフォローする信号変換器２２とを備えた制御装置２３と、該ドライバ２１を制御するシーケンサ２４と、運転制御及び監視のための現場施設１側からのデータの取り込みを行い、該データを処理するとともに上記シーケンサ２４を制御する制御コンピュータ２７とを備えた構造で、特開平９−２４３６１号公報に示されるものと同様の機能を有したものとなっており、ＣＲＴ等のディスプレイ２６を備えるとともに、公衆回線８又は専用回線９を介する通信が通信装置であるモデム２８又はネットワーク（ＬＡＮ）アダプタ２９等によって可能となっている。
【００１９】
このとき上記制御コンピュータ２７には、現場施設１の運転を制御する運転制御機能，該運転制御及び監視のための現場施設１側からのデータの取り込みと該データを所定形式に処理して保存するデータ処理管理機能，監視用に処理されたデータをグラフィック的にディスプレイ表示可能に処理するグラフィック処理機能を備えた表示処理機能，モデム又はネットワークアダプタ等の通信装置を使用した公衆回線８又は専用回線９を介する通信をサポートする通信機能，上記各機能の一部又は全部が機能しないように制限する規制機能を実現させるためのプログラム（メインプログラム）を記録したコンピュータ読みとり可能な記録媒体が内蔵、つまり上記メインプログラムがインストールされている。
【００２０】
これにより制御コンピュータ２７からの指示によってシーケンサ２４が作動させられドライバ２１を介して作動用現場機器１ａの運転がなされて各水処理現場ａ〜ｈで水処理が行われるが、制御コンピュータ２７は計装機器１ｂからのデータを信号変換器２２を介して受け取り、現場施設１の運転状況に応じたシーケンサ制御の補正，運転状況の良否の判断，オペレータの操作に応じて表示処理機能により設定される監視用グラフィック表示のディスプレイ２６上への表示等を行い、またディスプレイ２６上にタッチパネル操作画面も表示させる。
【００２１】
そしてデータ処理管理機能によって所定形式に処理保存されたデータや監視用に処理されたデータ等を通信機能によって公衆回線８や専用回線９を介して前述のホストコンピュータ４，サブホストコンピュータ６，監視端末７等に送り（転送し）、これによってホストコンピュータ４，サブホストコンピュータ６，監視端末７等は前述のように各水処理現場ａ〜ｈの作動状態を監視制御することができる。なお上記制御コンピュータ２７の作動は上記メインプログラムによって実現されており、該メインプログラムによって表示可能な監視用グラフィック表示は後述するように従来のものより、水処理現場ａ〜ｈの作動状態をよりグラフィカルに表示することができるように構成されている。
【００２２】
そして本発明は上記水処理施設の運転監視制御機構を構築しているＬＡＮに、図３に示されるようにＣＰＵボード，ＦＤ（フロッピーディスク）ドライブ，ハードディスク，各種インターフェースボード等を備え、ＣＲＴ３１等のディスプレイ，モデム３２，キーボード，マウス，ネットワーク（ＬＡＮ）アダプタ３３等が接続された一般的なデスクトップ又はノート型パソコンに前述のメインプログラム（制御コンピュータ２７にインストールされているプログラム）がインストールされた構成の表示コンピュータ３４を、公衆回線８から又はオンライン（ＬＡＮケーブル等の専用回線５０）で接続して、上記メインプログラムの機能により図４に示されるように端末監視制御装置２側からのデータを収集し、該データに基づいた監視用グラフィック表示等をディスプレイ（ＣＲＴ３１）に表示させる構成となっている。
【００２３】
なおメインプログラムの通信機能はモデム又はネットワークアダプタ等の通信装置を使用した公衆回線８又は専用回線９（ＬＡＮケーブル）を介する通信をサポートするため、表示コンピュータ３４をモデム３２又はＬＡＮアダプタ３３を介して公衆回線８又はオンライン（ＬＡＮケーブル）で上記ＬＡＮに接続することで、表示コンピュータ３４と上記ＬＡＮ側との通信のサポートを行う。
【００２４】
このとき図１に示されるように所定の水処理現場には、周辺又は現場施設１近傍の映像を映して端末監視制御装置２（制御コンピュータ２７）側に電送するカメラ等の映像施設３６が設置されており、この映像施設３６からの映像データはメインプログラムの表示処理機能等によって端末監視制御装置２側で映像として見ることができる他、上記運転監視制御機構のＬＡＮ上を伝送されておりホストコンピュータ４，サブホストコンピュータ６，監視端末７，表示コンピュータ３４等でも見ることができる。つまり表示処理機能は映像施設３６からのデータを映像表示可能に処理する映像処理機能を有している。
【００２５】
なお上記監視端末７は図５に示されるように、ＣＰＵボード，ＣＲＴ等のディスプレイ２６，ＦＤドライブ，ハードディスク，各種インターフェースボード等を備え、モデム２８，プリンタ，キーボード，マウス，ＬＡＮアダプタ２９等が接続された一般的なデスクトップパソコンに、サインポール３９やブザー４１等の警報装置４２が接続されているとともに前述のメインプログラムがインストールされた構造となっており、図５，図６に示されるように、上水処理現場ｄ〜ｈの端末監視制御装置２側から専用回線９（ＬＡＮケーブル）を介して送られるデータを通信機能によってＬＡＮアダプタ２９を介して受け取り、データ処理管理機能や表示処理機能によりデータの保存や監視用グラフィック表示等をディスプレイ２６上に表示することが可能となっている。
【００２６】
このとき監視端末７は上水処理現場ｄ〜ｈの各端末監視制御装置２が専用回線９（ＬＡＮケーブル）を介して集中的に接続された監視ネットワーク４３にネットワークアダプタ２９を介してＬＡＮケーブル等で接続されることでデータの受け取りが可能となっている。そして監視端末７は、監視端末７側で処理されたデータや上記上水処理現場ｄ〜ｈの制御コンピュータ２７側から送られたデータ等を通信機能によってモデム２８から公衆回線９を介して前述のホストコンピュータ４等に送ることができる。
【００２７】
また前述のホストコンピュータ４及びサブホストコンピュータ６も図７に示されるように、上記監視端末７と同様な（ＬＡＮアダプタは省略されている）モデム２８を備えたデスクトップパソコンに、サインポール３９やブザー４１等の警報装置４２が接続されているとともに上記メインプログラムがインストールされた構造となっており、図８に示されるように上水処理現場ｄ〜ｈの各端末監視制御装置２（制御コンピュータ２７）や監視端末７から公衆回線８を介して送られるデータを通信機能によってモデム２８から受け取り、データ処理管理機能や表示処理機能によりデータの保存や監視用グラフィック表示をディスプレイ２６上に表示すること等が可能となっている。
【００２８】
なおホストコンピュータ４，サブホストコンピュータ６，監視端末７はシーケンサ２４の制御を行わないため、運転制御機能の出力データが通信機能を介して制御コンピュータ２７側に出力されないように前述の規制機能によりソフトウエア的又はハードウエア的に規制されている。さらに前記ホストコンピュータ４，サブホストコンピュータ６，監視端末７，端末監視制御装置２はいずれも通信機能により、巡回監視又はメンテナンス等を行う巡回者のポケットベル４６や携帯電話４７等の通信手段等に公衆回線８を介して接続可能となっている。
【００２９】
これにより各上又は下水処理現場ａ〜ｈの異常発見時にはホストコンピュータ４，サブホストコンピュータ６，監視端末７，端末監視制御装置２のいずれかより自動的に巡回者が呼び出され、巡回者は各異常部の施設側やホストコンピュータ４，サブホストコンピュータ６のオペレータ等に電話コンタクトできるようになっている。また少なくともホストコンピュータ４，サブホストコンピュータ６，監視端末７は上記各上又は下水処理現場ａ〜ｈの異常時に上記サインポール３９やブザー４１等の警報表示部４２を作動させる構造となっている。
【００３０】
この他本実施形態ではＬＡＮ接続された制御コンピュータ２７，ホストコンピュータ４，サブホストコンピュータ６，監視端末７，表示コンピュータ３４間で後述するメインプログラムのプロセスにより電子メールの送受信が可能に構成されており、各コンピュータのオペレータ間の情報交換を容易に行うことができるようになっている。
【００３１】
そしてホストコンピュータ４及びサブホストコンピュータ６は図９に、監視端末７は図１０に、表示コンピュータ３４は図１１に示されるようなプロセスを有してメインプログラムによって作動させられているが、メインプログラムは前述の規制機能により各コンピュータ４，６，７，３４に対して所定の動作の規制を行い、上記に示す各コンピュータ４，６，７，３４に応じた動作を実現している。
【００３２】
すなわち各コンピュータ４，６，７，３４は、プログラムの起動・終了を司るプロセスであるプロセス管理プロセスによって、システム立ち上げ時の各プロセスの起動、再起動処理が必要な場合の再起動処理が行われ、ネットワーク（専用回線９）で通信を行うＢＵＳ管理プロセスにより、従来公知の前述の監視等に用いられるアナログ計測値、パルス積算値、運転・停止信号、警報信号等を収集する。なおホストコンピュータ７及びサブホストコンピュータ９は前述のようにネットワークでの通信が行われないためＢＵＳ管理プロセスが規制されている。
【００３３】
そして公衆回線８を通じて他のユニット（ホストコンピュータ４，サブホストコンピュータ６，制御コンピュータ２７等の監視制御機構側）との通信を行うプロセスであるユニット間通信プロセスによって、メインプロセスからの指示に対して、通信制御（回線制御・プロトコル制御）が行われ、警報情報、日報情報等の転送が行われ、外部からの通信要求に対して通信制御が行われる。このときデータ受信要求の場合、監視用データ・電子メール等の判別が行われてデータ受信処理が行われ、データ送信要求の場合、監視用データ・電子メール等の判別が行われ送信処理が行われる。またサインポール制御信号等の警報装置４２の制御信号を司る外部入出力プロセスがホストコンピュータ４，サブホストコンピュータ６，監視端末７に設けられており、該外部入出力プロセスによって警報装置４２が制御されている。
【００３４】
なおホストコンピュータ４，サブホストコンピュータ６，監視端末７を通信を介して制御コンピュータ２７側をコントロール（リモートメンテナンス）することができる構成とし、上記各プロセスにリモートメンテナンスの制御を加えても良く、この場合は例えばメインプロセスの指示により、アナログ上下限設定値・サインポール制御信号・メンテナンス中信号などのネットワーク制御信号をネットワーク側に送出し、システムが正常動作しているか否かのモニター信号をネットワークに出力する（ネットワーク内部でパソコンの正常動作をモニターしている）構造とすることができる。
【００３５】
そしてメインプロセスによってＢＵＳ管理プロセス、ユニット間の通信プロセスから受け取ったデータの整理・集計・蓄積処理、ユーザーインタフェース処理、印刷処理を司る構成となっているが、該メインプロセスは以下に示すＧＵＩ管理モジュール，データフロー管理モジュール，ファイル管理モジュールを備えたものとなっている。
【００３６】
すなわちメインプロセスは、オペレータとのユーザーインタフェースを司り、ディスプレイ（ＣＲＴ）・プロジェクタ・プリンタへの画面及び帳票出力、キーボード・マウス・タッチパネル入力等の外部入出力機器の制御を行うＧＵＩ管理モジュールと、ネットワークから収集したアナログ値・パルス積算値・運転信号・警報信号などのデータを認識・判別・整理し、ＧＵＩ処理モジュール、ファイル管理モジュールが処理を行いやすい形に加工し、日報・月報・年報データ作成・集計、運転時間集計、警報履歴、運行履歴などの蓄積用データの加工を行うデータフロー管理モジュールと、ファイル入出力を行うファイル管理モジュールとを備えているのである。なお提示収集データの蓄積は、ハードディスクの負担を軽減させるために１０分間蓄積した後ハードディスクへの書き出しを行っている。
【００３７】
次に表示コンピュータ３４によるデータの表示動作について説明する。表示コンピュータ３４は前述のように運転監視制御機構のＬＡＮに、表示コンピュータ３４を上記ＬＡＮ側に接続するための通信装置であるモデム３２又はＬＡＮアダプタ３３を介して、公衆回線８又はＬＡＮケーブル等の専用回線５０より接続して各又は所定の端末監視制御装置２側からのデータを収集することで、該データによる監視用グラフィック表示のディスプレイ（ＣＲＴ３１）上への表示が可能な構成となっている。
【００３８】
このため一旦ＬＡＮに接続して所定期間のデータを収集した後ＬＡＮへの接続を切断する等によって以降のデータ収集を中止し、表示コンピュータ３４内に所定のデータ（つまり過去データとなる）を蓄積し、該蓄積されたデータを利用して上記監視用グラフィック表示を行う場合と、ＬＡＮ接続を常に継続してリアルタイムのデータ（つまり最新データとなる）を収集し、該収集されたデータを利用して上記監視用グラフィック表示を行う場合とがある。
【００３９】
まず過去データによる監視用グラフィック表示を行う場合について説明する。図１２に示すように、制御コンピュータ２７，ホストコンピュータ４，サブホストコンピュータ６，監視端末７の具備するＬＡＮ・ＦＤ（フロッピーディスク）インタフェースを用いて（公衆回線８，ＬＡＮアダプタ３３，フロッピーディスク４５を介して）表示コンピュータ３４に、前述の現場施設１の監視用グラフィック表示を実現させるためのデータ（従来公知の日報・月報・年報，警報履歴，運行履歴のファイル等）を転送した後、表示コンピュータ３４をスタンドアローン状態とする。
【００４０】
このとき表示コンピュータ３４には、前述のメインプログラムが記録されたコンピュータ読みとり可能な記録媒体（フロッピーディスク，ＣＤロム，ハードディスク等）４６を介してこのメインプログラムがインストールされており、表示コンピュータ３４を任意の場所に移動させて、このプログラムを立ち上げ、転送されたデータ（日報月報年報，警報履歴，運行履歴のファイル等）をメインプログラムの機能により加工することでＣＲＴ３１上に上記データに基づいた監視用グラフィック表示を行わせることができる。
【００４１】
一方表示コンピュータ３４を公衆回線８又はＬＡＮケーブル等の専用回線５０で上記ＬＡＮに接続して、ＬＡＮへの接続状態を保ったまま（表示コンピュータ３４をネットワーク状態として）データを収集する構成とすると、メインプログラムの機能によってＬＡＮ側との通信中リアルタイムにデータの取り込み（転送）が行われてデータが蓄積され、表示コンピュータ３４によってこのリアルタイムで転送されるデータに基づいた前述と同様の監視用グラフィック表示をＣＲＴ３１上に表示することができる。
【００４２】
なお表示コンピュータ３４は上記のようにメインプログラムの機能によって収集したデータをＣＲＴ３１（ディスプレイ）上に監視用グラフィック表示として表示する構造となっているため、収集したデータを監視端末７等での扱いと同様に取り扱う事が可能であり、ＣＲＴ３１上の監視用グラフィック表示の表示も監視端末７，ホストコンピュータ４，サブホストコンピュータ６，端末監視制御装置２等のディスプレイ上の表示（監視用グラフィック表示）と同等の動きとなり、ＬＡＮに継続的に接続可能な場所（リアルタイムなデータが収集可能な場合）においては、より現実に即した監視用グラフィック表示を行うことができる。ただし過去データを収集した場合は、リアルタイムのデータを扱わない部分のみが監視端末７等と同等の動きとなる。
【００４３】
以上に示されるように本発明では特開平９−２４３６１号公報に示される効果以外に、制御コンピュータ２７を作動せしめるメインプログラムが記録媒体に記録されており、一般的なノートパソコンやデスクトップ型のパソコンにこの記録媒体２５を内蔵せしめる（メインプログラムをインストールする）ことで、これらのパソコンが容易に表示コンピュータ３４として構成されるため、比較的簡単により多くの人が表示コンピュータ３４を有することができると共に、公衆回線８又は専用回線５０を介して通信機能によって表示コンピュータ３４側に収集されたデータが、実際に水処理現場ａ〜ｈで使用されるものとほぼ同一の監視用グラフィック表示としてＣＲＴ３１に表示させることができるという利点がある。
【００４４】
つまり表示コンピュータ３４は水処理現場ａ〜ｈの生データを直感的で理解しやすい状態（グラフィック）で表示することができ、前述のＬＡＮへの接続が可能な状態で表示コンピュータ３４を備えることによって直接の受益者（市民等）や現場の維持管理等を行う業者等の比較的多くの人間が水処理現場ａ〜ｈの状態等を容易に確認することができ、特にデータの収集をリアルタイムで行うことができる場合にはより現実に即した水処理現場ａ〜ｈの状態を確認することができる。
【００４５】
このため例えば会議場等において現場の維持管理等を行う業者等の受講者に現場の生のデータを直感的で理解しやすい状態で示して講習（コンサルティング）を行うことができ、特にデータの収集をリアルタイムで行うことができる場合にはより現実に即したコンサルティングを容易に行うことができる。
【００４６】
なお図１２に示すように表示コンピュータ３４に、スクリーン４８上にＣＲＴ３１同様の表示を行わせしめるプロジェクタ４７を接続し、該プロジェクタ４７にＸＧＡ形式等の信号を出力することで上記スクリーン４８上に監視用グラフィック表示（画面表示）を行わせる構造としてもよい。つまり表示コンピュータ３４にプロジェクタ４７とスクリーン４８によって構成される比較的大型の外部表示装置４９をディスプレイとして接続し、監視用グラフィック表示を該外部表示装置４９上に表示させる構造としても良い。
【００４７】
この場合はスクリーン４８を見ることができる比較的多くの人に容易に監視用グラフィック表示を提示することができ、表示コンピュータ３４の収集したデータをそのまま広報用として使用することも容易であり、また表示コンピュータ３４を持ち運び自在なノート型等のモビルティングコンピュータとして上記のようにデータを収集した後スタンドアローン状態で役場・学校・議会・大会議場等のプロジェクタに接続することで、水処理施設等の説明・広報活動を効果的に行うことができる。またノート又はサブノートパソコン（表示コンピュータ３４）とポータブルなプロジェクタ等を利用することでプロジェクタ等を有さない場所においても簡単に広報活動等を行うことができる。
【００４８】
なお表示コンピュータ３４のネットワーク状態を保つことができる場所においてはリアルタイムなデータを基に水処理施設等の説明・広報活動に活用することもでき、特に監視端末７が設けられた市庁舎においては、表示コンピュータ３４を上記監視ネットワーク４３にＬＡＮケーブル等の専用回線５０でオンライン接続することで、容易に上水処理施設ｄ〜ｈの情報をリアルタイムで収集することができるため、専用回線９で庁舎に集約された現場施設のデータ等をリアルタイムで表示し、直接会議等で使用すること等も可能である。
【００４９】
さらに前述の水管理相談センタ１４では、表示コンピュータ３４を上記ＬＡＮに接続し、水管理相談センタ１４内で表示コンピュータ３４によって監視用グラフィック表示を行うことで、各地の様々な処理方式の施設の施設情報、処理方法、現場の実際のデータを集積しデータベース化し、管理装置に必要なデータをデータベース中から取り込み、教材として使用することにより、これから上下水道設備を導入予定の自治体担当者、維持管理業者に対して実践に即した教育を行うこともできる。なお上記データを集積してデータベース化するデータベース機能は、メインプログラムのデータ処理管理機能が前述のファイル管理モジュールに示されるように有していても、また他のデータベースソフトに持たせても良い。
【００５０】
また維持管理業者１３においては、表示コンピュータ３４を上記ＬＡＮに継続的に接続することで、現場のデータをリアルタイムでグラフィック化して見ることができ、比較的理解が容易なグラフィック画面を利用してより容易に維持管理業務を行うことができる。なお前述の構造によりサブホストコンピュータ６は表示コンピュータ３４と同様の監視用グラフィック表示を行うことができるため、維持管理業者１３や水管理相談センタ１４においてはサブホストコンピュータ６が表示コンピュータ３４を兼ねるような構成としても良い。
【００５１】
次に表示コンピュータ３４等（メインプログラムのグラフィック処理機能を備えた表示処理機能）によって表示可能な監視用グラフィック表示について図面を参照して説明する。なお本実施形態の監視用グラフィック表示は、特開平９−２４３６１合公報に示されるものに以下に説明する画面が追加されたものであり、特開平９−２４３６１合公報に示されるものについての説明は割愛する。
【００５２】
図１３は監視用グラフィック表示の指示を出した際のメインメニュー画面５１を示し、この画面を中心にして各項目をクリックすることで、リアルタイムに取り込まれた最新データや予め取り込まれた過去データに基づいた監視用グラフィック表示を行うことができる。
【００５３】
例えば管理地図スイッチ（画面上のスイッチ）５２をクリックすることによって図１４に示されるような水道施設監視システムの管理地図画面５３が表示され、所定の地域、例えば八雲村内部で建設されている上又は下水道施設３の名称と位置が示される。このとき監視されている（ＬＡＮ接続されている）施設３については所定の色（黄色等）の文字で表示されており、何らかの警報が発生した場合、監視している施設を示す表示７７が所定の色（赤・白等）で点滅するように構成されている。
【００５４】
また管理地図画面５３で詳細地図スイッチ（画面上のスイッチ）５４を押すと画面が詳細地図モード（いずれの水処理施設３の詳細地図を選択するかの選択画面であって画面構成は図１４と同一）に変わり、ここで所定の施設系統名称７５をクリックすると、その施設近辺の地図，写真，その施設の概要情報を表示する前述の映像施設等から送られる映像等が表示された図１５に示されるような詳細地図画面５５が表示される。この場合水処理施設３に応じて複数枚（本実施形態の場合最大１６枚程度）の写真情報，その説明を含めた地図，写真情報，映像情報，メモ情報等が表示される。
【００５５】
そしてこの詳細地図画面５５を利用することにより問題（警報）の発生した水処理現場３の位置情報を含めたより詳細な管理情報を即座に得ることができ、該水処理現場３への移動やメンテナンスの対策を容易にたてることができる。また印刷機能を備えているため、画面５５上の印刷スイッチをクリックすることにより画面上で見ている情報をそのまま印刷して、該印刷物を持って現場へ向かうことにより、現場の位置をよく知らない担当者等であっても、警報発生から必要最小限の時間で現場へ急行することができる。
【００５６】
この他図１３のメインメニュー５１より、フローシート履歴スイッチ（画面上のスイッチ）５６をクリックすることによって図１６に示されるような、現場施設１の機能構成をフロー図にて表し、機器運転状態（運転、停止、故障）、槽状態（水位レベル、異常水位）、計測器測定値（瞬時値、積算値）、使用電力量（積算値）等の内容を示すフローシートの過去の運転・警報・計測値・積算値の状態を時間をさかのぼって表示するフローシート履歴の画面５７が表示される。
【００５７】
この場合現場施設１の状況を表示するフローシートをある時間から順次、あるいはさかのぼって表示することによって現場施設１の機器１ａ，１ｂの故障が発生した直前直後の他の機器１ａ，１ｂの動作、水位変動、計測値、積算値の変化を確認することができるため、リアルタイムデータ又は過去データによってこのフローシート履歴を表示せしめることができる。
【００５８】
また各機器１ａ，１ｂは制御シーケンスに従って機能しており、時系列に機器動作を確認することによって、機器制御が正常に行われているか、警報の発生前後に異常な動きをしていないか確認することができる。なお再生表示させる間隔の時間は自由に設定できる。さらに自動再生機能を持ち、自動再生モードに切り替えると、自動再生・自動逆再生ができる。
【００５９】
他に、メインメニュー５１より計測値表示スイッチ（画面上のスイッチ）５８をクリックすることによって図１７に示されるような流量・水位等のアナログ計測値について、指示計のイメージとディジタル値（数値）の両方で表示してオペレータが確認することができる計測値表示画面５９が表示される。この表示によりリアルタイムのデータを表示コンピュータ３４が取り込んでいる場合、現場施設１（計装機器１ｂ）のアナログ計測内容を表示コンピュータ３４上で指示計のイメージのまま、リアルタイムに見る（表示させる）ことができる他、ディジタル値での表示も合わせて行うため値を正確に知ることができる。なお異常値の場合は赤色等に変化し、過去データにおいてはデモを行うことができる。
【００６０】
さらにメインメニュー５１で運行履歴スイッチ（画面上のスイッチ）６１をクリックすることによって図１８に示されるような全水処理現場３、全機器１ａ，１ｂの１日の起動時刻、停止時刻、起動から停止までの運転時間及び各警報の発生時刻、解除時刻を時系列で集計した運行履歴画面６２が表示されるが、上記クリックによって図１９に示される日付指定画面６３が呼び出されるので、日付指定の完了によって指定された日付に対応した運行履歴が表示される。
【００６１】
このとき表示する水処理現場３の現場施設１を指定したい場合には、施設選択をクリックして施設名称をクリックするとその現場施設１の機器１ａ，１ｂの運行履歴を表示させることができ、選択した施設１の１つの機器のみを選択したい場合には施設選択画面の機器選択画面上でその機器名称をクリックすることで画面上に選択した機器のみの運行履歴が表示される。上記構造により容易に所定の日付の所定の水処理施設３の運行履歴を表示させることができる。
【００６２】
またメインメニュー５１で計測値トレンドスイッチ（画面上のスイッチ）６４をクリックすることによって図２０，図２１に示されるような選択された１６量のアナログ計測値をグラフ化して表示する計測値トレンド画面６６が表示される。これは１グラフ表示部当たり８量分表示し、１画面当たり１６量まで表示でき、さらにあらかじめトレンド条件設定機能を使用して、最大１６０量の中で１６パターンにグループ化しておく事もできる。そしてグループ毎にページ名称と呼ばれる名称をもち、ページ切替ボタン（画面上のボタンスイッチ）６７で各ページを切り替えて表示することができる。
【００６３】
またグラフではスケーラと呼ばれる詳細表示機能により正確な値を読み取ることができ、画面上のスケーラボタン６８を押して（クリックして）縦軸７１と横軸７２の数値を示す表示部６９を表示させ、マウスでグラフ上を左クリックするかあるいはマウスの左ボタンを押しながら左右に移動させると、スケーラの縦線７１がその動きに追従して動き、その時のグラフの値を読み取ってスケーラの縦軸７１の表示部６９に表示する。どのグラフの値をスケーラで読み出すかは凡例の部分で選択する。そして計測値をサンプリングする周期が１分であれば、１分毎の収集データの値を正確に表示できる。
【００６４】
この画面を使用することで、数値の遷移を他の計測値と比較しながら見る必要のあるデータにおいて、傾向の比較をしながら同じ画面で重要な部分の正確なデータを読み取ることができ、サンプル表示以外に汚水処理で必要な、ＤＯ，ｐＨ，ＭＬＳＳ，ＯＲＰなど相互に関連性の深いデータをお互いの相関関係を確かめながら施設管理ができ、現場施設１の機器運行パターンを決定する際の参考とすることができる。
【００６５】
そしてトレンド条件設定機能を使って、各計測値をグラフ化する際の最大値・最小値が指定できるので、計測値の変動幅に合わせて調整することで、常に最適なグラフを見ることができる。またこのグラフはＸ軸のレンジを、２４時間と４８時間とに切り替えることが可能（図２０が２４時間の場合を、図２１が４８時間の場合を示す）で、これにより２日にまたがって数値の傾向を見る機能があり、日にちの境目の部分の計測値の状況や、下水処理で重要となる微生物の反応状況の変化など長い時間かけて監視しなければならない物についても対応する。なお現在表示している前の日・次の日のデータは前日・次日ボタンで表示するので、日付指定を行う必要がない。そして表示されたグラフは印刷機能により印刷ボタンをクリックすることで印刷が可能となっている。
【００６６】
更に上記以外にメインメニュー５１で計測値一覧表示スイッチ（画面上のスイッチ）７２をクリックすることによって図２２に示されるような現在収集しているアナログ計測値をリアルタイムで表示する計測値一覧表示画面７３が表示される。これはリアルタイムデータを収集している際に効果的（場合によってはリアルタイムデータの収集時にのみ有効）な項目であり、計測値の上下限値が設定されている場合、上限を上回るか、または下限を下回るかするとその計測値表示部分が赤等に色変化する。そして１画面に最大６０量分のアナログ計測値を表示でき、これを上回る場合にはページ切替で確認できる。この画面を使用すれば、各施設３にまたがる大量のアナログ計測値の全体の概要を１画面で確認できる。
【００６７】
また前述の管理地図画面５３（図１４）から施設系統名称７５のいずれかをクリックすると、図２３に示されるような管理系統毎に全体像を把握する施設系統図画面７４が表示され、警報が発生する又は過去に発生した場合は該当する部分の色が反転・点滅する。またこの施設系統図画面７４から所定の現場施設をクリックすると図２４に示されるような該当する現場施設１のフローシート画面７６を表示する。これにより警報の発生している施設とその施設に関連する施設のつながりが一目で把握でき、警報が発生した場合に影響を与える範囲が明確になる。
【００６８】
つまり上記メインプログラムの表示処理機能はホストコンピュータ４，サブホストコンピュータ６，監視端末７，制御コンピュータ２７，表示コンピュータ３４側のデータを以上に例示したような監視用グラフィク表示が可能なように加工（処理）する機能を有しており、表示コンピュータ３４はこの監視用グラフィク表示をスクリーン４８やＣＲＴ３１等に表示させるのである。なおホストコンピュータ４，サブホストコンピュータ６，監視端末７，制御コンピュータ２７も上記監視用グラフィック表示をオペレータの任意にディスプレイ表示させることができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上のように構成される本発明によれば、制御コンピュータ及びホストコンピュータを作動せしめるプログラムがコンピュータ読みとり可能な記録媒体に記録されているため、一般的なノートパソコンやデスクトップ型のパソコンに上記記録媒体を内蔵せしめることで、これらのパソコンを容易に表示コンピュータとすることができ、水処理施設の監視制御装置におけるＬＡＮに該表示コンピュータを接続し、該ＬＡＮより水処理現場側からのデータを表示コンピュータ側に収集することで、該データによって実際に水処理現場で使用される制御コンピュータやホストコンピュータ等とほぼ同一の監視用の表示を表示コンピュータのＣＲＴ等のディスプレイで表示せしめることができるという効果がある。
【００７０】
このため比較的簡単により多くの人（市民等の直接の受益者等）が表示コンピュータを有して水処理現場の状態等を容易に確認（監視）することができるが、監視用のデータがグラフィック的にディスプレイ表示される構造とすることで、表示コンピュータ等による水処理現場の監視等をより容易に行うことができ、また例えば上記グラフィック表示により現場の維持管理等を行う業者等の受講者に現場の生のデータを直感的で理解しやすい状態で示して講習（コンサルティング）等を行うこともできる。
【００７１】
つまり表示コンピュータによる上記グラフィック表示等の監視表示によって水処理現場の監視と会議場等における水処理施設の講習や広報活動等を容易に行うことができるが、表示コンピュータにプロジェクタとスクリーン等の外部表示装置を接続することで、上記監視，講習，広報活動等をより容易に行うことができる。特に表示コンピュータが、通信装置を通じて通信回線又は専用回線を介して上記ＬＡＮ側に接続可能である場合は、表示コンピュータのＬＡＮ接続が容易であり、表示コンピュータを比較的自由な場所に設置することができ、上記監視，講習，広報活動等の場所の制限が少なくなる。
【００７２】
さらに専用回線等によってデータの収集をリアルタイムで行うことができる場合にはより現実に即した水処理現場の状態等を表示コンピュータで表示することができる。なお規制機能によって表示コンピュータ側の操作がＬＡＮ側に反映されない構造とすることができ、この場合表示コンピュータによる水処理施設の監視制御装置側への悪影響を防止することができる。
【００７３】
一方監視用グラフィック表示として管理地図画面が表示され、特に該現場近傍の状態を撮影する映像施設による映像を表示することが可能な場合は、この情報を利用することにより警報等が発生した水処理現場の位置情報を含めたより詳細な管理情報を即座に得ることができ、該水処理現場への移動やメンテナンスの対策を容易にたてることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 水処理施設における運転監視制御の表示装置の全体構成図である。
【図２】 端末監視制御装置の構成図である。
【図３】 表示コンピュータの構成図である。
【図４】 表示コンピュータの機能説明図である。
【図５】 監視端末の構成図である。
【図６】 監視端末の機能説明図である。
【図７】 ホスト及びサブホストコンピュータの構成図である。
【図８】 ホスト及びサブホストコンピュータの機能説明図である。
【図９】 ホスト及びサブホストコンピュータの作動プロセスの説明図である。
【図１０】 監視端末の作動プロセスの説明図である。
【図１１】 表示コンピュータの作動プロセスの説明図である。
【図１２】 表示コンピュータのデータ表示時の作動説明図である。
【図１３】 メインメニュー画面を示す。
【図１４】 管理地図画面を示す。
【図１５】 施設の概要情報を表示する詳細地図画面を示す。
【図１６】 フローシート履歴の画面を示す。
【図１７】 計測値表示画面を示す。
【図１８】 運行履歴画面を示す。
【図１９】 運行履歴表示時の日付指定画面を示す。
【図２０】 ２４時間レンジの計測値トレンド画面を示す。
【図２１】 ４８時間レンジの計測値トレンド画面を示す。
【図２２】 計測値一覧表示画面を示す。
【図２３】 施設系統図画面を示す。
【図２４】 フローシート図画面を示す。
【符号の説明】
１ 現場施設
１ａ 作動用現場機器
１ｂ 計装機器
４ ホストコンピュータ
８ 公衆回線（通信回線）
２１ ドライバ
２２ 信号変換器
２４ シーケンサ
２６ ディスプレイ
２７ 制御コンピュータ
３１ ＣＲＴ（ディスプレイ）
３２ モデム（通信装置）
３３ ＬＡＮアダプタ（通信装置）
３４ 表示コンピュータ
３６ 映像施設
４６ 記録媒体
４７ プロジェクタ
４８ スクリーン
４９ 外部表示装置
５０ 専用回線
５３ 管理地図画面

Claims (4)

1. 複数の水処理現場にポンプやモータ等の作動用現場機器（１ａ）やセンサ等の計測用の計装機器（１ｂ）等が設置された水処理用の現場施設（１）を各々設け、制御コンピュータ（２７）を各現場施設（１）に対応させて設け、通信回線（８）を介して前記制御コンピュータ（２７）と接続されるホストコンピュータ（４）及び表示コンピュータ（３４）を設け、制御コンピュータ（２７）が、ディスプレイ（２６）を備えるとともに、前記作動用現場機器（１ａ）の運転を制御することにより前記現場施設（１）の運転を制御するにあたって該作動用現場機器（１ａ）の駆動・停止を行うドライバ（２１）をシーケンサ（２４）によって制御する運転制御機能と、前記計装機器（１ｂ）を介して上記運転制御及び監視のための現場施設（１）側からのデータの取り込みと該データの処理保存を行うにあたって前記計装機器（１ｂ）から信号変換器（２２）を介して収集したデータを認識・判別・整理して日報・月報・年報データの作成・収集や運転時間集計や運行履歴の加工を行うデータ処理管理機能と、モデム又はネットワークアダプタ等の通信装置を使用した通信回線（８）を介する通信をサポートする通信機能と、水処理現場の監視用に上記データをグラフィック的にディスプレイ表示する表示処理機能とを有し、ホストコンピュータ（４）が、警告表示部（４２）を備えて上記データ処理管理機能及び通信機能を有して前記制御コンピュータ（２７）側をコントロールできる構成とするとともに、制御コンピュータ（２７）側のコントロールによって前記現場施設（１）の異常が計装機器（１ｂ）を介して検出された際には警告表示部（４２）を作動させることにより現場施設（１）の監視を行い、表示コンピュータ（３４）が、ディスプレイ（３１）を備えて上記表示処理機能、データ処理管理機能及び通信機能を有するとともに、制御コンピュータ（２７）側からのデータを収集してディスプレイ（３１）に表示させ、また、上記表示コンピュータ（３４）と、制御コンピュータ（２７）と、ホストコンピュータ（４）とにそれぞれ、上記運転制御機能、データ処理管理機能、表示処理機能及び通信機能と、上記各機能の一部又は全部が機能しないように制限する規制機能とを実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読みとり可能な記録媒体（４６）を内蔵せしめ、上記規制機能によりホストコンピュータ（４）及び表示コンピュータ（３４）のそれぞれに対して所定の動作の規制を行い、該各コンピュータ（４），（３４）に応じた動作を実現させるにあたり、少なくとも、ホストコンピュータ（４）がシーケンサ（２４）を介した作動用現場機器（１ａ）の制御を行わないようにホストコンピュータ（４）の運転制御機能を規制する水処理施設における運転監視制御の表示システム。
2. 表示コンピュータ（３４）に、プロジェクタ（４７）とスクリーン（４８）によって構成される外部表示装置（４９）を接続し、上記監視用のグラフィック的表示を該外部表示装置（４９）上に表示させる請求項１の水処理施設における運転監視制御の表示システム。
3. 表示コンピュータ（３４）が、各現場施設（１）の設置場所を総括的に地図上に表示する管理地図画面（５３）の表示が可能に構成された請求項１又は２の水処理施設における運転監視制御の表示システム。
4. 水処理現場に該現場近傍の状態を撮影する映像施設（３６）を制御コンピュータ（２７）側に設置し、表示コンピュータ（３４）が上記映像施設（３６）からのデータを映像表示可能である請求項１，２又は３の水処理施設における運転監視制御の表示システム。

Images