JP4441564B2 - Water supply management system - Google Patents
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Description
この発明は、給水管理システムに係り、特に、地震発生時における水源、すなわち受水槽およびまたは高置水槽の配水管に緊急遮断弁を設け、この緊急遮断弁を、一定の震度以上の揺れを感知して信号を出力する感震器の出力信号によって遮断するとともに、緊急地震速報信号の受信の出力信号によっても前記緊急遮断弁を遮断することによって、災害時の水源を確保し、配水管を介して発生する水の意図しない流出を防止し、その後の水源の効率的利用及び公平な利用ができるようにしたより完全な給水管理システムに関する。 The present invention relates to a water supply management system, and in particular, an emergency shut-off valve is provided in a water source at the time of an earthquake, that is, a distribution pipe of a water receiving tank and / or an elevated water tank, and the emergency shut-off valve senses a shake exceeding a certain seismic intensity. In addition to shutting off with the output signal of the seismic device that outputs the signal, and also shutting off the emergency shutoff valve with the output signal of receiving the earthquake early warning signal, a water source is secured in the event of a disaster, via the water distribution pipe The present invention relates to a more complete water supply management system that prevents unintentional outflow of water generated in the future and enables efficient and fair use of the water source thereafter.
通常の給水管理システムにおいては、特許文献1〜3のように、受水槽または高置水槽に接続された主配水管に緊急遮断弁が設けられており、一定の震度以上の揺れを感知して信号を出力する感震器を設けてこの感震器の出力信号によってこの緊急遮断弁を遮断動作するように制御することが行われている。
In a normal water supply management system, as in
我が国は有数の地震国であり、例えば震度5といった地震が頻発することから、そのような地震が発生した場合には、感震器がこれを感知して信号を出力し、制御盤を経て前記緊急遮断弁を遮断動作して、それによって、配水管の給水側に破損が発生した場合でも、受水槽内の水が意図しない流出をして無駄に漏れることはなく、緊急時の水源として適切に利用することができるようにされている。
しかしながら、さらに、マンション等の集合住宅や高層建物等の給水管理システムにおいては、大型の受水槽及び高置水槽等の貯水槽が設けられており、地震等の災害時にはこの貯水槽内の水が緊急時の飲料水等として活用できることから、一定の大きさ以上の地震の場合には、この貯水槽内の水の意図しない流出によって無駄になることがないように配水管路の緊急遮断弁を遮断して、その後貯水槽内の水を適切に使用することができる構造とすることが要請されている。 However, in water supply management systems for apartment houses and high-rise buildings such as condominiums, there are water tanks such as large receiving tanks and elevated water tanks. Since it can be used as emergency drinking water, an emergency shut-off valve in the water distribution line should be used in case of an earthquake of a certain magnitude or larger so that it will not be wasted due to unintentional outflow of water in this water tank. There is a demand for a structure that can shut off and then use the water in the water tank appropriately.
もちろん、地震災害時に電力電源が停電している場合のために、バックアップ電源を備えることも行われている。 Of course, a backup power source is also provided in the event of a power failure during an earthquake disaster.
一方、地震災害時等にはできる限り早期にこの緊急遮断弁を全閉することによって少しでも多くの緊急時用水源を確保したいという要求が大きい。 On the other hand, there is a great demand for securing as many emergency water sources as possible by fully closing the emergency shut-off valve as soon as possible in the event of an earthquake disaster.
すなわち、大地震などにより水道本管からの上水の供給が遮断された場合においては、建物内の貯水槽、配管系が破損し、貯留水が漏出する恐れがあり、貯留水量は満水時においてさえも、震災時に通常の水利用を行った場合には、1日程度で水を使い果たし、水源が枯渇する程度であり、特にマンションのような集合住宅の場合は震災が発生すると各住戸で競って貯留する可能性があるため、水源は急激に減少し、不公平に水源が配分されることになる。 In other words, if the supply of water from the water main is interrupted due to a major earthquake, etc., the water storage tank and piping system in the building may be damaged, and the stored water may leak out. Even if ordinary water is used at the time of the earthquake, water is used up in about one day, and the water source is depleted. Because there is a possibility of competing and storing, the water source will decrease rapidly, and the water source will be unfairly distributed.
そのためにこの発明では、地震災害時に、受水槽内の、さらにはこの受水槽から揚水した高置水槽内の水が配水管を介して意図しないで流出してしまうことを防止するために、感震器による例えば震度5以上の地震による出力信号に基づいてそれぞれの配水管、または少なくとも高置水槽の配水管の緊急遮断弁を遮断する制御手段を設けるとともに、さらに、地震予知の緊急地震速報の信号に基づいて前記緊急遮断弁を遮断する制御手段を併設して、より完全な給水管理システムを提供するものである。 Therefore, in the present invention, in the event of an earthquake disaster, in order to prevent unintentional outflow of water in the water receiving tank and also in the elevated water tank pumped from the water receiving tank through the water pipe. Control means for shutting off the emergency shutoff valve of each water pipe, or at least the water pipe of the elevated water tank based on the output signal from an earthquake with a seismic intensity of 5 or more, etc. A control means for shutting off the emergency shutoff valve based on a signal is also provided to provide a more complete water supply management system.
また、前記感震器の動作によって緊急遮断弁を遮断するスイッチと、前記緊急地震速報信号受信器の動作によって緊急遮断弁を遮断作動するスイッチとを、並列に設けて、いずれが作動しても緊急遮断弁を遮断できるようにした給水管理システムでもある。 Also, a switch that shuts off the emergency shut-off valve by the operation of the seismic device and a switch that shuts off the emergency shut-off valve by the operation of the emergency earthquake warning signal receiver are provided in parallel. It is also a water supply management system that can shut off the emergency shutoff valve.
すなわち、緊急地震速報は、インターネットサービスプロバイダ(ISP)等が構築している地震防災システムの一端末機として機能する受信器が受信して、緊急遮断システムである制御盤を経由して緊急遮断弁を遮断作動する。したがって、一定の大型地震が発生すると、その初期微動波(P波)が検出されて、本震に10〜30秒以上先行して、緊急地震速報が発信され、この信号によって緊急遮断弁が全閉するものである。 In other words, the earthquake early warning is received by a receiver functioning as one terminal of an earthquake disaster prevention system constructed by an Internet service provider (ISP) or the like, and is sent to an emergency shut-off valve via a control panel that is an emergency shut-off system. Shuts off. Therefore, when a certain large earthquake occurs, the initial tremor wave (P wave) is detected, and an earthquake early warning is transmitted 10 to 30 seconds before the main shock, and the emergency shut-off valve is fully closed by this signal. To do.
この10〜30秒先行して遮断することによる水源の確保量は必ずしも顕著なものとはいえないが、緊急時に一滴の水といえども生命維持に必要であることを考慮すれば、安全安心のために、きわめて効果は大きいものである。 The amount of water source secured by shutting off in advance for 10 to 30 seconds is not necessarily remarkable, but considering that even a drop of water is necessary for life support in an emergency, it is safe and secure. Therefore, the effect is extremely great.
したがって、この発明は、感震器による例えば震度5以上の地震による出力信号に基づいて緊急遮断弁を遮断する制御手段と、地震予知の緊急地震速報の信号に基づいて前記緊急遮断弁を遮断する制御手段とを併設し、受水槽内の、さらにはこの受水槽から揚水した高置水槽内の水が配水管を介して意図しないで流出してしまうことを防止することができるより完全な給水管理システムを提供できるものである。
Therefore, the present invention shuts off the emergency shut-off valve based on the signal of the emergency earthquake warning signal of the earthquake prediction and the control means for shutting off the emergency shut-off valve based on the output signal of the seismic intensity of, for example,
また、前記感震器による緊急遮断弁を遮断するスイッチと、前記緊急地震速報信号受信器による緊急遮断弁を遮断するスイッチとを、並列に設けたので、いずれが作動しても緊急遮断弁を確実に遮断できるようにした給水管理システムでもある。 In addition, since the switch for shutting off the emergency shut-off valve by the seismic device and the switch for shutting off the emergency shut-off valve by the emergency earthquake warning signal receiver are provided in parallel, the emergency shut-off valve is provided regardless of which one is activated. It is also a water supply management system that can be reliably shut off.
したがって、2重に、より完全な給水管理システムを提供することができ、生命、生活維持に必要な水源を確保し、その時点で対応した管理下における、各戸の水栓操作によって、効率よく、しかも公平に、その水源を利用することができ、効率的に配分することができる。地震発生という緊急時であることから、上水利用者の安心安全のための効果はきわめて大きいものがある。 Therefore, it is possible to provide a more complete water supply management system twice, secure the water source necessary for life and life maintenance, and efficiently by the faucet operation of each door under the management corresponding to that time, Moreover, the water source can be used fairly and distributed efficiently. Since it is an emergency of an earthquake, there are significant effects for the safety and security of water users.
以下、この発明の一実施例を図示の給水管理システムにしたがって説明すると、図1において、給水管理システム1は、図示していない上水本管を介して上水を供給される受水槽2内に一定の上水が貯水される。そして、この上水は、受水槽2に設けた配水管3を介して加圧ポンプP1によって加圧されて、各戸Hにそれぞれ給水栓4を介して給水するように構成されている。また、マンション等の集合住宅や高層建物等の場合には、点線で示すような高置水槽2hを屋上や高所に設け、受水槽2からさらに揚水ポンプP2によって揚水して、この高置水槽2hに一定の上水を貯留した後、重力利用によって高置水槽2hの配水管3hから、同様に各戸Hにそれぞれ給水栓4を介して給水するように構成されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to a water supply management system shown in FIG. 1. In FIG. 1, a water
なお、高置水槽2hは、病院等、高い信頼性が要求される給水管理システムにおいて、停電時においても高置水槽分の水の使用が重力式のため可能となることから採用されることが多い。受水槽2のみの場合には、前述したように加圧ポンプP1によって給水を行う圧送式であって、停電、即、水供給の停止に繋がるため、停電対策として、バックアップ電源を備えることも多く、その場合は、非常電源切り替え時の管理も重要となる。
In addition, the elevated
この受水槽2の配水管3、または高置水槽2hの配水管3hのいずれにも、または両水槽2、2hが設置されている場合には両者に、または少なくとも後者には、緊急遮断弁として、例えば電動遮断弁5、または5hが設置されている。
As an emergency shut-off valve, either in the
この電動遮断弁5、および5hは、一般的な制御回路を有する制御盤6から電気信号を受けて電気的に全開閉できるもので、常時は全開している。この制御盤6には、感震器7が設けられ、また詳細は後述する地震予知システムにおける緊急地震速報の受信器8が接続される。
The electric shut-off
この感震器7は、制御盤6に内蔵されて、地震の本震(いわゆるS波)に対応する、例えば、電子式加速度(ガル)対応仕様の感震器である。そして、この感震器7の出力端は、緊急遮断弁5およびまたは5hに接続され、例えば震度5以上の揺れが到来すると、感震器7が作動して出力信号を発生し、後述するスイッチを作動して、緊急遮断弁5、または5hが開いている場合にはこれを直ちに全閉して、受水槽2およびまたは高置水槽2hの配水管3、3hからの意図しない飲料水の流出を阻止することができるように構成されている。
The
さらに、緊急地震速報の受信器8は、インターネット接続機器9を介して例えば、マンションの管理室等に設置されるもので、気象庁の管理下に運営される地震予知網の一環として配置されて、一定の大型地震が発生した場合には、その初期微動波(P波)が検出されて、震度情報は伴わないが、本震よりも10〜30秒以上先行して緊急地震速報信号が発信され、この信号を受信するものである。この受信器8の出力端は、制御盤6を介して、前記感震器7と同様に緊急遮断弁5およびまたは5hに接続されている。すなわち、この受信器8の出力によって、後述するスイッチを作動して、緊急遮断弁5およびまたは5hが直ちに全閉し、本震に先行して、同様に受水槽2およびまたは高置水槽2hの配水管3、3hを介する意図しない飲料水の流出を阻止することができるように構成されている。
Furthermore, the earthquake
なお、この受信器8の出力は、さらに、例えば、前記給水管理システム1を設備しているマンションのエレベータ設備の制御盤10、さらにはインターホン設備の制御盤11にも接続され、緊急地震速報によるそれぞれの制御に必要な信号として取入れることができる。
The output of the
図2は、以上のような給水管理システム1の制御方式を実現するための制御回路図であるが、以下、この図にしたがって、この発明の給水管理システム1の回路構成について説明する。
FIG. 2 is a control circuit diagram for realizing the control method of the water
すなわち、商用電源S間には電源スイッチTSを介してバッテリ充電用電源でもあるスイッチング電源PSが接続され、その電源PS間にはバッテリBが接続されている。このバッテリBは、後述する遮断弁駆動用および停電時の回路バックアップ用として機能するバッテリ電源である。 That is, a switching power source PS that is also a battery charging power source is connected between the commercial power sources S via a power switch TS, and a battery B is connected between the power sources PS. The battery B is a battery power source that functions as a shut-off valve drive and a circuit backup during a power failure, which will be described later.
さらに前記電源PS間には、前記感震器7および緊急地震速報信号受信器8が並列に接続されている。そして、この感震器7および受信器8の各スイッチ、すなわち各リレー接点XVおよびXEは、相互に並列にその励磁コイルX1およびX2を介して電源回路PSに接続されてОR回路を構成しており、地震時には、感震器7またはこれに先行する緊急地震速報信号受信器8からの信号のいずれかによって、緊急遮断弁5、およびまたは5hが通水を遮断するように構成されている。
Further, the
すなわち、前記緊急遮断弁5、5hは、それぞれ電動の遮断弁であって、常時は、リレー接点X2、X2、またはX2h、X2hの非作動状態で一方向に弁を回動して、それぞれ、受水槽2、または高置水槽2hからの通水を開放している。この状態から、一旦、感震器7または緊急地震速報信号受信器8の作動によって接点XV、XEが切り替わって、リレー接点X2、X2、またはX2h、X2hの作動状態で逆方向に弁を回動する正逆方向切換回路C、またはChによって、常時とは逆方向に弁を回動して遮断弁5、5hを閉鎖し、給水を遮断するように構成されている。
That is, the emergency shut-off
したがって、前記感震器7は、ガル可変式地震感震器であって、前述したように選定した所定の震度によって作動して、そのリレー接点Vを作動するものである。この接点Vの作動によって、前述したとおり、各水槽2、2hの配水管3、3hの緊急遮断弁5、5hは、感震器7の作動時には各遮断弁5、5hを閉鎖して給水を遮断するように構成されている。
Therefore, the
同様に地震速報信号受信器8は、前述したとおり、一定の大型地震が発生すると、本震に10〜30秒以上先行して、その初期微動波(P波)に基づく地震速報信号が緊急地震速報として発信され、この信号を受信することによってそのリレー接点EQを作動するものである。そして同様に、このリレー接点EQと直列にその励磁コイルXEと後述の復帰釦スイッチPBとが接続されており、これによって自己保持するとともに、励磁コイルXEによって遮断弁5のリレー接点X2を作動し、前述と同様に、常時は各遮断弁5、5hを開放して、通常の給水を実行しているが、受信器8の作動時には各遮断弁5、5hを閉鎖して給水を遮断するように構成されている。
Similarly, as described above, when a certain large earthquake occurs, the earthquake early
また、図2において、前記P1およびP2は、それぞれ、図1の構成図にも開示された加圧給水ポンプおよび高置水槽2hへの揚水ポンプであって、独立の電気回路を構成するとともに、それぞれリレー接点X2を介して、制御盤PC1およびPC2によって制御され、緊急地震速報信号受信器8の作動によって、受水槽2からの水を加圧して各戸に配水するための、さらには、高置水槽2hへ揚水するためのものである。したがって、前記感震器7または緊急地震速報信号受信器8の作動によって、リレー接点X2が作動することによって、それぞれポンプP1、およびまたはP2は停止する。
Further, in FIG. 2, P1 and P2 are respectively a pressurized water pump and a pump for raising water to the
なお、図中PBは、感震器7の復帰釦スイッチで、速報信号受信器8の前記自己保持解除接点PRと連動しており、感震器7の動作後は開放しているとともに解除接点PRは閉じており、手動で押圧することによって復帰することができるものである。
In the figure, PB is a return button switch of the
また、図中ОL1、ОL2、GL1、GL2、RL1、RL2は、表示灯であって、それぞれ、電源、感震器、地震速報、弁開、弁閉表示灯であり、BZは、警報ブザーである。 In addition, OL1, OL2, GL1, GL2, RL1, and RL2 in the figure are indicator lights, respectively, which are a power source, a seismic detector, an earthquake warning, a valve open and a valve close indicator light, and BZ is an alarm buzzer. is there.
以上のように構成されたこの発明の一実施例について、以下にその動作を、図3に示すフローチャートにしたがって、図4の制御盤6のシーケンス波形図をも参照しながら説明する。
The operation of the embodiment of the present invention configured as described above will be described below with reference to the sequence waveform diagram of the
このフローチャートは、前述した感震器7、緊急地震情報受信器8、およびこれらからの信号によって作動する緊急遮断弁5、5hの一連の動作を示したものである。
This flowchart shows a series of operations of the above-described
すなわち、図3のスタート(S1)から、前記復帰釦スイッチPBが押されていない状態(S2)で、地震が発生すると、通常は、水道本管からの上水の供給は遮断され、先ず、地震速報信号すなわち緊急地震速報信号Pが受信器8で受信される(S3)。その受信器8の出力信号によってリレー接点XEを介して励磁コイルX2により正逆方向切換回路Cが作動して、緊急遮断弁5、5hが全閉する(S4)。地震速報表示灯ОL1および警報ブザーBZが作動し(S5)(外部警報については図示していないが、必要により外部警報ブザーを設けることによって可能である)、受水槽2からの加圧給水ポンプP1、または高置水槽2hへの揚水ポンプP2が停止する(S6)とともに、それぞれ緊急遮断弁5、5hの閉表示灯RL1、RL2が点灯する(S7)。
That is, when an earthquake occurs in the state where the return button switch PB is not pushed (S2) from the start (S1) in FIG. 3, the supply of clean water from the water main is normally cut off. The earthquake early warning signal, that is, the emergency earthquake early warning signal P is received by the receiver 8 (S3). The forward / reverse direction switching circuit C is actuated by the exciting coil X2 via the relay contact XE by the output signal of the
ついで、その地震発生の10〜30秒後に、例えば震度5以上の揺れが到来すると、今度は、感震器7からの出力信号によって、リレー接点XVを介して緊急遮断弁5(5h)が開いている場合には全閉し(S8)、同じく受水槽2からの加圧給水ポンプP1、または高置水槽2hへの揚水ポンプP2も停止する(S9)。同様に緊急遮断弁5、5hの閉表示灯RL1、RL2が点灯する(S10)。この場合、先行する緊急地震情報によってすでに緊急遮断弁5、5hが全閉していればそれを維持するだけであるが、万一震度の程度によっていまだ開放している場合には、その遮断弁5、5hを閉塞動作する。
Then, if a tremor of
この遮断弁5、5hの閉塞状態を通常運転に復帰開放するには、前記復帰釦スイッチPBを押圧する(S11)と、図4の波形図からも明らかな通り、復旧信号PBによって緊急遮断弁5、5hは全開して復帰し(S12)、警報停止し(S13)、ポンプP1、P2は再運転される(S14)とともに、緊急遮断弁5、5hの開表示灯GL1、GL2が点灯する(S15)。
In order to return the closed state of the shut-off
なお、地震発生後にこの給水管理システム1に何らかの損傷があった場合には、遮断弁5が開放していたままであれば生じるおそれがある各水槽2、2hの配水管3、3hを介して生じる、意図しない水の流出を、この迅速な緊急遮断弁5、または5hの閉塞によって防止し、槽内の水を安全確実に維持することができるのである。
In addition, when there is some damage to this water
なお、この実施例においては、受水槽2および高置水槽2hを有する給水管理システムについて説明したが、高置水槽を設けない受水槽だけのシステムにおいて、受水槽を2槽並列に設置したり、受水槽を2槽に分割しておいて、定期点検時等に一方の受水槽は活かしておき他方の受水槽のみを停止する方式の場合には、揚水ポンプが加圧ポンプに代るだけで、ほぼ同等の実施例として説明することができる。
In addition, in this Example, although the water supply management system which has the
この場合、高置水槽が設置されている上述の場合と同様に、受水槽2が2槽設置されていることから、災害時にそれぞれの槽の緊急遮断弁が作動することによって、その両者から意図しない水の流出が発生する可能性は半減して、危機管理上の安全性が増す結果となるので、災害時の緊急用水源を少しでも多く確保することができるものである。したがって、複数の水槽およびそれぞれの配水管に設けた緊急遮断弁によって、効率よく緊急事態に備えることができるものである。
In this case, similar to the above-described case where the elevated water tank is installed, since the two
以上のように、この発明は、通常の感震器7による緊急遮断弁5、または5hの全閉に加えて、緊急地震速報信号の受信器8による緊急遮断弁5、5hの全閉をも併用したので、本震に先行して各水槽の配水管からの意図しない水の流出を早期に阻止することができる。
したがって、このように生命、生活維持に必要な水源を確保し、その時点で対応した管理下における、各戸の水栓操作によって、効率よく、しかも公平に、その水源を利用することができ、効率的に配分することができるものである。
As described above, in addition to the emergency shut-off
Therefore, the water source necessary for life and life maintenance is secured in this way, and the water source can be used efficiently and fairly by the faucet operation of each door under the management corresponding to that time. That can be allocated to each other.
地震発生という緊急時であることから、上水利用者の安心安全のための効果はきわめて大きいものがある。 Since it is an emergency of an earthquake, there are significant effects for the safety and security of water users.
1:給水管理システム、 2:受水槽、 2h:高置水槽、 3、3h:配水管、 4:給水栓、 5、5h:電動遮断弁、 6:制御盤、 7:感震器、
8:緊急地震速報信号受信器、 9:インターネット接続機器、 10:エレベータ制御盤、 11:インターホン制御盤、 H:戸、 S:商用電源、 TS:電源スイッチ、 PS:スイッチング電源、 B:バッテリ、 TL:電源表示灯、 ОL1:感震器表示灯、 ОL2:地震速報表示灯、 GL1、2:弁開表示灯、 RL1、2:弁閉表示灯、 BZ:警報ブザー、 C、Ch:正逆方向切換回路、 PB:復帰釦スイッチ、 PR:自己保持解除接点、 P1:加圧ポンプ、 P2:揚水ポンプ、 PC1、2:制御盤、 XV、XE、V、X1、X2、X2h:リレー接点、 XV、XE、V、X1、X2・X2h、EQ:励磁コイル
1: Water supply management system, 2: Water receiving tank, 2h: Elevated water tank, 3, 3h: Water distribution pipe, 4: Water faucet, 5, 5h: Electric shut-off valve, 6: Control panel, 7: Shock absorber,
8: Earthquake early warning signal receiver, 9: Internet connection device, 10: Elevator control panel, 11: Intercom control panel, H: Door, S: Commercial power supply, TS: Power switch, PS: Switching power supply, B: Battery, TL: Power indicator lamp, OL: Seismic sensor indicator lamp, OL2: Earthquake early warning indicator lamp, GL1, 2: Valve open indicator lamp, RL1, 2: Valve close indicator lamp, BZ: Alarm buzzer, C, Ch: Forward / reverse Direction switching circuit, PB : return button switch, PR: self-holding release contact, P1: pressurizing pump, P2: pumping pump, PC1, 2: control panel, XV , XE , V , X1 , X2 , X2h : relay contact, XV, XE, V, X1, X2, X2h, EQ: Excitation coil
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