JP4611238B2 - 合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システム - Google Patents
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本発明は、合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システムに関し、特に、合流式管渠において、その雨水吐き室内に配設するスクリーンの稼働実績や故障の有無を、降雨時にスクリーンが稼働しているときだけでなく、降雨終了時にスクリーンが停止していても容易に確認することができる合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システムに関するものである。
従来、雨水と各家庭から放出される下水とを合わせて処理する、所謂合流式下水処理においては、雨天時所定の流入量以上の雨水が地下に埋設した合流式管渠の雨水吐き室に流入すると、雨水流出量の内、処理場で汚水として扱う下水量以上の雨水を放流管渠によって河川、海域、湖沼等に放流するようにしている。
また、この放流管渠への流入部に適当な高さの越流堰を設け、越流堰で雨水流入量を調整するようにしているが、降雨初期の増水に伴って河川、海域、湖沼等やその他の施設への越流水には、汚水の一部が未処理の状態で、さらには合流式管渠では道路面のごみや汚物等を含んでおり、これらは、越流部分から直接河川、海域、湖沼等や貯留池へと流れ込むため、利水における障害となったり、放流水域を汚濁する。
これを防止するため、合流管渠の主幹線から越流雨水幹への落ち口である雨水吐き室内にごみや汚物等の夾雑物の公共水域への流出を防止するための除塵装置を配設している。
また、この放流管渠への流入部に適当な高さの越流堰を設け、越流堰で雨水流入量を調整するようにしているが、降雨初期の増水に伴って河川、海域、湖沼等やその他の施設への越流水には、汚水の一部が未処理の状態で、さらには合流式管渠では道路面のごみや汚物等を含んでおり、これらは、越流部分から直接河川、海域、湖沼等や貯留池へと流れ込むため、利水における障害となったり、放流水域を汚濁する。
これを防止するため、合流管渠の主幹線から越流雨水幹への落ち口である雨水吐き室内にごみや汚物等の夾雑物の公共水域への流出を防止するための除塵装置を配設している。
ところで、この除塵装置として、合流式管渠内の越流堰の上方位置に配設したスクリーンの目詰まりを防止する回転ブラシを、越流堰の下流側でかつスクリーンにて濾過された越流水の放流部との間に配設され、スクリーンを経て放流部に流下する越流水の流下水圧にて回転する水車にて回転するように構成した無動力式スクリーンが提案されている。
この無動力式スクリーンの稼働状況を検知するには、作業者が点検毎に現場に出向き、かつ合流式管渠に配設された点検用マンホールの蓋などを開けて行うため、稼働状況の検知には手数が掛かり、特に道路上にマンホールがある場合には、交通を規制しなければならないという問題がある。
また、下記特許文献１に示されるように、スクリーンが稼働中にライトを点灯させるなどの方法もあるが、降雨時の確認は可能であっても、降雨終了時には機器が停止してしまうため、スクリーンが稼働していたかを確認することができなかった。
特開２００５−３８３５６０号公報
また、下記特許文献１に示されるように、スクリーンが稼働中にライトを点灯させるなどの方法もあるが、降雨時の確認は可能であっても、降雨終了時には機器が停止してしまうため、スクリーンが稼働していたかを確認することができなかった。
本発明は、従来の合流式管渠内に配設するスクリーンの稼働管理が有する問題点に鑑み、合流式管渠において、その雨水吐き室内に配設するスクリーンの稼働実績や故障の有無を、降雨時にスクリーンが稼働しているときだけでなく、降雨終了時にスクリーンが停止していても容易に確認することができる合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本第１発明の合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システムは、合流式管渠内の越流堰の上方位置に配設したスクリーンの目詰まりを防止する回転ブラシを、越流堰の下流側でかつスクリーンにて濾過された越流水の放流部との間に配設され、スクリーンを経て放流部に流下する越流水の流下水圧にて回転する水車にて回転するように構成した無動力式スクリーンにおいて、水車又は回転ブラシの回転状態を量的に検出する稼働検出手段と、マンホールの入口に設置され、該稼働検出手段の検出結果を量的に表示する表示手段とを備えたことを特徴とする。
この場合において、稼働検出手段が、水車又は回転ブラシの回転数を検出することができる。
また、稼働検出手段が、水車又は回転ブラシの回転時間を検出することができる。
また、稼働検出手段が、水車又は回転ブラシに設置した発電機の発電量を検出することができる。
また、同じ目的を達成するため、本第２発明の合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システムは、合流式管渠内の越流堰の上方位置に配設したスクリーンの目詰まりを防止する回転ブラシを、越流堰の下流側でかつスクリーンにて濾過された越流水の放流部との間に配設され、スクリーンを経て放流部に流下する越流水の流下水圧にて回転する水車にて回転するように構成した無動力式スクリーンにおいて、合流式管渠内に設置したカメラによりスクリーンの稼働状態を撮影し、データ収集手段に記録するようにしたことを特徴とする。
本第１発明の合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システムによれば、合流式管渠内の越流堰の上方位置に配設したスクリーンの目詰まりを防止する回転ブラシを、越流堰の下流側でかつスクリーンにて濾過された越流水の放流部との間に配設され、スクリーンを経て放流部に流下する越流水の流下水圧にて回転する水車にて回転するように構成した無動力式スクリーンにおいて、水車又は回転ブラシの回転状態を量的に検出する稼働検出手段と、マンホールの入口に設置され、該稼働検出手段の検出結果を量的に表示する表示手段とを備えることから、スクリーンの稼働実績や故障の有無を、降雨時にスクリーンが稼働しているときだけでなく、降雨終了時にスクリーンが停止していても容易に確認することができる。
そして、データ収集に際しては、マンホール蓋の開放のみで、マンホール内での作業がなく、酸欠測定や照明灯設備の準備も必要がなく、周辺の交通規制等も短時間で行うことが可能となる。
そして、データ収集に際しては、マンホール蓋の開放のみで、マンホール内での作業がなく、酸欠測定や照明灯設備の準備も必要がなく、周辺の交通規制等も短時間で行うことが可能となる。
この場合、稼働検出手段が、水車又は回転ブラシの回転数や回転時間、あるいは水車又は回転ブラシに設置した発電機の発電量を検出することにより、水車又は回転ブラシの回転状態を量的に検出することができる。
また、本第２発明の合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システムによれば、合流式管渠内の越流堰の上方位置に配設したスクリーンの目詰まりを防止する回転ブラシを、越流堰の下流側でかつスクリーンにて濾過された越流水の放流部との間に配設され、スクリーンを経て放流部に流下する越流水の流下水圧にて回転する水車にて回転するように構成した無動力式スクリーンにおいて、合流式管渠内に設置したカメラによりスクリーンの稼働状態を撮影し、データ収集手段に記録するようにしたことから、スクリーンの稼働実績や故障の有無を、降雨時にスクリーンが稼働しているときだけでなく、降雨終了時にスクリーンが停止していても容易に確認することができる。
そして、データ収集に際しては、マンホール蓋の開放のみで、マンホール内での作業がなく、酸欠測定や照明灯設備の準備も必要がなく、周辺の交通規制等も短時間で行うことが可能となる。
そして、データ収集に際しては、マンホール蓋の開放のみで、マンホール内での作業がなく、酸欠測定や照明灯設備の準備も必要がなく、周辺の交通規制等も短時間で行うことが可能となる。
以下、本発明の合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システムの実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１〜図３に、本発明の合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システムの一実施例を示す。
この合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システムを適用する合流式管渠１は、地下に埋設されている。
合流式管渠１の流水路１１の越流雨水幹への落ち口等、所謂雨水吐き室１０内に形成した越流堰１４の上方位置には、半円筒状のスクリーン部材Ｓｏと、このスクリーン部材Ｓｏの目詰まりを回転することにより防止する回転ブラシＢとが設置されている。
また、越流堰１４の下流側でかつスクリーンＳにて濾過された越流水の放流水路１２との間には、スクリーンＳを経て放流水路１２に流下する越流水の流下水圧にて回転する水車３を配設し、前記回転ブラシＢをこの水車３により回転するように構成している。
なお、雨水吐き室１０の上部には、水車３やスクリーンＳ等の装置の設置及び点検用のマンホール２が形成されている。
また、越流堰１４の下流側でかつスクリーンＳにて濾過された越流水の放流水路１２との間には、スクリーンＳを経て放流水路１２に流下する越流水の流下水圧にて回転する水車３を配設し、前記回転ブラシＢをこの水車３により回転するように構成している。
なお、雨水吐き室１０の上部には、水車３やスクリーンＳ等の装置の設置及び点検用のマンホール２が形成されている。
そして、このスクリーンの稼働管理システムは、水車３又は回転ブラシＢの回転状態を量的に検出する稼働検出手段４１と、マンホール２の入口に設置され、該稼働検出手段４１の検出結果を量的に表示する表示手段４２（稼働計）とを備えている。
稼働検出手段４１は、本実施例では磁気回転センサを用いており、水車３の回転を磁気誘導にて電気パルスに変換して回転数や走行距離とし、表示手段４２に数値として表示することができる。
このような稼働検出手段４１や表示手段４２としては、例えば、自転車用のスピードメータ機器を利用し、走行距離から水車３の回転数を割り出すことが可能であり、簡単に設置でき電源の供給や特別な制御機器も不要である。
また、他の稼働検出手段４１としては、水車３又は回転ブラシＢの回転時間を検出したり、あるいは水車３又は回転ブラシＢに設置した発電機６の発電量を検出したりすることにより、水車３又は回転ブラシＢの回転状態を量的に検出することができる。
稼働検出手段４１は、本実施例では磁気回転センサを用いており、水車３の回転を磁気誘導にて電気パルスに変換して回転数や走行距離とし、表示手段４２に数値として表示することができる。
このような稼働検出手段４１や表示手段４２としては、例えば、自転車用のスピードメータ機器を利用し、走行距離から水車３の回転数を割り出すことが可能であり、簡単に設置でき電源の供給や特別な制御機器も不要である。
また、他の稼働検出手段４１としては、水車３又は回転ブラシＢの回転時間を検出したり、あるいは水車３又は回転ブラシＢに設置した発電機６の発電量を検出したりすることにより、水車３又は回転ブラシＢの回転状態を量的に検出することができる。
一方、水車３は、スクリーンＳにて濾過された越流水が落下する位置に配設し、これにより越流水の落下水圧を動力源として回転可能とする。この水車３の配設位置は、特に限定されるものではないが、例えば、図１に示すように、最も越流水が大量に落下する位置に配設するのが望ましい。
水車３とブラシ軸Ｂｏとは、水車３の回転動力がブラシ軸Ｂｏ側に伝達されるように動力伝達手段を介して連結する。この動力伝達手段は、特に限定されるものではないが、例えば、水車３とブラシ軸Ｂｏとの軸端に取り付けたスプロケットホイール（又はプーリー）間にチェン（又はタイミングベルト）を張架して構成することができる。
スクリーン部材Ｓｏは、所要の径と長さを有する半円筒形で、その内周表面が濾過体を構成するようにし、かつ濾過すべきごみ（夾雑物）に応じて、メッシュ、パンチングメタル、プレートスクリーンのいずれか又はこれ以外の公知の機構を用いることができるとともに、スクリーン部材Ｓｏの内側にブラシ軸Ｂｏを両端部を回転可能に支持するための軸受を備える。
なお、このスクリーン部材Ｓｏを越流堰１４の上方位置にて、ブラシ軸Ｂｏを回転可能に配設する際、越流雨水の水位は、特に限定されるものではないが、例えば、図１に示すように、スクリーン部材Ｓｏの中心位置付近になるように設定し、これにより、スクリーン部材Ｓｏの上部は水面位置より上部に突出し、下部は水面に没するようにし、越流雨水に含まれるごみ（夾雑物）を濾過により除去できるようにした濾過部とする。
なお、このスクリーン部材Ｓｏを越流堰１４の上方位置にて、ブラシ軸Ｂｏを回転可能に配設する際、越流雨水の水位は、特に限定されるものではないが、例えば、図１に示すように、スクリーン部材Ｓｏの中心位置付近になるように設定し、これにより、スクリーン部材Ｓｏの上部は水面位置より上部に突出し、下部は水面に没するようにし、越流雨水に含まれるごみ（夾雑物）を濾過により除去できるようにした濾過部とする。
また、合流式管渠１内に流入する雨水や下水の流速や水位を検知するための水位及び流速検出手段７を合流式管渠１内に、望ましくは雨水吐き室１０に配設し、この水位及び流速検出手段７の検出結果をデータ収集手段５に伝えるようにケーブル８ｂにて接続される。
一方、ケーブル８ａは、発電機６にて発電される電力を蓄電池等の内部電源装置へ給電することもでき、この場合、発電機６からの給電にて内部電源装置へ充電できるよう充電回路（図示省略）を形成するようにする。
一方、ケーブル８ａは、発電機６にて発電される電力を蓄電池等の内部電源装置へ給電することもでき、この場合、発電機６からの給電にて内部電源装置へ充電できるよう充電回路（図示省略）を形成するようにする。
データ収集手段５は、内部電源装置を備え、例えば、合流式管渠１に設けたマンホール２の入口に取り付けられる。
データ収集手段５の上部には、稼働検出手段４１の表示手段４２が配設されており、稼働検出手段４１の検出結果と、水位及び流速検出手段７の検出結果が、マンホール２の蓋を開けると目視確認することができる。
データ収集手段５の上部には、稼働検出手段４１の表示手段４２が配設されており、稼働検出手段４１の検出結果と、水位及び流速検出手段７の検出結果が、マンホール２の蓋を開けると目視確認することができる。
さらに、このスクリーンの稼働管理システムにおいては、合流式管渠１内、望ましくは雨水吐き室１０の上方位置にカメラ９を設置し、このカメラ９によって水車３や回転ブラシＢの回転状態を含むスクリーンＳの稼働状態を動画又は静止画として撮影し、撮影された画像データを、ケーブル８ｃを介して、データ収集手段５に記録するようにしている。
この場合、ケーブル８ｃは、発電機６にて発電され、蓄電池等の内部電源装置へ給電、充電した電力を、カメラ９に給電するようにしている。
この場合、ケーブル８ｃは、発電機６にて発電され、蓄電池等の内部電源装置へ給電、充電した電力を、カメラ９に給電するようにしている。
次に、本発明の合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システムの作用について説明する。
雨水等が合流式管渠１の流水路１１を流れ込み、流水路１１に接続された雨水吐き室１０内に流入するが、この流入水の液面を常に水位及び流速検出手段７にて監視されているので、雨天時など多量の雨水が流れ込むことにより、水位が上昇して設定された水位に達すると、雨水吐き室１０内に形成した越流堰１４を経て越流雨水幹へ流れ落ちる。
この越流水は、まず越流堰１４の上方位置に配設されたスクリーン部材Ｓｏの内側から外側方向に向かって流れ、その間に濾過が行われ、越流水中に含まれていたごみはスクリーン部材Ｓｏの内表面に付着し、回転するブラシ軸Ｂｏで除去されるとともに、この越流堰１４を経て越流雨水幹へ流れ落ちる越流水の水圧を受けて水車３はゆっくりと回転する。
水車３とブラシ軸Ｂｏ間にはチェン又はタイミングベルト等を張架しているので、この動力伝達手段を介して水車３の回転駆動力がブラシ軸Ｂｏに伝達されてブラシ軸Ｂｏはゆっくりと回転する。
なお、水位及び流速検出手段７にて検出されたデータは、ケーブル８ｂを介してデータ収集手段５に伝えられ、記録される。
雨水等が合流式管渠１の流水路１１を流れ込み、流水路１１に接続された雨水吐き室１０内に流入するが、この流入水の液面を常に水位及び流速検出手段７にて監視されているので、雨天時など多量の雨水が流れ込むことにより、水位が上昇して設定された水位に達すると、雨水吐き室１０内に形成した越流堰１４を経て越流雨水幹へ流れ落ちる。
この越流水は、まず越流堰１４の上方位置に配設されたスクリーン部材Ｓｏの内側から外側方向に向かって流れ、その間に濾過が行われ、越流水中に含まれていたごみはスクリーン部材Ｓｏの内表面に付着し、回転するブラシ軸Ｂｏで除去されるとともに、この越流堰１４を経て越流雨水幹へ流れ落ちる越流水の水圧を受けて水車３はゆっくりと回転する。
水車３とブラシ軸Ｂｏ間にはチェン又はタイミングベルト等を張架しているので、この動力伝達手段を介して水車３の回転駆動力がブラシ軸Ｂｏに伝達されてブラシ軸Ｂｏはゆっくりと回転する。
なお、水位及び流速検出手段７にて検出されたデータは、ケーブル８ｂを介してデータ収集手段５に伝えられ、記録される。
ブラシ軸Ｂｏの回転により、スクリーン部材Ｓｏの内表面に付着したごみは、流入側へ戻され遮集水路１３へ導かれ、濾過された雨水などは放流水として放流水路１２を経て河川、海域、湖沼等へ排水される。
また、水車３（又はブラシ軸Ｂｏ）に配設した稼働検出手段４１の検出結果は、ケーブル８ａを介して表示手段４２に伝えられる。
表示手段４２は、水車３のトータルの積算回転数と、リセット後の積算回転数（運転回転数）をデジタル表示することができる。
また、水車３の回転にて発電機６も稼働されるようになり、データ収集手段５に内蔵された内部電源装置にケーブル８ａを介して充電される。この内部電源装置の電力にて外部電力を用いることなく各種のデータがデータ収集手段５に記録することができる。
表示手段４２は、水車３のトータルの積算回転数と、リセット後の積算回転数（運転回転数）をデジタル表示することができる。
また、水車３の回転にて発電機６も稼働されるようになり、データ収集手段５に内蔵された内部電源装置にケーブル８ａを介して充電される。この内部電源装置の電力にて外部電力を用いることなく各種のデータがデータ収集手段５に記録することができる。
さらに、合流式管渠１内に設置したカメラ９によって、水車３や回転ブラシＢの回転状態を含むスクリーンＳの稼働状態を動画又は静止画として撮影し、撮影された画像データは、ケーブル８ｃを介してデータ収集手段５に伝えられ、記録される。
なお、データ収集手段５に記録された画像データは、定期検査時にデータ収集手段５から出力して検証するほか、無線又は有線の通信手段を介して、随時検証できるようにすることもできる。
なお、データ収集手段５に記録された画像データは、定期検査時にデータ収集手段５から出力して検証するほか、無線又は有線の通信手段を介して、随時検証できるようにすることもできる。
かくして、本実施例の合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システムによれば、合流式管渠内の越流堰の上方位置に配設したスクリーンの目詰まりを防止する回転ブラシＢを、越流堰の下流側でかつスクリーンにて濾過された越流水の放流部との間に配設され、スクリーンを経て放流部に流下する越流水の流下水圧にて回転する水車３にて回転するように構成した無動力式スクリーンにおいて、水車３又は回転ブラシＢの回転状態を量的に検出する稼働検出手段４１と、マンホール２の入口に設置され、該稼働検出手段４１の検出結果を量的に表示する表示手段４２とを備えることから、スクリーンＳの稼働実績や故障の有無を、降雨時にスクリーンＳが稼働しているときだけでなく、降雨終了時にスクリーンＳが停止していても容易に確認することができる。
そして、データ収集に際しては、マンホール蓋２１の開放のみで、マンホール２内での作業がなく、酸欠測定や照明灯設備の準備も必要がなく、周辺の交通規制等も短時間で行うことが可能となる。
この場合、稼働検出手段４１が、水車３又は回転ブラシＢの回転数や回転時間、あるいは水車３又は回転ブラシＢに設置した発電機６の発電量を検出することにより、水車３又は回転ブラシＢの回転状態を量的に検出することができる。
そして、データ収集に際しては、マンホール蓋２１の開放のみで、マンホール２内での作業がなく、酸欠測定や照明灯設備の準備も必要がなく、周辺の交通規制等も短時間で行うことが可能となる。
この場合、稼働検出手段４１が、水車３又は回転ブラシＢの回転数や回転時間、あるいは水車３又は回転ブラシＢに設置した発電機６の発電量を検出することにより、水車３又は回転ブラシＢの回転状態を量的に検出することができる。
また、合流式管渠１内に設置したカメラ９によりスクリーンＳの稼働状態を撮影し、データ収集手段５に記録するようにしたことから、スクリーンＳの稼働実績や故障の有無を、降雨時にスクリーンＳが稼働しているときだけでなく、降雨終了時にスクリーンＳが停止していても容易に確認することができる。
そして、データ収集に際しては、マンホール蓋２１の開放のみで、マンホール２内での作業がなく、酸欠測定や照明灯設備の準備も必要がなく、周辺の交通規制等も短時間で行うことが可能となる。
そして、データ収集に際しては、マンホール蓋２１の開放のみで、マンホール２内での作業がなく、酸欠測定や照明灯設備の準備も必要がなく、周辺の交通規制等も短時間で行うことが可能となる。
以上、本発明の合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システムについて、実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
本発明の合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システムは、合流式管渠の雨水吐き室内に配設するスクリーンの稼働実績や故障の有無を、降雨時にスクリーンが稼働しているときだけでなく、降雨終了時にスクリーンが停止していても容易に確認できるという特性を有していることから、例えば、合流式下水道の雨水吐き室に設けるスクリーンの稼働実績管理の用途に好適に用いることができる。
１ 合流式管渠
１０ 雨水吐き室
１１ 流入路
１２ 放流水路
１３ 遮集水路
１４ 越流堰
２ マンホール
２１ 蓋
３ 水車
４１ 稼働検出手段
４２ 表示手段
５ データ収集手段
６ 発電機
７ 水位及び流速検出手段
８ａ ケーブル
８ｂ ケーブル
８ｃ ケーブル
９ カメラ
Ｂ 回転ブラシ
Ｂｏ ブラシ軸
Ｓ スクリーン
Ｓｏ スクリーン部材
１０ 雨水吐き室
１１ 流入路
１２ 放流水路
１３ 遮集水路
１４ 越流堰
２ マンホール
２１ 蓋
３ 水車
４１ 稼働検出手段
４２ 表示手段
５ データ収集手段
６ 発電機
７ 水位及び流速検出手段
８ａ ケーブル
８ｂ ケーブル
８ｃ ケーブル
９ カメラ
Ｂ 回転ブラシ
Ｂｏ ブラシ軸
Ｓ スクリーン
Ｓｏ スクリーン部材
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- 合流式管渠内の越流堰の上方位置に配設したスクリーンの目詰まりを防止する回転ブラシを、越流堰の下流側でかつスクリーンにて濾過された越流水の放流部との間に配設され、スクリーンを経て放流部に流下する越流水の流下水圧にて回転する水車にて回転するように構成した無動力式スクリーンにおいて、水車又は回転ブラシの回転状態を量的に検出する稼働検出手段と、マンホールの入口に設置され、該稼働検出手段の検出結果を量的に表示する表示手段とを備えたことを特徴とする合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システム。
- 稼働検出手段が、水車又は回転ブラシの回転数を検出することを特徴とする請求項１記載の合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システム。
- 稼働検出手段が、水車又は回転ブラシの回転時間を検出することを特徴とする請求項１記載の合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システム。
- 稼働検出手段が、水車又は回転ブラシに設置した発電機の発電量を検出することを特徴とする請求項１記載の合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システム。
- 合流式管渠内の越流堰の上方位置に配設したスクリーンの目詰まりを防止する回転ブラシを、越流堰の下流側でかつスクリーンにて濾過された越流水の放流部との間に配設され、スクリーンを経て放流部に流下する越流水の流下水圧にて回転する水車にて回転するように構成した無動力式スクリーンにおいて、合流式管渠内に設置したカメラによりスクリーンの稼働状態を撮影し、データ収集手段に記録するようにしたことを特徴とする合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システム。
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