JP4964402B2 - 水処理施設の管理システム - Google Patents

Description

本発明は、ポンプを備えた水処理施設の管理システムに関する。

従来家庭等から排出される汚水を一時的に水槽（マンホール）内に貯留し、マンホール内の水位が所定の水位を越えると、マンホール内の汚水をポンプによって下流側に強制排水させるマンホールポンプ施設が公知となっている。そして通常上記ポンプの作動は、マンホールポンプ施設に設置されるコントローラによって自動制御されており、該コントローラとして、マンホール内の汚水が予め設定されている自動排水水位を越えるとポンプを自動的に駆動して排水させるものが公知となっている（例えば特許文献１参照）。また上記コントローラをリモート操作したり、コントローラの作動ログを遠隔から確認するための遠隔管理システムが公知となっている（例えば特許文献２参照）。
特開２００２−１３０１４７号公報 特開２００２−１３２３３５号公報

一方ポンプの駆動によるマンホールからの汚水の排水は、マンホールへの汚水の流入量によって間隔が決まる。このためマンホールへの汚水の流入量が少ない場合は、汚水の排水間隔が長くなり、比較的長期間汚水がマンホール内に滞留することになり、滞留した汚水が腐敗して硫化水素等が発生し悪臭を放つ場合がある。

特にマンホール内の温度が高い場合は、汚水の腐敗の進行が早く、比較的短時間で悪臭が発生するケースもある。このため管理担当者はマンホールポンプ施設を定期的に巡回し、汚水が腐敗する前に、上記自動制御によるポンプの駆動とは別に、手動でポンプを運転して、滞留した汚水を排出する等の維持管理作業が必要であった。

上記課題を解決するための本発明の水処理施設の管理システムは、水を一時的に貯留する水槽１４と、水槽１４内の水を排水せしめるポンプ４と、水槽１４内の水位に応じてポンプ４の駆動を制御するコントローラ６とを備えた水処理施設において、水槽１４内又は水槽１４の周辺温度を検出する温度検出手段１９と、水槽１４内の水位を検出する水位センサ１８と、ポンプ４の連続停止時間を検出するポンプ停止時間検出手段とを設け、水槽１４内の水位が予め設定される所定の自動排水水位を越えた場合にはポンプ４を駆動して排水を行わせる自動駆動手段をコントローラ６に設け、該自動駆動手段は、検出された温度が予め設定される設定温度を超えているとともにポンプ４の連続停止時間が予め設定された停止許容時間を越えている状態であって、且つ水槽１４内の水位がポンプ４による排水が可能な排水可能水位を越えている状態である場合には、水位が自動排水水位に達したか否かとは無関係にポンプ４を駆動して水槽１４内の水を排出せしめる自動強制排水手段を有し、水槽１４がマンホールであり、コントローラ６が収容される制御ボックス１７を設け、ポンプ４用のポンプブレーカ２２の入り切りを検出するブレーカセンサ３０によって該ポンプブレーカ２２が切り状態のまま制御ボックス１７の扉が閉められたことが検出された場合に報知を行う設定ミス報知手段を設けたことを第１の特徴としている。

第２に、ポンプ４の駆動中に割り込んで、排水を行う方向の回転の反対方向にポンプ４を回転させる逆転駆動を一時的に行わせる逆転駆動手段を備え、該逆転駆動手段によって一時的にポンプ４の逆転駆動を行い、その後再度正転駆動することによって異物の排出を促すことを特徴としている。

以上のように構成される本発明の構造によると、コントローラの自動強制排出手段によって、マンホール等の水槽内又は水槽の周辺温度が所定の設定温度以上で、水槽内に所定時間（停止許容時間）以上水（排水）が滞留すると、強制的に排水される。このためマンホール等の水槽内において滞留する水（汚水）が、腐敗したり、硫化水素等の有害物質を発生する前に、下流側に強制的に排水することができる。これにより当該施設の維持管理担当者等が手動でポンプを駆動させることなく、水処理施設における悪臭や硫化水素等の有害物質の発生を自動的に防止することができ、上記維持管理担当者等がマンホールポンプ施設の現場に出向いての作業が減少し、維持管理作業を容易に行うことができるという効果がある。

このとき自動強制排出手段を、水槽内の水位が、ポンプによる排水が可能な排水可能水位以上又は該排水可能水位を越える場合にポンプを駆動せしめるように構成することによって、上記強制排水時のポンプの空駆動を防止することができる。

またコントローラ側に、コンピュータ通信可能な通信網を介した通信をサポートする通信手段を設け、コントローラ側との通信手段を介した通信によって、少なくともコントローラからのデータの受信を行う管理装置を設け、該管理装置に、コントローラ側からのデータに基づく水処理施設に関する情報を所定の通信回線を介して所定の端末側に表示せしめる情報表示手段を設けることによって、管理装置に接続が可能であればいかなる場所においても、前記管理装置と端末によって水処理施設の状態を監視することができ、水処理施設を遠隔から容易に監視して管理することができる。

一方コントローラを、通信手段を介して水処理施設の各機器に対する警報データとポンプの駆動電流を時系列的に送信できるように構成し、情報表示手段を、所定の時刻範囲のポンプの駆動電流値を時系列的に表示せしめる運転電流管理画面を表示させることが可能なように構成し、管理装置側に、所定の警報に対して、当該警報が発生した時点を基準とした所定の時刻範囲の運転電流管理画面を自動的に表示せしめる自動呼出し手段を設けることによって、上記管理装置と通信する端末によって、警報が発生した時刻を含む前後の運転電流管理画面を、オペレータが検索することなく自動的に円滑に呼び出され、警報発生時のポンプの駆動状態を円滑に且つすばやく確認することができるという利点がある。

その他自動呼出し手段によって、所定の警報から、当該警報の詳細情報や当該警報発生時刻を含む前後の水処理施設の各機器の作動又はデータ取得状況を自動的に表示させるように構成することによって、警報から各情報を自動的に円滑に呼び出し、警報の状況確認を円滑に行うことができるという効果がある。

図１は本発明の水処理施設の管理システムの全体構成図であり、家庭等からの汚水をマンホール内に一時的に貯留し、マンホールの汚水水位が所定水位を越えると汚水をポンプ４によって下流側に排水する水処理施設（マンホールポンプ施設）１と、該マンホールポンプ施設１の状態を確認監視するとともに、マンホールポンプ施設１側への指示データを送信するセンタ施設２と、センタ施設２のシステムを介したマンホールポンプ施設１の状態の確認監視、又はマンホールポンプ施設１の運転のリモート操作を行いマンホールポンプ施設１を維持管理する外部監視制御施設３から構成されている。

このためマンホールポンプ施設１にはポンプ４の駆動等を制御するコントローラ６が、センタ施設２にはコントローラ６側と通信する監視制御サーバ７，電子メール送信用のメールサーバ８，ウェブサーバ９，データベースサーバ１１等が、外部監視制御施設３には、センタ施設２のウェブサーバ８と通信するウェブブラウザを搭載し、且つ上記メールサーバ８から送信される電子メールを受信する端末（クライアント端末）１２がそれぞれ設けられている。

なお本明細書中において外部監視制御施設３は、建物や部屋等の施設の他、維持管理を行う担当者自身を含むものとする。またセンタ施設２が外部監視制御施設３を兼用するように、センタ施設２にクライアント端末１２を配置してもよい。そして外部監視制御施設３においてウェブブラウザを搭載する端末と電子メールを受信する端末とは、同じ端末であっても異なる端末であっても良く、本実施形態においてはクライアント端末１２としてパーソナルコンピュータやＰＤＡ又は携帯電話を想定している。

上記センタ施設２のウェブサーバ７は、外部監視制御施設３のクライアント端末１２のウェブブラウザと通信し、監視制御サーバ７側において作成される監視用データに基づく監視画面や、コントローラ６のリモート操作用のリモート操作画面等をクライアント端末１２側に表示せしめ、クライアント端末１２を使用した上記マンホールポンプ施設１の維持管理（確認監視やリモート操作）を実現させる。

なお上記ウェブサーバ９とクライアント端末９のウェブブラウザとは、インターネット１３を介して通信を行い、これによりマンホールポンプ施設１に対して遠隔地に位置する外部監視施設３において、マンホールポンプ施設１の上記維持管理をリモートで行うことができるまたクライアント端末１２をセンタ施設に配置する場合は、インターネット１３の他、ＬＡＮ回線を使用することもできる。

またセンタ施設２のメールサーバ８は、監視制御サーバ７が、コントローラ６側から送信されるマンホールポンプ施設１側の状態に関する警報や注意報データ（具体例は後述する）を受信すると、受信した警報や注意報データに基づき、各施設毎の維持管理の担当者（いずれかの外部監視制御施設３に属する）宛に警報や注意報に対応する所定のメッセージを含んだ電子メールをインターネット１３を介して送信する。

以上により外部監視制御施設３において、上記維持管理の担当者等が、インターネット１３を介してマンホールポンプ施設１の管理を行うことができ、その他上記警告を促すような電子メールの受信を行うことができる。

なお監視制御サーバ７は、コントローラ６側から送信される警報や注意報データを受信すると、後述するように警報情報を作成し、ウェブサーバ９側に即座に送信するため、クライアント端末１２のウェブブラウザをウェブサーバ９に常時接続していると、警報がリアルタイムに表示される他、センタ施設２の警報表示部（図示しない）にも、監視制御サーバ７が警報をリアルタイムに表示させ、これにより警報や注意報が維持管理側に報知される。

上記マンホールポンプ施設１は、図２に示されるように、汚水が流入するマンホール１４が地中に埋められて設けられ、該マンホール１４内に配置される２つの排水用のポンプ４，前述のコントローラ６が収容されて地上に配置される制御ボックス１７，マンホール１４内に配置され、マンホール１４内の汚水の水位を検出する水位センサ１８，マンホール１４の近傍外側に配置され、マンホール１４の周辺の外気温度を検出して電気的に出力する温度センサ１９が現場機器として設けられている。

なお温度センサ１９はマンホール１４内の温度を測定するように設けても良い。そして図３に示されるように、制御ボックス１７内には、電源部２１や、ポンプ４用のポンプブレーカ２２、前述のコントローラ６等が現場機器として設けられており、該コントローラ６の出力側にポンプ４が、入力側に水位センサ１８，温度センサ１９等が接続されている。

なお上記ポンプ４は所定の一方向に回転させることによって吸水ポートから排水ポートに排水を行う従来公知の構成となっている。また制御ボックス１７及びコントローラ６に設けられる冷却用のファンやに制御ボックス１７設けられる結露防止用のヒータも現場機器として設けられている。

上記コントローラ６は、図４に示されるように、本体ケース２３の正面に、ディスプレイ２４と手動操作用の複数のスイッチが設けられた操作パネル２６が設けられている。そして内部に設けられる基板上に、図５のブロック図に示されるように、センタ施設２側との間でデータの送受信を行う通信部２７と、ポンプ４の駆動電流値等の作動機器側の作動状況や、水位センサ１８，温度センサ１９等の計測機器の検出データ等をログとして一時的にデータ蓄積する記録部２８と、ポンプ４の駆動を制御するポンプコントロール部２９とが構成されている。

上記記録部２８は、ポンプ４の駆動電流値，ポンプ４の定格電流値，ポンプ４の平均駆動電流値，水位センサ１９や温度センサ１８の検出データ値，各データに基づいてポンプコントロール部２９において生成される警報データや注意報データ等を時刻とともにログとしてデータ蓄積している。またポンプ４，ファン，ヒータの駆動開始及び停止時刻や制御ボックス１７への通電積算時間等もログとしてデータ蓄積している。またポンプ４、ファン等定期的にメンテナンスが必要な機器のメンテナンス期間や、後述するポンプ４の停止許容時間や設定外気温も操作パネル２６のスイッチから設定されてデータ蓄積されている。

そして記録部２８は、予め設定されている所定のタイミング、又はセンタ施設２側からの指示によって、ポンプコントロール部２９からログデータの送信の指示を受け、通信部２７を介してセンタ施設２の監視制御サーバ７に蓄積データを送信することができる。なお警報データや注意報データは、発生と同時に記録部２８にデータ蓄積される他、ポンプコントロール部２９によってリアルタイムに監視制御サーバ７に送信される。またセンタ施設２においては、監視制御サーバ７が受信した上記各データは前述のデータベースサーバ１１に蓄積する。

これにより記録部２８の各警報や注意報，ポンプ４の駆動電流値，マンホール１４内の汚水水位，外気温，ポンプ４の駆動時間，制御ボックス１７への通電時間等がマンホールポンプ施設１においてはコントローラ６の記録部２８に、センタ施設２においてはデータベースサーバ１１に蓄積され、維持管理を行う担当者等は、クライアント端末１２によってリモートで、各警報や注意報，ポンプ４の駆動電流値，マンホール１４内の汚水水位，外気温，ポンプ４の駆動時間，制御ボックス１７への通電時間等の現場機器の作動状況を確認するとともに、電子メールによってリアルタイムに警報や注意報を確認しながら、マンホールポンプ施設１の維持管理をマンホールポンプ施設１の遠隔地においても円滑且つ容易に行うことができる。

次にポンプコントロール部２９について詳細に説明する。ポンプコントロール部２９は、各センサ１８，１９やスイッチからの入力信号や、ポンプ４側等への出力信号のリアルタイムのデータ及び記録部２８の蓄積データと、予め設定される所定の条件に基づいて、センサ１８，１９やポンプ４側の異常や、メンテナンス時期の経過等のマンホールポンプ施設１側の異常を検出し、各異常に応じた警報データや注意報データを生成して、リアルタイムに記録部２８と監視制御サーバ７に送る警報データ作成手段が、ハードウェア又はコンピュータとプログラムによって構成されて設けられている。

そして検出されたマンホールポンプ施設１側の異常は、コントローラ６のディスプレイ２４に表示され、マンホールポンプ施設１の現場においては、異常をディスプレイ２４で確認することができる。なおディスプレイ２４には、従来同様操作パネル等からの入力値や、入力信号又は出力信号等の状態を表示させることも可能である。また監視制御サーバ７を介して維持管理の担当者がマンホールポンプ施設１側の異常をリモートで確認することもできる。

一方ポンプコントロール部２９は、通信部２７を介して監視制御サーバ７側からのリモート操作信号を受信することによって、後述するような操作のリモート操作が可能にハードウェア又はコンピュータとプログラムによって構成されている。これにより維持管理の担当者等が、クライアント端末１２によってコントローラ６の所定の操作をリモートで容易に行うことができる。

またポンプコントロール部２９は、マンホール１４内の汚水水位が予め設定される所定の自動排水水位を越えるとポンプ４を駆動して排水を行わせる自動駆動手段を備えており、コントローラ６を自動制御状態とすると、通常この自動駆動手段が作動して自動排水処理を継続的に行い、ポンプ４等の故障が無ければ、マンホール１４内に貯留せしめられる汚水が自動排水水位を越えるとマンホール１４から汚水を予め設定されている排水停止水位まで自動的に排水する。

上記自動駆動手段は、図６の自動排水処理の作動フローに従ってポンプ４の駆動を制御するように、ハードウェア又はコンピュータとプログラムによって構成されている。まずステップＳ１において、温度センサ１９からのデータをチェックする。そしてマンホール１４周辺の外気温が予め設定されている所定の設定外気温以下であると、ステップＳ２に進み、水位センサ１８のデータをチェックし、マンホール１４内の汚水水位が、自動排水水位を越える場合に、ステップＳ３に進み、ポンプ４を駆動してマンホール１４から汚水の排水を行わせる。なおポンプ４は前述のように２つ設けられており、汚水水位や排水状況等に応じて一方又は両方を駆動する。

そしてステップＳ４に進み、水位センサ１８のデータをチェックし、排水停止条件が成立しているか否かをチェックし、排水停止条件が成立している場合は、マンホール１４内の汚水の水位が排水停止水位であると判断し、ステップＳ５に進み、ポンプ４の駆動を停止してリターンする。なおステップＳ４において排水停止条件が成立していない場合は、ステップＳ４から直接リターンする。

一方ステップＳ１においてマンホール１４周辺の外気温が前記設定外気温度を超えている場合は、ステップＳ６に進み、記録部２８に蓄積されているポンプ４の駆動や停止時刻からポンプ４の停止間隔を演算してチェックする。そしてポンプ停止間隔（時間）が、予め設定されているポンプ４の連続停止を許容する時間である所定の停止許容時間を超えている場合に、ステップＳ７に進み、水位センサ１８のデータをチェックする。

そしてマンホール１４内の水位が、ポンプ４の駆動が可能な水位（作動可能水位）を越えている時には、ステップＳ３に進み、ポンプ４を自動駆動してマンホール１４から排水を行わせ、前述のステップＳ３以降のフローを実行する。なおステップＳ７においてマンホール１４内の水位が作動可能水位以下の場合は、ステップＳ５に進み、ポンプ４を停止状態としてリターンする。なおステップＳ６において、ポンプ停止時間が停止許容時間以下の場合は、ステップＳ２に進み、前述のステップＳ２以降のフローを実行する。

以上に示される自動駆動手段によって、マンホールポンプ施設１においては、マンホール１４の周囲の外気温が前記設定外気温度以下の場合、又は上記外気温が前記設定外気温度を越えても、ポンプ４の連続停止時間が停止許容時間以下の場合には、前述の自動排水水位を基準とした自動排水が行われる。

ただしマンホール１４の周囲の外気温が設定外気温度を越える場合は、マンホール１４内の汚水水位が停止水位を超えていれば、汚水水位がたとえ自動排水水位以下であってもポンプ４が自動的に駆動され、自動排水水位とは無関係にマンホール１４内の水位が排水停止水位となるまで汚水が自動的に排水される。

すなわちステップＳ１，ステップＳ６，ステップＳ７が、自動強制排水手段を構成し、該自動強制排水手段によって、上記条件（マンホール１４の周囲の外気温が前記設定外気温度を越え、且つポンプ４の連続停止時間が停止許容時間を越える長時間停止を行っている）で、マンホール１４内の汚水水位が自動排水水位に達する前であってもマンホール１４から強制的に汚水を排水する。

これによってマンホール１４内において滞留した汚水が腐敗して硫化水素等を発生する前に、マンホール１４内の汚水が下流側に強制的に排水されるように設定外気温度と停止許容時間を予め設定することによって、当該施設の維持管理担当者等が手動でポンプ４を駆動させることなく、マンホールポンプ施設１における悪臭や硫化水素等の有害物質の発生を自動的に防止することができ、維持管理作業を容易に行うことができる

なお本実施形態においては、設定外気温＝５℃，停止許容時間＝４時間と設定されているが、マンホールポンプ施設１の環境に応じて、マンホール１４内において滞留した汚水が腐敗して硫化水素等を発生する前に排水を行わせるように設定すれば、どのような値でも良い。また設定外気温や停止許容時間は、コントローラ６の操作パネル２６のスイッチから入力できる他、クライアント端末１２からリモートで設定を行うこともでき、汚水の腐敗防止対策の調節を遠隔から容易に行うことができる。

一方ポンプコントロール部２９には、自動制御状態においてもポンプ４の駆動中に割り込んで、排水を行う方向の回転の反対方向にポンプ４を回転させる逆転駆動を一時的に行わせる逆転駆動手段が備えられている。なおポンプ４の逆転駆動はポンプ４に入力される駆動電源の位相を逆転させること等によって行われるように構成されている。

これはポンプ４のエンペラー部分に異物が挟まり汚水等の排水ができなくなった場合、一時的にポンプ４の逆転駆動を行い、その後再度正転駆動することによって、異物の排出を促し、ポンプ４を正常状態に復帰させることが可能となる場合があり、このようにしてポンプ４を復旧させることができるように備えられている機能である。

そして上記逆転駆動手段は、ハードウェア又はコンピュータとプログラムによって構成されており、操作パネル２６内のスイッチ操作、又は後述するようにクライアント端末１２からのリモート操作によって実行され、所定のタイミングでポンプ４を正転駆動（通常の排水駆動）又は逆転駆動する。

なお逆転駆動手段によるポンプ４の駆動タイミングは、図７のタイミングチャートに示されているように、逆転駆動手段の開始直後に逆転運転タイマにあらかじめ設定された時間ポンプ４を逆転駆動し、その後逆転駆動終了後、正逆運転切替待機タイマに設定された時間待機した後、自動排水の停止条件成立までポンプ４を正転駆動し、停止条件が成立するまで運転する。以上のように自動排水の処理を人為的に停止させることなく、自動排水の処理中に割り込んで、一時的にポンプ４を逆回転させる。

またポンプコントロール部２９には、ポンプ４の駆動毎にポンプ４の駆動電流値と平均駆動電流値をログとして時刻と共に記録部２８に送りデータ蓄積させるとともに、ポンプ４の平均駆動電流を演算して記録部２８に送りデータ蓄積させ、さらに予め操作パネル２６のスイッチによってポンプコントロール部２９に入力されるポンプ４の定格電流値を記録部２８に送りデータ蓄積させ、且つポンプ４の駆動電流値とポンプ４の定格電流とを比較するポンプ駆動管理手段が備えられている。ただしポンプ駆動管理手段は、コントローラ６側又は監視制御サーバ７側からのリモート操作によって、オペレータの設定した時刻間のみのポンプ４の駆動電流値と平均駆動電流値をログとして時刻と共に記録部２８に送りデータ蓄積させるように構成しても良い。

なお上記ポンプ４の平均駆動電流は、ポンプ４の駆動開始から駆動電流が安定する所定時間経過後の一定期間の駆動電流値の平均値を演算して算出する。そして上記ポンプ駆動管理手段は、ポンプ４の駆動電流がポンプ４の負荷に応じて大きくなることに基づき、両電流値を比較することによって、ポンプ４への負荷の度合いを検出するものであり、ハードウェア又はコンピュータとプログラムとによって構成されている。

すなわちポンプ４はベアリング等の内部構成部品の劣化やエンペラー部分への異物の挟まりにより汚水の排出が不能になる等の場合には、負荷が増大するため駆動電流値が増加し、上記ポンプ駆動管理手段により、ポンプ４の寿命やポンプ４への過負荷等を検出する。なお前述のポンプブレーカ２２はポンプ４の駆動電流が定格電流を越えて所定時間駆動されたり、定格電流を超える駆動が所定回数繰り返して行われる等により切り作動（トリップ）してポンプ４への電源を遮断するように構成されている。

このため上記ポンプ駆動管理手段は、上記のようにポンプブレーカ２２がトリップするとポンプ故障警報データを出力して記録部２８にログとしてデータ蓄積させるとともに、音や光によるアラーム報知を行うように構成されている他、ポンプブレーカ２２がトリップする前にポンプ４に過負荷がかかっているとして、ポンプ注意報データを出力して記録部２８にログとしてデータ蓄積させるとともに、音や光によるアラーム報知を行うように構成されている。

なおポンプ注意報データは、例えば定格電流の８０〜９０％程度の電流を過負荷電流値とし、該過負荷電流値を越える電流値で所定時間（１０〜２０秒）程度連続運転を行った場合に出力するように設定されている。またポンプ４の空運転を検出するために、低負荷電流値が設定されて記録部２８にデータ蓄積せしめられており、該低負荷電流値に基づいて、ポンプ４の空運転を検出して警報又は注意報データの出力も行う。

そして上記ポンプ故障警報データやポンプ注意報データは、通信部２７を介して即時監視制御サーバ７側に送信されるため、維持管理の担当者は監視制御サーバ７側からの情報によって、センタ施設２のウェブサーバ９に常時接続されるウェブブラウザや、電子メールによってリアルタイムにポンプ４の故障や過負荷状態を確認することができる。またマンホールポンプ施設１においてはアラーム報知やディスプレイ２４への表示によりポンプ４の故障や過負荷状態を確認することができる。

これにより例えば過負荷の原因がポンプ４への異物挟まりであると、前述の逆転駆動手段を実行することによって、ポンプ４を復旧させて過負荷を解消することができるケースがあるため、マンホールポンプ施設１において手動で、又はセンタ施設１のウェブサーバ９からの情報や電子メールによって警戒を促される維持管理の担当者側が、クライアント端末１２を使用してリモート操作で、自動制御状態を人為的に停止させることなく上記逆転駆動手段を実行することによって、円滑に且つ素早くポンプ４の復旧作業を行うことが可能となる。

そしてこれによって全ての異常検知が復旧状態となれば、当面のメンテナンスは不要となり、排水が十分に行えない状態でポンプ４を長時間運転することにより、電力料金が増大することやポンプ４がダメージを受けること等が防止され、維持管理の担当者等の現地出動回数が減り、より広域の管理が可能となる他、遠隔より対策が可能であるため担当者の負担が減少し、維持管理担当者の人数を少なくすることも可能となる。なお復旧の確認はポンプ４の駆動電流値のチェックによって行うことができる。

さらにポンプコントロール部２９には、自動制御状態以外の状態、例えば手動制御状態で制御ボックス１７の扉を閉じると、警報データを出力して記録部にログとしてデータ蓄積させるとともに、現場において音（ブザー）や光によるアラーム報知を行う設定ミス報知手段が、ハードウェア又はコンピュータとプログラムとによって構成されて設けられている。

特に上記設定ミス報知手段は、手動制御のまま制御ボックス１７の扉を閉めた場合以外に、制御ボックス１７側に設けられ、ポンプブレーカの入り切りを検出するブレーカセンサ３０等に基づき、ポンプブレーカ２２が切り状態のまま制御ボックス１７の扉を閉めるとアラーム報知を行うように構成されており、ポンプ４が駆動しない状態のまま、誤って制御ボックス１７の扉を閉める等の誤操作を防止することができる。

そして上記設定ミス報知手段は、一定時間不完全な状態（ポンプが作動しない状態のまま制御ボックスの扉が閉じられた状態）が解除されない場合は不完全放置警報データを出力し、記録部に送りデータ蓄積させるとともに、監視制御サーバ７側に送信する。これにより監視制御サーバ７側に不完全放置警報データがリアルタイムに送信され、これによりポンプ４が作動しない状態のまま制御ボックス１７の扉が閉じられた状態が一定時間継続していることを、維持管理の担当者はウェブサーバ９からの情報によって確認することができ、さらに「ポンプブレーカ断放置発生」、「手動放置発生」という内容のメールがリアルタイムに担当者に送信されるため、人為的ミスに起因する、マンホール１４のオーバーフローよる2次災害が防止される他、制御ボックス１７へのいたずら等を検出することもできる。

その他ポンプコントロール部２９には、前述の定期的にメンテナンスが必要な機器のメンテナンス期間を管理するメンテナンス管理手段が、ハードウェア又はコンピュータとプログラムによって構成されて設けられている。

上記メンテナンス管理手段は、記録部２８に蓄積されているポンプ４の駆動開始及び停止時刻，制御ボックス１７への通電積算時間等に基づく、ポンプ４の総運転時間、日次や月次の運転時間，運転回数や、施設の運用開始からの通電時間と、ポンプ４、ファン等の機器のメンテナンス期間とに基づき、上記機器のメンテナンス期間が経過し、点検が必要になると各機器毎に点検警告データを作成して、記録部２８にデータ蓄積させるとともに、監視制御サーバ７側に送信する。これにより維持管理の担当者は、上記各機器のメンテナンス期間が過ぎたことを、ウェブサーバ９からの情報や電子メールによって、容易に且つ円滑に確認することができる。

コントローラ６の以上のような構成によって、少なくとも停止許容時間，設定外気温度の設定，逆転駆動手段の実行のリモート操作（遠隔操作）が可能となっており、これによりマンホールポンプ施設１の前述のような管理を遠隔から行うことが可能であり、維持管理の担当者等がマンホールポンプ施設１の現場に出向いての作業が減少し、マンホールポンプ施設１の維持管理をより容易に行うことができる。

次にセンタ施設側の監視制御サーバについて詳細に説明する。監視制御サーバ７は、コンピュータと、該コンピュータに、図８に示されるように、マンホールポンプ施設１のコントローラ６とコンピュータネットワークを介して通信する通信手段３１と、コントローラ６側からのデータに基づきマンホールポンプ施設１の監視用データを作成する監視データ作成手段３２と、後述するように警報の内容等を自動的に詳細にたどらせる自動呼出し手段３３と、コントローラ６をリモート操作するリモートデータを作成するリモートデータ作成手段３４と、警報や注意報に基づく電子メールを作成するメール作成手段３６と、帳票類を自動的に作成する帳票自動作成手段３７とを実現させるプログラムによって構成されている。なお各手段を実現するために所定のハードウェアを設ける場合もある。

上記通信手段３１は、コントローラ６の通信部２７との間で、通信回線（コンピュータネットワーク）として、通信したパケット量に対して課金が行われるパケット課金通信網３８を使用し、通信プロトコルにＴＣＰ／ＩＰを使用したパケットによる通信（パケット通信）を行うものとなっている。これによりコントローラ６と監視制御サーバ７側との回線を常に接続状態としておいても、パケット量（通信量）に応じて課金されるのみであるため、必要以上に通信費が高騰することなく、監視制御サーバ７とコントローラ６とのデータ交換が行われる。

リモートデータ作成手段３４は、クライアント端末１２（ウェブブラウザ）に前述のようなコントローラ６の逆転駆動手段の実行や、ログの送信要求等を行うためのインターフェース（画面）を表示せしめ、且つ該インターフェースを介してクライアント端末１２のウェブブラウザからウェブサーバ９に送信されるデータに基づき、ポンプコントロール部２９の逆転駆動手段の実行や、ログの送信要求等を行うためのリモートデータを作成し、作成したリモートデータを通信手段３１を介してコントローラ６側に送信する。これによってコントローラ６がクライアント端末１２からリモート操作される。

メール作成手段３６は、監視制御サーバ７がコントローラ６からの前述のような警報や注意報データを受信すると、維持管理の担当者宛の電子メール用のテキストファイルを作成し、作成したテキストファイル（電子メール）を、メールサーバに送る。これによって上記担当者宛に上記電子メールが送信される。

そして前述のように警報や注意報データは、コントローラ６からリアルタイムに監視制御サーバに送信されるため、警報や注意報に対する電子メールは、警報や注意報の発生時にリアルタイムに上記担当者宛に送信され、特に電子メールを担当者の携帯電話で受信するメールサーバに送信する場合は、警報や注意報の発生とほぼ同時に警報や注意報に対する電子メールが担当者側に到着し、当該担当者はリアルタイムにマンホールポンプ施設１側のトラブルを確認することができる。

次に監視データ作成手段３２について説明する。監視データ作成手段３２は、従来同様コントローラ６側から送信され、データベースサーバ１１に蓄積される様々なログデータや、警報データや注意報データ等のコントローラ６側からリアルタイムに送信されるデータ，リモートデータ作成手段３４によって作成されるデータに基づいて制御用を含む監視用データを作成し、作成した監視データをウェブサーバ９に送る。

これによってクライアント端末１２（ウェブブラウザ）に監視画面が表示せしめられ、クライアント端末１２を使用してマンホールポンプ施設１のリモート操作を含むリモート監視を行うことが可能となり、監視データ作成手段３２とウェブサーバ９とによってクライアント端末１２側にマンホールポンプ施設１に関する情報及びリモート操作用のインターフェースを表示させる情報表示手段３９が構成されている。

そして本監視データ作成手段３２は、特に以下のような監視画面をクライアント端末（ウェブブラウザ）に表示させるような監視データを作成することができる。ただし以下に示される監視画面以外にも、各データに基づき種々の監視画面を表示させることができるが、従来公知のものは説明を割愛する。

１．施設状況画面
図９に示されるように、施設状況画面４１は、マンホールポンプ施設１の状況を表 示する表示画面であり、予めデータベースサーバ１１側に記憶せしめられているマン ホールポンプ施設１の近傍の地図４２と、予めデータベースサーバ１１側に記憶され 又はリアルタイムにコントローラ６側から送られる制御ボックス１７の写真図４３と 、ポンプ４の駆動状態を示すポンプのモデル図４４と、警報や注意報を表示する警報 表示部４６ とを備えている。
またこの施設状況画面４１には、前述のリモートデータ作成手段３４によって作成 されるデータに基づき、前述の逆転駆動手段をリモートで実行させるためのポンプ逆 転操作インターフェース４７も表示せしめられる。なお該ポンプ逆転操作インターフ ェース４７にはポンプ４をリモートで手動駆動させるためのスイッチも備えられてい る。
さらにポンプ４の前述の定期的なメンテナンスが必要な機器（ポンプ、ファン、ヒ ータ等）のメンテナンスまでの残時間や、メンテナンスを促す通報（コントローラ６ からの点検警告データに基づく）を表示する機器メンテナンス情報をメンテナンス表 示部４８に表示させることができる。
これによりリモートで各機器のメンテナンス時期までの時間（日数）を各施設１ご とに確認することができ、忘れずにあらかじめメンテナンスの計画を立てることがで きる。なおメンテナンスまでの残時間等をコントローラ６側に演算させて監視制御サ ーバ７側に送信させるように構成してもよい。
そして本施設状況画面４１は、クライアント端末１２等で監視データ作成手段３２ 側に指示した日時のものを表示することができ、過去の日時を指定した場合は、デー タベースサーバ１１内の各データに基づき作成され、リアルタイムの日時を指定した 場合は、コントローラ６からリアルタイムに各データを送信させ、このデータに基づ き作成される。

２．運転電流履歴管理画面
図１０に示されるように、運転電流管理画面５１は、ポンプ４の駆動電流値の経過 時間に基づく時系列の折れ線グラフ（トレンドグラフ）５２を表示する表示画面であ り、クライアント端末１２等で監視データ作成手段３２側に指示する時刻間のものを 表示させることができる。この際予め円滑にポンプ４が運転されていた際の電流値（ 正規電流値）をクライアント端末１２側の指示によってデータベースサーバ１１に保 存しておくことができるため、上記正規電流値に基づく折れ線グラフである正規駆動 グラフ５３も同時に表示させることもできる。またコントローラ６の記録部２８から 送信される過負荷電流値や低負荷電流値等に基づき、過負荷電流値グラフ５４と低負 荷電流値グラフ５６とを同時に表示させることもできる。さらに定格電流値に対する 駆動電流値の負荷率や平均電流値を演算して平均電流値表示部５７や負荷率表示部５ ８に同時表示させることもできる。
そしてコントローラ６のポンプ駆動管理手段と、監視制御サーバ７の情報表示手段 ３９とによって、運転電流リモート監視システムが構築され、所定の時刻間のポンプ ４の長時間運転警報や過負荷運転警報等の発生時に、ポンプ４の駆動電流値をトレン ドグラフとしてリモートで確認することができ、警報の対策等に対応することが可能 となる。

３．ポンプ日報画面
図１１に示されるように、ポンプ日報画面６１は、上記のように演算される日々の ポンプ４の駆動電流の負荷率を日報として自動的に集計して表示する表示画面となっ ている。なお図は省略するが、日報を月報や年報に集計して、ポンプ日報画面と同様 に、ポンプ月報画面やポンプ年報画面を表示させることも可能となっている。
これによりポンプ４の劣化度合いをリモートで確認することが可能となり、ポンプ ４のエンペラー・ベアリングの磨耗や損傷などに起因する重大な故障に至る前に計画 的にメンテナンスを行うことが可能となる。また、空気の吸込みで不具合の発生する ポンプにおいては、駆動電流値が振れている状況を上記運転電流管理画面５１のトレ ンドグラフによって確認することによってリモートで症状の判別が可能となる。

４．警報管理画面
図１２に示されるように、警報管理画面６２は、コントローラ６からのリアルタイ ム又は蓄積された警報及び注意報データに基づき、警報を一覧表示する表示画面とな っている。これによりクライアント端末１２で過去又はリアルタイムに発生している 警報を容易に確認することが可能となる。

５．警報詳細画面
図１３に示されるように、警報詳細画面６３は、所定の警報に対する詳細な情報を 表示する表示画面であり、警報の発生日，発生時刻の他、警報の確認者名，警報の確 認時刻，復旧日，復旧時刻，復旧の確認者，復旧の確認時刻，復旧までの時間，当該 警報より過去において発生した同一の警報の回数が表示され、過去履歴画面に、過去 の同一警報の詳細情報（項目は上記同様）が表示される。
なお維持管理の担当者宛に送信される電子メールには、実行すると警報の確認者や 確認時間が、担当者の端末情報に基づきデータベースサーバ１１側に蓄積せしめられ る確認実行部が設けられており、上記各情報は、確認実行部によってデータベースサ ーバ１１に蓄積される情報や演算情報等に基づく。

６．機器運行状況表示画面
図１４に示されるように、機器運行状況表示画面６４は、水位センサ１８や温度セ ンサ１９の検出データ値とポンプ４，ファン，ヒータの駆動開始及び停止時刻のデー タに基づき、マンホールポンプ施設１のマンホール１４の水位と、両ポンプ４，ファ ン，ヒータの作動及び停止状態と、マンホール１４周辺の気温を時系列的にグラフと テキストで表示する表示画面となっており、クライアント端末１２等で監視データ作 成手段３２側に指示する時刻間のものを表示させることができる。
これにより所定の時刻間の各機器の運転状況やマンホール１４内の水位等をリモー トで確認することができ、リモートでのマンホールポンプ施設１の監視を正確且つ容 易に行うことができ、警報の対策等にも対応することが可能となる。

次に前述自動呼出し手段３３について説明する。自動呼出し手段３３は、監視データ作成手段３２に連係して設けられており、ウェブブラウザ上から警報管理画面６２の警報一覧表から所定の警報を選択して実行することによって、当該警報の警報詳細画面６３をクライアント端末１２側に表示せしめ、さらに警報詳細画面６３から当該警報の発生時刻の前後の機器運行状況表示画面６４又は運転電流履歴管理画面５１を表示せしめる。

これは警報管理画面６２の警報一覧表から所定の警報を実行することによって、当該警報を指定して監視データ作成手段３２に警報詳細画面６３を表示させるためのデータを作成させるように指示を出すとともに、警報詳細画面６３からの後述する指示によって、当該警報の警報データに含まれる警報発生時刻データに基づき、警報発生時刻の所定時間前と後の時刻を自動的に指定して、監視データ作成手段３３に運転電流履歴管理画面５１又は機器運行状況表示画面６４を表示させるためのデータを作成させるように指示を出すことによって実現している。

このため警報管理画面６２には警報詳細画面を表示させるための詳細情報ボタン６６が、警報詳細画面６３には運転電流履歴管理画面５１を表示させるためのトレンドグラフボタン６７と、機器運行状況表示画面６４を表示させるための運行履歴ボタン６８とが設けられる。

これにより施設の維持管理の担当者は、クライアント端末１２側に警報管理画面６２から警報詳細画面６３を、警報詳細画面６３から運転電流履歴管理画面５１又は機器運行状況表示画面６４を呼び出して表示させることができ、警報が発生した場合に即座に警報発生前後の機器の運行状況やマンホール１４内の水位、ポンプ４の駆動電流値の推移や、当該の警報確認者や復旧状況等の情報等を容易に確認することができる。

このとき上記担当者は、自ら時刻等を入力して運転電流履歴管理画面５１又は機器運行状況表示画面６４を表示させたり、警報の情報を入力して警報詳細画面６３を表示させる必要は無く、所定の警報に対する詳細な情報や関連情報（機器の運行状況やポンプ４の駆動電流状況）を容易にたどって表示させることができる。

このため情報確認までのスピードが向上し、後処理等を円滑に行うことができるほか、作業に不慣れな担当者等であっても、熟練の担当者と同様に所定の警報から、当該警報の詳細情報や、警報発生時点の前後の運転電流履歴や機器運行状況を簡単に呼び出すことができ、作業性が向上する。

なお前述のデータベースサーバ１１には、所定の形式の帳票を印刷するための雛形のデータが予め保存されており、前述の帳票自動作成手段３７によって、データベースサーバ１１に蓄積されているデータに基づいて、上記雛形にデータを自動入力せしめ、帳票類を完成させて自動的に出力させることも可能となっている。これによって面倒な帳票作成をデータの自動入力によって容易に行うことができ、作業効率を大幅に向上させることができる。

水処理施設の管理システムの全体構成図である。 マンホールポンプ施設の概要図である。 制御ボックス内の正面図である。 コントローラの正面図である。 コントローラのブロック図である。 自動排水処理のフローチャート図である。 逆転駆動手段によるポンプの駆動タイミングを示すタイミングチャート図である。 監視制御サーバのブロック図である。 クライアント端末側に表示される施設状況画面図である。 クライアント端末側に表示される運転電流履歴管理画面図である。 クライアント端末側に表示されるポンプ日報画面図である。 クライアント端末側に表示される警報管理画面図である。 クライアント端末側に表示される警報詳細画面図である。 クライアント端末側に表示される機器運行状況表示画面図である。

４ ポンプ
６ コントローラ
７ 監視制御サーバ（管理装置）
１３ インターネット（通信回線）
１４ マンホール（水槽）
１７ 制御ボックス
１８ 水位センサ
１９ 温度センサ（温度検出手段）
２２ ポンプブレーカ
２７ 通信部（通信手段）
３０ ブレーカセンサ
３３ 自動呼出し手段
３８ パケット課金通信網（通信網）
３９ 情報表示手段
５１ 運転電流管理画面
６３ 警報詳細画面
６４ 機器状況表示画面

Claims (2)

1. 水を一時的に貯留する水槽（１４）と、水槽（１４）内の水を排水せしめるポンプ（４）と、水槽（１４）内の水位に応じてポンプ（４）の駆動を制御するコントローラ（６）とを備えた水処理施設において、水槽（１４）内又は水槽（１４）の周辺温度を検出する温度検出手段（１９）と、水槽（１４）内の水位を検出する水位センサ（１８）と、ポンプ（４）の連続停止時間を検出するポンプ停止時間検出手段とを設け、水槽（１４）内の水位が予め設定される所定の自動排水水位を越えた場合にはポンプ（４）を駆動して排水を行わせる自動駆動手段をコントローラ（６）に設け、該自動駆動手段は、検出された温度が予め設定される設定温度を超えているとともにポンプ（４）の連続停止時間が予め設定された停止許容時間を越えている状態であって、且つ水槽（１４）内の水位がポンプ（４）による排水が可能な排水可能水位を越えている状態である場合には、水位が自動排水水位に達したか否かとは無関係にポンプ（４）を駆動して水槽（１４）内の水を排出せしめる自動強制排水手段を有し、水槽（１４）がマンホールであり、コントローラ（６）が収容される制御ボックス（１７）を設け、ポンプ（４）用のポンプブレーカ（２２）の入り切りを検出するブレーカセンサ（３０）によって該ポンプブレーカ（２２）が切り状態のまま制御ボックス（１７）の扉が閉められたことが検出された場合に報知を行う設定ミス報知手段を設けた水処理施設の管理システム。
2. ポンプ（４）の駆動中に割り込んで、排水を行う方向の回転の反対方向にポンプ（４）を回転させる逆転駆動を一時的に行わせる逆転駆動手段を備え、該逆転駆動手段によって一時的にポンプ（４）の逆転駆動を行い、その後再度正転駆動することによって異物の排出を促す請求項１の水処理施設の管理システム。