JP5619060B2 - 配水池水位確保システム - Google Patents

Description

この発明は、水道局が需要家に水道水を提供する広域配水設備において、地震に伴う津波によりポンプ場が被災し、配水池への貯水ができなくなるのを回避する配水池水位確保システムに関するものである。

従来、水道局の広域配水設備は、県内・市町村内全域の広域配水運用を行うセンター設備と、各エリアに設けた配水池設備及びポンプ場設備にて構成され、通常はポンプ場設備から配水池設備へ送水して配水池に貯水するようになっている。
配水池設備は、地震震度を検出する地震計、配水池の配水を制御する緊急遮断弁、この緊急遮断弁を操作するバルブ制御装置、及び配水池とポンプ場との間で監視制御信号を送受信する配水池信号伝送装置にて構成され、センター設備から緊急遮断弁の遠方監視制御を行うようになっている。
ポンプ場設備は、配水池に上水を送水するポンプ設備、このポンプ設備を操作するポンプ制御装置、及びポンプ場設備と配水池設備との間で監視制御信号を送受信するポンプ場信号伝送装置にて構成され、センター設備からポンプ場設備の遠方監視制御を行う。
なお、このような従来のシステムに関する技術は、特許文献１にも掲載されている。

特開２００６−１０９０７２号公報（第４〜６頁、図１）

従来のシステムでは、低層地に設置しているポンプ設備が津波により破壊されることで、配水池への送水ができなくなり、配水池の貯水が確保できず、被災後に需要家へ提供する水道水が不足するという問題がある。
すなわち、ポンプ設備の津波被災により、配水池に最大限の水道水が確保できないという問題があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、津波被災時にも配水池に必要な水位の水を確保できるようにした配水池水位確保システムを得ることを目的にする。

この発明に係わる配水池水位確保システムにおいては、浄水場からポンプにより送水された水を貯水する配水池の水位を確保する配水池水位確保システムであって、配水池側の設備として、海面を撮像するように配置された津波監視カメラ、この津波監視カメラの映像を解析して、津波を検出するとともに、津波を検出したときには津波検出信号を出力する映像監視装置、映像監視装置の出力する津波検出信号の受信に応じて、ポンプの運転を制御するためのポンプ制御信号を出力する配水池信号伝送装置を備え、浄水場側の設備として、配水池信号伝送装置の出力するポンプ制御信号を受信するポンプ場信号伝送装置、及びこのポンプ場信号伝送装置が受信したポンプ制御信号に基づき、ポンプの運転を制御するポンプ制御装置を備えたものである。

この発明によれば、浄水場からポンプにより送水された水を貯水する配水池の水位を確
保する配水池水位確保システムであって、配水池側の設備として、海面を撮像するように配置された津波監視カメラ、この津波監視カメラの映像を解析して、津波を検出するとともに、津波を検出したときには津波検出信号を出力する映像監視装置、映像監視装置の出力する津波検出信号の受信に応じて、ポンプの運転を制御するためのポンプ制御信号を出力する配水池信号伝送装置を備え、浄水場側の設備として、配水池信号伝送装置の出力するポンプ制御信号を受信するポンプ場信号伝送装置、及びこのポンプ場信号伝送装置が受信したポンプ制御信号に基づき、ポンプの運転を制御するポンプ制御装置を備えたので、津波被災時にも配水池に必要な水位の水を確保することができる。

この発明の実施の形態１による配水池水位確保システムを示す構成図である。 この発明の実施の形態１による配水池水位確保システムの映像監視装置の内部処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１による配水池水位確保システムの配水池信号伝送装置の津波検出時の内部処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１による配水池水位確保システムの配水池信号伝送装置の津波検出解除時の内部処理を示すフローチャートである。

実施の形態１．
以下に本発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。
図１は、この発明の実施の形態１による配水池水位確保システムを示す構成図である。
図１において、配水池水位確保システム１０は、県内・市町村内全域の広域配水運用を行うセンター設備１００と、県内・市町村の各エリアに設けた配水池設備２００と、県内・市町村の各エリアに設けたポンプ場設備３００とにより構成される。
配水池設備２００は、次のように構成される。
地震計２１０は地震の震度を計測し、後述する映像監視装置２１２へ地震データを出力する。津波監視カメラ２１１は、高台の配水池に配置され、海上の映像を取り込む。映像監視装置２１２は、地震データに応じて津波監視カメラ２１１を起動し、津波監視カメラ２１１によって撮像された海上の映像から津波発生を検出して、津波検出信号を配水池信号伝送装置２１３へ出力する。
配水池信号伝送装置２１３は、津波検出信号の入力によりバルブ制御装置２１４へバルブ制御信号を送信するとともに、津波検出信号をセンター設備１００とポンプ場設備３００へ送信する。また、センター設備１００からの津波検出解除信号により、バルブ制御装置２１４へバルブ制御信号を出力するとともに、配水池２０１の限界水位を監視して、ポンプ制御装置３１１へ制御信号を送信する。
バルブ制御装置２１４は、配水池２０１から一般需要家への水路を遮断する遮断弁２０２を制御する。バルブ制御信号の入力により、遮断弁２０２を開閉するための制御信号を出力する。

ポンプ場設備３００は、次のように構成されている。
ポンプ場信号伝送装置３１０は、配水池信号伝送装置２１３との間で監視制御信号の送受信を行う。津波検出信号を受信したとき、ポンプ制御装置３１１へ制御信号を出力する。ポンプ制御装置３１１は、浄水場３０１から配水池２０１へ上水を送水するポンプ３０２を操作する。ポンプ制御信号の入力によりポンプへ制御信号を出力する。
センター設備１００は、遮断弁２０２及びポンプ３０２の遠方監視制御を行う。配水池設備２００とポンプ場設備３００の信号を受信し、遠方監視するとともに、津波検出解除信号を配水池信号伝送装置２１３へ送信する。

次に、動作について説明する。
通常は、ポンプ場設備３００から配水池２０１に送水する。
地震発生時には、配水池設備２００が津波を検出して、ポンプ場設備３００のポンプ全台を運転して、配水池２０１への送水量を増やすようにする。
以下、配水池設備２００内の映像監視装置２１２の地震発生時の処理について、図２を用いて説明する。
地震発生時、映像監視装置２１２は、地震計２１０からの震度データを受信し（ステップ１０）、設定震度以上の地震発生の場合（ステップ１１）に、津波監視カメラ２１１の電源をオンし、起動する（ステップ１２）。
次いで、津波監視カメラ２１１の映像を解析して、津波を検出すれば（ステップ１３）、津波検出信号を配水池信号伝送装置２１３に出力する（ステップ１４）。

次に、図３を用いて、配水池信号伝送装置２１３の津波検出時の内部処理について説明する。
配水池信号伝送装置２１３は、映像監視装置２１２からの津波検出信号を受信し（ステップ２０）、センター設備１００へ津波検出信号を送信する（ステップ２８）とともに、津波検出信号により、配水池設備２００の運用モードを平常運用モードから津波運用モードに変更し（ステップ２１）、センター設備１００へ津波モード信号を送信する（ステップ２９）。
運用モード変更後、ポンプ場信号伝送装置３１０へポンプ全台運転信号を送信し（ステップ２２）、ポンプ場信号伝送装置３１０とポンプ制御装置３１１を経由して、ポンプ場設備３００のポンプ全台を運転開始し、急速に貯水を行う。
次いで、ポンプ場信号伝送装置３１０から送信されるポンプ浸水を示す信号を監視し（ステップ２３）、ポンプ浸水になった時には、バルブ制御装置２１４へバルブ全閉信号を出力して（ステップ２７）、遮断弁２０２を閉じ、配水池２０１の水位レベルを保つようにする。

ポンプ浸水でない場合には、配水池２０１の水位を監視し、水が溢れる限界水位に達した時（ステップ２４）には、ポンプ場信号伝送装置３１０へポンプ１台停止信号を送信し（ステップ２５）、ポンプの運転台数を減少するよう制御する。
その後、予め決められた運用時の水位の上限である上限水位以下になった時（ステップ２６）には、ステップ２２へ戻り、ポンプ場信号伝送装置３１０へポンプ全台運転信号を送信し、ポンプの運転台数を制御する。なお、上限水位は、限界水位より低水位であり、通常時には、上限水位以下で運用するように予め決められている。
ステップ２４で、配水池が限界水位に達しない場合、またステップ２６で、配水池が上限水位以下でない場合には、ステップ２３に戻る。

次に、図４を用いて、配水池信号伝送装置２１３の津波検出解除時の内部処理について説明する。
津波警報の発生にも係らず、ポンプ場設備３００の破壊を招く恐れがないと認識できた場合、センター設備１００より配水池信号伝送装置２１３へ津波検出解除信号を送信する。
配水池信号伝送装置２１３は、センター設備１００からの津波検出解除信号を受信し（ステップ３０）、この受信に応じて、配水池設備２００の運用モードを津波運用モードから平常運用モードに変更し（ステップ３１）、バルブ制御装置２１４へバルブ全開信号を出力する（ステップ３２）。これで、通常どおり、配水できるようになる。
また、センター設備１００からの津波検出解除信号により、津波運用モードから平常運用モードに変更した後、配水池水位の状況を検出し、水位が溢れる時、すなわち限界水位に達した場合（ステップ３３）には、ポンプ場信号伝送装置３１０へポンプ１台停止信号を送信し（ステップ３４）、ポンプ場のポンプの稼動台数を減少させる。

実施の形態１によれば、津波発生時にポンプ場設備のポンプ全台を運転し、ポンプ場設備が津波により被災し、送水不可能になる前に、配水池へ水を送水し貯水量を確保することができる。
また、配水池の水位の状況を監視し、配水池水位が溢れる前にポンプの運転台数を減らすようにして配水池水位を調整することができる。

また、ポンプが浸水した場合には、遮断弁を閉めることにより、配水池の貯水量を確保することができる。
また、津波検出信号をセンター設備へ送信することにより、センター設備にて津波検出を確認することができ、配水池設備の稼動状況を確認することができる。
また、津波検出解除時には、センター設備から津波検出解除信号を配水池設備へ送信し、配水池設備の運用モードを津波運用モードから平常運用モードへ切り替え、遮断弁を全開するので、通常の配水を行うことができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１０ 配水池水位確保システム
１００ センター設備
２００ 配水池設備
２０１ 配水池
２０２ 遮断弁
２１０ 地震計
２１１ 津波監視カメラ
２１２ 映像監視装置
２１３ 配水池信号伝送装置
２１４ バルブ制御装置
３００ ポンプ場設備
３０１ 浄水場
３０２ ポンプ
３１０ ポンプ場信号伝送装置
３１１ ポンプ制御装置

Claims (7)

1. 浄水場からポンプにより送水された水を貯水する配水池の水位を確保する配水池水位確保システムであって、
   上記配水池側の設備として、
   海面を撮像するように配置された津波監視カメラ、
   この津波監視カメラの映像を解析して、津波を検出するとともに、上記津波を検出したときには津波検出信号を出力する映像監視装置、
   上記映像監視装置の出力する津波検出信号の受信に応じて、上記ポンプの運転を制御するためのポンプ制御信号を出力する配水池信号伝送装置を備え、
   上記浄水場側の設備として、
   上記配水池信号伝送装置の出力するポンプ制御信号を受信するポンプ場信号伝送装置、
   及びこのポンプ場信号伝送装置が受信したポンプ制御信号に基づき、上記ポンプの運転を制御するポンプ制御装置を備えたことを特徴とする配水池水位確保システム。
2. 上記配水池側の設備として、
   地震の震度を計測する地震計を備え、
   上記映像監視装置は、上記地震計の測定した震度が所定値以上のとき、上記津波監視カメラを起動することを特徴とする請求項１記載の配水池水位確保システム。
3. 上記配水池信号伝送装置は、上記津波検出信号の受信に応じて、送信する上記ポンプ制御信号は、ポンプ全台を運転させる信号であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の配水池水位確保システム。
4. 上記配水池側の設備として、
   上記映像監視装置の出力する津波検出信号を受信し、上記配水池から需要家への水路に配置された遮断弁を制御するバルブ制御装置を備え、
   上記ポンプ場信号伝送装置は、上記ポンプが浸水したとき、ポンプ浸水信号を上記配水池信号伝送装置へ送信し、
   上記配水池信号伝送装置は、上記ポンプ浸水信号を受信したとき、上記遮断弁を閉じるためのバルブ全閉信号を上記バルブ制御装置へ出力することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項記載の配水池水位確保システム。
5. 上記配水池信号伝送装置は、外部から津波検出解除信号を受信した場合に、上記遮断弁を開くためのバルブ全開信号を上記バルブ制御装置へ出力することを特徴とする請求項４記載の配水池水位確保システム。
6. 上記配水池信号伝送装置は、上記津波検出信号を受信した場合に、上記配水池の水位を監視し、上記水位が水の溢れる限界水位に達したとき、運転する上記ポンプ台数を減少させるためのポンプ停止信号を上記ポンプ場信号伝送装置へ出力し、
   上記ポンプ場信号伝送装置は、上記ポンプ停止信号を上記ポンプ制御装置へ送信することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項記載の配水池水位確保システム。
7. 上記配水池信号伝送装置は、外部から津波検出解除信号を受信した場合に、上記配水池の水位を監視し、上記水位が水の溢れる限界水位に達したとき、運転する上記ポンプ台数を減少させるためのポンプ停止信号を上記ポンプ場信号伝送装置へ出力し、
   上記ポンプ場信号伝送装置は、上記ポンプ停止信号を上記ポンプ制御装置へ送信することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項記載の配水池水位確保システム。