JPH05169065A - 追塩自動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水道水の現地追塩装置を中央から集中管理す
る。 【構成】 遠隔地に設けた中央管理室１内でパーソナル
コンピュータ１１とモデム電話１５とが連結し、ＮＴＴ
電話回線２を通じて現地のモデム電話３１と繋がってい
る。モデム電話３１と繋がる測定制御部４は、現地の水
道管Ｐから採取する流水の測定部５と連結している。測
定部は一方、上流側の追塩装置６に具えたコントローラ
６１とも繋がり、コントローラで演算した必要追加塩素
量を注入する注入装置７とが組み合わされている。 【作用】 中央のコンピュータ１１から残塩値の設定が
現地のコントローラへ指示される。現地の測定、追塩な
どの経過が中央へ通報され、故障は即刻警報される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水質、特に上水道水の現
地における残塩量を制御して衛生的な上水を需要先に送
水する技術に係る。

【０００２】

【従来の技術】我国で近代水道が設立されて１世紀、そ
の間社会環境も大きく変化し、とくに昭和３０年代以降
の急速な経済成長や宅地開発による水質汚濁の進行は顕
著であり、市民の健康保全上水質管理の重要性は増加す
る一方である。水質の管理も浄水場における１点集中管
理から、給水管端末の給水栓管理と言う給水現場多点管
理へと移行して行くのが時代の要請である。中でも塩素
滅菌は原水の水質が低下するにつれてますます重要な要
素となり管理上の主目標となっている。

【０００３】塩素滅菌は従来は塩素ガスで行われていた
が、高圧ガス取締法の強化や安全対策のため次亜塩素酸
ソーダへの転換が進められている。次亜塩素酸ソーダの
有効塩素とはＮａＣｌＯの分解により生成する２価の酸
素原子の酸化力が１価の塩素の２原子当量に相当するか
ら、ＮａＣｌＯ中の結合塩素１原子は非結合塩素Ｃｌ 2
の２原子と同じ酸化力を有することになる。しかし、次
亜塩素酸ソーダを滅菌目的に使用するに当っては、貯蔵
中の有効塩素の低下とか、従来の塩素ガスに比べて薬品
コストが高いとか、注入時のガスロック現象による注入
不足などの諸問題があって、従来に比べはるかに精密な
管理制御が必要である。

【０００４】給水現場における給水中の塩素量の測定と
不足分の追加注入は現在不可欠の設備となりつつある
が、従来この目的で使用された追塩自動制御装置として
は図３に示すようなシステムがある。図において、給水
現場における水道管Ｐ中の上水を吸い上げて残塩センサ
５２ａにおいて残塩量を測定して電気量として捉え、こ
れを変換器５５ａによって増幅しアナログ信号として管
路の上流側に設けたコントローラ６１ａへ伝える。一方
コントローラへは残塩量として適正な数値を設定してあ
らかじめ入力してあるので、コントローラ内で実際の残
塩測定値と設定値を比較し、不足量を演算して定量注入
ユニット７ａのポンプ７１ａへ作動命令を発信する。た
とえば追塩の必要量が演算されると追塩量と比例関係に
あるモータのストローク数が算出され、このモータ作動
によって現在必要とする追塩を自動的に行うことができ
るのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】水質の管理が浄水場だ
けに留まらず、送水中の変動を修正するために給水現場
で多点管理をしなければならない。水道法では「給水栓
における水が遊離残留塩素を０．１ｐｐｍ（結合残留塩
素の場合は０．４ｐｐｍ）以上保持するように塩素消毒
すること」と規定されている。しかもその加塩手段が次
亜塩素酸ソーダのように強力で高価な薬品に移りつつあ
るから、多くの地点でより正確な管理と制御をしなけれ
ばならなくなる。設定したとおり追塩装置が作動してい
るか、正しい残塩量が常に保たれているか、というチェ
ックを行うためには、多くの管理員が広大な地域に亘っ
て監視のパトロールを日常行わなければならない。仮に
何かの原因で装置が故障したときは次のパトロールの期
間までこの故障を知ることができず、場合によっては法
で定める水質基準から外れた水道水を家庭などへ給水し
てしまうおそれもある。

【０００６】本発明は以上に述べた課題を解決するため
に、多数の給水現地に設けた追塩装置を中央で管理し、
一切の制御を遠隔的に操作する装置の提供を目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る追塩自動制
御装置は、中央管理室１内のホスト用のパーソナルコン
ピュータ１１と相互のモデム電話１５．３１で繋いだ現
地の配水要素自動監視装置３は、マイクロコンピュータ
４１を具えた測定制御部４と、現地配管中の通水を連続
的に採水し残留塩素分その他必要事項を測定する測定部
５とで形成され、追塩装置６は前記測定制御部へ連結す
るとともに該測定値を受けて作動命令を出力するコント
ローラ６１と、該命令に従って作動する注入装置７とで
形成され、前記中央管理室のホスト用パーソナルコンピ
ュータと現地の配水要素自動監視装置および追塩装置と
が、必要な設定、記録、表示、警報を交信する回路を伴
う構成によって前記の課題を解決した。

【０００８】

【作用】中央管理室内に設けたホスト用パーソナルコン
ピュータへ給水現場における残留塩素の目標値を入力す
ると、モデム電話からＮＴＴ電話回線を介して給水現場
に設置されている配水要素自動監視装置のモデム電話へ
伝達され、測定制御部を介して追塩装置のコントローラ
へ目標値を設定する。配水要素自動監視装置は現地の水
道管から連続的に流水を採取して残塩量、その他の管理
上必要な数値を測定し、測定制御部および追塩装置のコ
ントローラに同時に伝えられる。測定制御部へ入力した
測定値は定時的にＮＴＴ電話回線を使って中央管理室へ
伝えられ、必要な表示とプリントが行われる。理室へ伝
えられ、必要な表示とプリントが行われる。

【０００９】コントローラへ伝えられた測定値は中央管
理室から受けた設定値と比較し、不足量を演算して注入
装置を比例的に作動して必要な追塩を行う。この追塩は
水道管路の採水位置より上流側で行われるので、追塩さ
れて所望の塩素を含む流水は再び下流側で採水されて測
定され、測定値はコントローラへフィードバックされて
チェックを受けるという制御循環系路を形成する。また
この間の経過や現状は定時的に中央管理室のパーソナル
コンピュータへ送信され、異常事態が発生したときは即
刻警報が告げられて直ちに必要な処理をとれるように作
用する。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の実施例を示す外観と情報の系
路を組み合わせた図であり、図２は同じ実施例のブロッ
ク図である。図１において中央管理室１内に設けたホス
ト用監視機器はモデム電話１５，パーソナルコンピュー
タ１１と結合したデータ通信制御器１２およびディスプ
レー１３、プリンター１４よりなる。データ通信制御器
１２はモデム電話１５によってＮＴＴ電話回線２を介し
て各給水現場の管路近くに配設された配水要素自動監視
装置３内のモデム電話３１へ随時通信する。配水要素自
動監視装置内には測定制御部４が収納され、この中のマ
イクロコンピュータ４１とモデム電話３１とが光ファイ
バ４２によって結ばれている。測定部５も同じ装置内に
収納されていて、水道管Ｐ内の流水を連続的に採水し、
残塩センサー５２、圧力センサー５３を誘導して残塩量
と圧力とを測定する。残塩センサ５２は本例では微小電
極を用いたポーラログラフ法を採用した。これは回転す
る金電極（カソード）と比較銀電極（アノード）との間
に電圧を印加すると、金電極側で遊離有効塩素が還元さ
れ拡散電流Ｉｄが流れるので、その値から塩素濃度を０
から３．０ｐｐｍに亘って知ることができるもので、試
薬を使用しなくても連続的に塩素量を正確に検出できる
のが特徴である。水圧センサ５３は直接水質には関係し
ないが、耐圧容器内の圧力をコントロールして正確な測
定のベースを保証するものである。測定値としてこの他
に流量センサが必要である。これは流量を検知しなけれ
ば追加すべき塩素の総量が算出できないからであり、本
例では採水位置付近に超音波流量センサ５４を管路内へ
装着し瞬間流量をアナログ出力（ＤＣ４〜２０mA）とし
て取り出している。各センサで得られたアナログ信号
（電流値）は微量なので変換器５５によって増幅し、残
塩アナログ信号５６および流量アナログ信号５７として
上流側に設けられた追塩装置６のコントローラ６１へ発
信される。なお図２で示すように変換器で増幅された測
定値は測定制御部４へも同時に伝えられ、Ａ／Ｄ変換器
４３を介してメモリされる。

【００１１】コントローラ６１は光ファイバ６２を介し
て測定制御部４と結ぶとともに、前記のアナログ信号５
６，５７によって現在流れている上水の残塩量を受け設
定残塩量と比較して追加すべき塩素量を演算する。あら
かじめ入力されている設定残塩量はパーソナルコンピュ
ータ１１、データ通信制御器１２、モデム電話１５およ
び３１、測定制御部４、光ファイバ６２を経由して遠隔
の中央管理室から入力されたものである。演算した追塩
量は追塩装置６の注入装置７へ比例的に作動を指令し、
プランジャーポンプ７１のモータ７２を必要なストロー
ク数だけ作動する。次亜塩素酸ソーダは分解気化しやす
い薬品なので、従来の定量ポンプでは気泡がポンプ内に
取り込まれ滞留することがあるため、吐出不良（ガスロ
ック）を生じ精度の高い注入に課題があったが、液中へ
プランジャーポンプのヘッドを浸漬してガスロックを解
決し、正確で効果的な滅菌消毒を実現する。注入装置７
にはレベルセンサ７３及び注入管７４を具え、効果的な
残塩管理を行うには、塩素の注入管７４の管路内の先端
位置は、採水位置より少なくとも１０ｍ以上上流側に配
置されていることが望ましい。

【００１２】情報の伝達は中央管理室のホスト用パーソ
ナルコンピュータ１１と配水要素自動監視装置３の測定
制御部４との間で既に述べた残塩量の設定値の入力と同
じ系路を使って授受される。測定制御部４へは残塩量な
どの測定値が入力されて定時ごとに中央へ報告し、異常
あるときは直ちに中央へ警報を告げるようにソフトを組
み込んであるから、多地点に散在する現場の諸データは
すべて中央管理室へ集中し、図表化などの加工を受けて
ディスプレーに表示したりプリントアウトして監視でき
る。

【００１３】

【発明の効果】本発明の追塩自動制御装置は中央管理室
から現地へ残塩量を設定すれば、以後は自動的に正確な
制御を行うことができるので、監視のパトロールを大幅
に軽減できる。また、仮に故障などのトラブルがあった
ときでも、直ちに通報されるので迅速な処理が可能とな
り、トラブルを最小限に留める効果もある。特に交通の
不便な地域、豪雪地域などパトロールの困難な場所の水
質管理には大きな便益をもたらすものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例外観と情報の系路を組み合わせ
た図である。

【図２】同じ実施例のブロック図である。

【図３】従来技術の外観と情報の系路を組み合わせた図
である。

【符号の説明】

１ 中央管理室 ２ ＮＴＴ電話回線 ３ 配水要素自動監視装置 ４ 測定制御部 ５ 測定部 ６ 追塩装置 ７ 注入装置 11 パーソナルコンピュータ 15 モデム電話 31 モデム電話 41 コンピュータ 52 残塩センサ 53 圧力センサ 54 流量センサー 61 コントローラ 71 プランジャーポンプ Ｐ 水道管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中央管理室１内のホスト用のパーソナル
   コンピュータ１１と相互のモデム電話１５．３１で繋い
   だ現地の配水要素自動監視装置３は、マイクロコンピュ
   ータ４１を具えた測定制御部４と、現地配管中の通水を
   連続的に採水し残留塩素分その他必要事項を測定する測
   定部５とで形成され、追塩装置６は前記測定制御部へ連
   結するとともに該測定値を受けて作動命令を出力するコ
   ントローラ６１と、該命令に従って作動する注入装置７
   とで形成され、前記中央管理室のホスト用パーソナルコ
   ンピュータと現地の配水要素自動監視装置および追塩装
   置とが、必要な設定、記録、表示、警報を交信する回路
   を伴うことを特徴とする追塩自動制御装置。