JPH09174035A - 水処理施設の水質管理方法 - Google Patents
水処理施設の水質管理方法Info
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- JPH09174035A JPH09174035A JP35064895A JP35064895A JPH09174035A JP H09174035 A JPH09174035 A JP H09174035A JP 35064895 A JP35064895 A JP 35064895A JP 35064895 A JP35064895 A JP 35064895A JP H09174035 A JPH09174035 A JP H09174035A
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- JP
- Japan
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- water quality
- δxk
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 水質計器の特性異常が発生したときに、自動
化に好適な手法により誤制御を防止して適切な水質管理
を行う。 【解決手段】 複数の水質計器の計測値Xk(k=1,
2,…,n)の単位時間の変化量(絶対値)ΔXk(k
=1,2,…,n)をくり返し求め、変化量ΔXkを各
水質計器の測定誤差Ek(k=1,2,…,n)をしき
い値として2値化し、2値化した変化量ΔXkのいずれ
か1つのみが変化ありを示す1になったときに、変化あ
りの水質計器に異常ありと判断し、当該水質計器の計測
値Xkを復帰操作により解除されるまで直前の値に保持
して薬品注入を制御する。
化に好適な手法により誤制御を防止して適切な水質管理
を行う。 【解決手段】 複数の水質計器の計測値Xk(k=1,
2,…,n)の単位時間の変化量(絶対値)ΔXk(k
=1,2,…,n)をくり返し求め、変化量ΔXkを各
水質計器の測定誤差Ek(k=1,2,…,n)をしき
い値として2値化し、2値化した変化量ΔXkのいずれ
か1つのみが変化ありを示す1になったときに、変化あ
りの水質計器に異常ありと判断し、当該水質計器の計測
値Xkを復帰操作により解除されるまで直前の値に保持
して薬品注入を制御する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、浄水場,下水処理
場等の薬品注入を制御して水質を管理する水処理施設の
水質管理方法に関し、詳しくは水質計器の異常発生時の
薬品注入の制御に関する。
場等の薬品注入を制御して水質を管理する水処理施設の
水質管理方法に関し、詳しくは水質計器の異常発生時の
薬品注入の制御に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、浄水場においては、塩素要求量
計,濁度計,アルカリ度計,残塩計等の複数の水質計器
の計測値に基づく薬品注入制御系のプロセス制御によ
り、薬品注入を制御して水質を管理している。
計,濁度計,アルカリ度計,残塩計等の複数の水質計器
の計測値に基づく薬品注入制御系のプロセス制御によ
り、薬品注入を制御して水質を管理している。
【0003】ところで、各水質計器は頻繁に較正を必要
とする特性の不安定なものであり、それらの計測値の変
化が水質の変化によるものであるのか、水質計器自体の
特性異常によるものであるのかを判別し、水質計自体に
異常が発生したときの誤制御を回避する必要がある。
とする特性の不安定なものであり、それらの計測値の変
化が水質の変化によるものであるのか、水質計器自体の
特性異常によるものであるのかを判別し、水質計自体に
異常が発生したときの誤制御を回避する必要がある。
【0004】しかし、水質計器の特性異常が生じても、
その測定値は水質計器に破損,断線,短絡等の故障が生
じた場合のように極端には変化せず、測定範囲内で変化
する。
その測定値は水質計器に破損,断線,短絡等の故障が生
じた場合のように極端には変化せず、測定範囲内で変化
する。
【0005】そのため、計測値の変化の原因が水質計器
の異常によるものか否かの判断は非常に困難であり、従
来は浄水場内の作業員(オペレータ)の勘や経験に基づ
いて行われるのが一般的であった。しかし、作業員の勘
や経験に頼るのでは水質管理の自動化が図れない。
の異常によるものか否かの判断は非常に困難であり、従
来は浄水場内の作業員(オペレータ)の勘や経験に基づ
いて行われるのが一般的であった。しかし、作業員の勘
や経験に頼るのでは水質管理の自動化が図れない。
【0006】そこで、本願の出願人は、水質変化に伴う
水質計器の計測値間には相関関係があり、水質が変化し
たときは必ず複数の水質計器の計測値が変化し、一方、
いずれかの水質計器に特性異常が発生したときは、その
水質計器の計測値のみが単独変化することに着目し、水
質計器の異常の自動診断(判断)に好適な浄水場向け水
質計器異常診断方法を発明し、既に出願している(特願
平7−275386号の出願の願書に添付の明細書,図
面参照)。
水質計器の計測値間には相関関係があり、水質が変化し
たときは必ず複数の水質計器の計測値が変化し、一方、
いずれかの水質計器に特性異常が発生したときは、その
水質計器の計測値のみが単独変化することに着目し、水
質計器の異常の自動診断(判断)に好適な浄水場向け水
質計器異常診断方法を発明し、既に出願している(特願
平7−275386号の出願の願書に添付の明細書,図
面参照)。
【0007】この既出願の診断方法においては、n個の
水質計器の計測周期毎の計測値Xk(k=1,2,…,
n)の変化量(絶対値)ΔXk(k=1,2,…,n)
を求め、各水質計器の想定された測定誤差Ek(k=
1,2,…,n)に基づき、ΔXk≦EkのときにΔX
k=0,ΔXk>EkのときにΔXk=1として計測値
Xkを2値化する。
水質計器の計測周期毎の計測値Xk(k=1,2,…,
n)の変化量(絶対値)ΔXk(k=1,2,…,n)
を求め、各水質計器の想定された測定誤差Ek(k=
1,2,…,n)に基づき、ΔXk≦EkのときにΔX
k=0,ΔXk>EkのときにΔXk=1として計測値
Xkを2値化する。
【0008】さらに、つぎの数1,数2の式で示される
値A,Bを求め、A=0かどうかを判定するとともにB
=0かを判定し、A=0であるときに異常なしと判断
し、A≠0でかつB=0であるときにいずれかの水質計
器の特性異常ありと判断し、B≠0であるときに各水質
計器には異常がなく、水質の変化が生じたと判断する。
なお、数1,数2の式のXkは2値化された計測値であ
る。
値A,Bを求め、A=0かどうかを判定するとともにB
=0かを判定し、A=0であるときに異常なしと判断
し、A≠0でかつB=0であるときにいずれかの水質計
器の特性異常ありと判断し、B≠0であるときに各水質
計器には異常がなく、水質の変化が生じたと判断する。
なお、数1,数2の式のXkは2値化された計測値であ
る。
【0009】
【数1】
【0010】
【数2】
【0011】したがって、値A,Bが0か否かを判定す
ることにより、水質計器の特性異常の有無の診断(判
断)が自動化して行える。
ることにより、水質計器の特性異常の有無の診断(判
断)が自動化して行える。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】従来のこの種水処理施
設の水質管理においては、水質計器の特性異常が発生し
た場合、前記既出願の診断方法を採用して異常ありと判
断しても、異常な測定値に基づいて薬品注入が行われる
と、いわゆる誤制御が生じて適切な水質管理が行われな
い問題点がある。
設の水質管理においては、水質計器の特性異常が発生し
た場合、前記既出願の診断方法を採用して異常ありと判
断しても、異常な測定値に基づいて薬品注入が行われる
と、いわゆる誤制御が生じて適切な水質管理が行われな
い問題点がある。
【0013】本発明は、水質計器の特性異常が発生した
ときに、自動化に好適な手法により、誤制御を防止して
適切な水質管理が行えるようにすることを課題とする。
ときに、自動化に好適な手法により、誤制御を防止して
適切な水質管理が行えるようにすることを課題とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明の水処理施設の水質管理方法においては、
複数の水質計器の計測値Xkの単位時間の変化量(絶対
値)ΔXkをくり返し求め、これらの変化量ΔXkを各
水質計器の測定誤差Ekをしきい値として2値化する。
めに、本発明の水処理施設の水質管理方法においては、
複数の水質計器の計測値Xkの単位時間の変化量(絶対
値)ΔXkをくり返し求め、これらの変化量ΔXkを各
水質計器の測定誤差Ekをしきい値として2値化する。
【0015】さらに、2値化した変化量ΔXkのいずれ
か1つのみが変化ありを示す1になったときに、変化あ
りの水質計器に異常ありと判断し、当該水質計器の計測
値Xkを復帰操作により解除されるまで直前の値に保持
して薬品注入を制御する。
か1つのみが変化ありを示す1になったときに、変化あ
りの水質計器に異常ありと判断し、当該水質計器の計測
値Xkを復帰操作により解除されるまで直前の値に保持
して薬品注入を制御する。
【0016】したがって、2値化した各変化量ΔXkの
いずれか1つが1になって異常ありと判断した水質計器
が発生すると、この計器の計測値Xkが復帰操作で解除
されるまで異常のない直前の値に保持され、この異常の
ない直前の値に基づいて薬品注入が制御され、異常な計
測値に基づく誤制御が発生せず、自動化に好適な手法で
適切な水質管理が行える。
いずれか1つが1になって異常ありと判断した水質計器
が発生すると、この計器の計測値Xkが復帰操作で解除
されるまで異常のない直前の値に保持され、この異常の
ない直前の値に基づいて薬品注入が制御され、異常な計
測値に基づく誤制御が発生せず、自動化に好適な手法で
適切な水質管理が行える。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明の実施の1形態につき、図
1ないし図3を参照して説明する。図1はコンピュータ
処理により自動化した場合の異常の監視制御処理の構成
を示し、この処理はスタート直後の前置保持解除の処理
1及び演算処理2,診断制御処理3からなる。
1ないし図3を参照して説明する。図1はコンピュータ
処理により自動化した場合の異常の監視制御処理の構成
を示し、この処理はスタート直後の前置保持解除の処理
1及び演算処理2,診断制御処理3からなる。
【0018】そして、最初の起動操作又は後述の復帰操
作によりコンピュータに異常の監視制御処理のスタート
を指令すると、コンピュータは前置保持解除の処理1に
より後述の前置保持を解除した後、演算処理2に移行す
る。
作によりコンピュータに異常の監視制御処理のスタート
を指令すると、コンピュータは前置保持解除の処理1に
より後述の前置保持を解除した後、演算処理2に移行す
る。
【0019】この演算処理2は図2に示すようにステッ
プS1,S2,S3,S4からなり、まず、ステップS
1により、例えば浄水場の塩素要求量,濁度,アルカリ
度,残塩濃度等を測定するn個の水質計器の設定した計
測周期毎の計測値Xk(k=1,2,…,n)をサンプ
リングする。
プS1,S2,S3,S4からなり、まず、ステップS
1により、例えば浄水場の塩素要求量,濁度,アルカリ
度,残塩濃度等を測定するn個の水質計器の設定した計
測周期毎の計測値Xk(k=1,2,…,n)をサンプ
リングする。
【0020】つぎに、ステップS2により、各計測値X
kにつき、今回(tn時)のサンプリング値Xk(t
n)とメモリ等に保持された前回(tn−1 時)のサン
プリング値Xk(tn−1 )との差の絶対値を演算し、
単位時間の変化量(絶対値)ΔXkを算出する。
kにつき、今回(tn時)のサンプリング値Xk(t
n)とメモリ等に保持された前回(tn−1 時)のサン
プリング値Xk(tn−1 )との差の絶対値を演算し、
単位時間の変化量(絶対値)ΔXkを算出する。
【0021】また、次回の変化量ΔXkの演算に備える
ため、今回のサンプリング値Xk(tn)もメモリ等に
保持する。さらに、ステップS3により変化量ΔXkそ
れぞれを、各水質計器の予め設定した測定誤差Ek(k
=1,2,…,n)をしきい値として2値化する。な
お、測定誤差Ekは計測値Xkの微小なノイズ変動等を
考慮して水質計器毎に設定する。
ため、今回のサンプリング値Xk(tn)もメモリ等に
保持する。さらに、ステップS3により変化量ΔXkそ
れぞれを、各水質計器の予め設定した測定誤差Ek(k
=1,2,…,n)をしきい値として2値化する。な
お、測定誤差Ekは計測値Xkの微小なノイズ変動等を
考慮して水質計器毎に設定する。
【0022】そして、ΔXk≦Ekになる無変化時はΔ
Xkを0にし、ΔXk>Ekになる有変化時はΔXkを
1にし、変化量ΔXkをその変化の有無によって2値化
する。
Xkを0にし、ΔXk>Ekになる有変化時はΔXkを
1にし、変化量ΔXkをその変化の有無によって2値化
する。
【0023】このとき、各水質計器により測定される塩
素要求量,濁度,アルカリ度,残塩濃度等は互いに独立
な変化を呈することはあり得ず、相関関係がある。
素要求量,濁度,アルカリ度,残塩濃度等は互いに独立
な変化を呈することはあり得ず、相関関係がある。
【0024】例えば濁度が上昇すれば、塩素要求量は上
昇し、アルカリ度や残塩濃度は逆に低下する。
昇し、アルカリ度や残塩濃度は逆に低下する。
【0025】また、いわゆるペーハー(pH)とアルカ
リ度や残塩濃度,水温と残塩濃度等、少なくとも測定の
2項目以上には必ず相関関係がある。
リ度や残塩濃度,水温と残塩濃度等、少なくとも測定の
2項目以上には必ず相関関係がある。
【0026】したがって、水質が変化したときには複数
の水質計器の計測値が同時に変化してそれらの2値化後
の変化量ΔXk(以下2値化された変化量をΔXk(B)
とする)が1になる。
の水質計器の計測値が同時に変化してそれらの2値化後
の変化量ΔXk(以下2値化された変化量をΔXk(B)
とする)が1になる。
【0027】一方、水質計器の較正ずれ等に基づく特性
異常が発生したときは、この異常が複数の水質計器に同
時に発生することはほとんどなく、通常は異常が発生し
たいずれか1個の水質計器の測定値のみが単独変化して
その変化量ΔXk(B) のみが1になる。
異常が発生したときは、この異常が複数の水質計器に同
時に発生することはほとんどなく、通常は異常が発生し
たいずれか1個の水質計器の測定値のみが単独変化して
その変化量ΔXk(B) のみが1になる。
【0028】すなわち、変化量ΔXk(B) は水質が変化
したときは2つ以上が同時に変化有りを示す1になり、
いずれかの水質計器の特性異常が発生したときは1つの
みが1に変化する。
したときは2つ以上が同時に変化有りを示す1になり、
いずれかの水質計器の特性異常が発生したときは1つの
みが1に変化する。
【0029】そこで、ステップS4の演算により、前記
数1,数2の式と同じつぎの数3,数4の式で示される
値A,Bを求める。
数1,数2の式と同じつぎの数3,数4の式で示される
値A,Bを求める。
【0030】
【数3】
【0031】
【数4】
【0032】このとき、変化量ΔXk(B) のいずれも変
化がなければA=0になり、変化量ΔXk(B) のいずれ
か1つでも変化すればA≠0になる。
化がなければA=0になり、変化量ΔXk(B) のいずれ
か1つでも変化すればA≠0になる。
【0033】また、複数の変化量ΔXk(B) が同時に1
になるときにのみB≠0になり、全ての変化量ΔXk
(B) が0になるとき及び1つの変化量ΔXk(B) のみが
1になるときはB=0になる。
になるときにのみB≠0になり、全ての変化量ΔXk
(B) が0になるとき及び1つの変化量ΔXk(B) のみが
1になるときはB=0になる。
【0034】したがって、水質に変化がなく、いずれの
水質計器にも特性異常が発生していなければ、A=0か
つB=0になる。また、水質が変化したときは、A≠0
かつB≠0になる。さらに、いずれかの水質計器に特性
異常が発生したときは、A≠0かつB=0になる。
水質計器にも特性異常が発生していなければ、A=0か
つB=0になる。また、水質が変化したときは、A≠0
かつB≠0になる。さらに、いずれかの水質計器に特性
異常が発生したときは、A≠0かつB=0になる。
【0035】つぎに、診断制御処理3に移行し、この処
理3は図3に示すようにステップS5〜S9からなる。
理3は図3に示すようにステップS5〜S9からなる。
【0036】そして、ステップS5によりステップS4
の演算で求めた値Aが0か否かを判断し、全ての計測値
Xkに変化がなく、A=0になるときは、再び演算処理
2に戻り、つぎにサンプリングされた計測値Xkに基づ
く演算をくり返す。
の演算で求めた値Aが0か否かを判断し、全ての計測値
Xkに変化がなく、A=0になるときは、再び演算処理
2に戻り、つぎにサンプリングされた計測値Xkに基づ
く演算をくり返す。
【0037】また、少なくとも1個の計測値Xkが変化
してA≠0になるときは、ステップS6によりB=0か
否かを判断する。
してA≠0になるときは、ステップS6によりB=0か
否かを判断する。
【0038】そして、水質の変化に伴い2個以上の計測
値Xkが同時に変化してA≠0かつB≠0になるとき
は、A=0の場合と同様、再び演算処理2に戻る。
値Xkが同時に変化してA≠0かつB≠0になるとき
は、A=0の場合と同様、再び演算処理2に戻る。
【0039】なお、演算処理2に戻るときには、メモリ
等に保持した前回のサンプリング値Xk(tn−1 )が
消去されて今回のサンプリング値Xk(tn)が前回の
サンプリング値として書込まれる。
等に保持した前回のサンプリング値Xk(tn−1 )が
消去されて今回のサンプリング値Xk(tn)が前回の
サンプリング値として書込まれる。
【0040】一方、いずれかの水質計器に特性異常が発
生してA≠0かつB=0になるときは、ステップS7に
移行し、ΔXk(B) =1の変化があった水質計器を異常
が発生した計器として特定する。
生してA≠0かつB=0になるときは、ステップS7に
移行し、ΔXk(B) =1の変化があった水質計器を異常
が発生した計器として特定する。
【0041】さらに、ステップS8により特定した水質
計器の計測値Xkの前回値保持指令を薬品注入制御系に
伝送するとともに、当該水質計器の計測値Xkをオペレ
ータの解除操作があるまで異常発生直前の値,すなわち
前回のサンプリング値Xk(tn−1 )に保持し、この
異常発生直前の計測値Xkに基づいて薬品注入を制御す
る。
計器の計測値Xkの前回値保持指令を薬品注入制御系に
伝送するとともに、当該水質計器の計測値Xkをオペレ
ータの解除操作があるまで異常発生直前の値,すなわち
前回のサンプリング値Xk(tn−1 )に保持し、この
異常発生直前の計測値Xkに基づいて薬品注入を制御す
る。
【0042】また、ステップS9により例えば警報音で
異常の発生を報知するとともに、ランプ点滅等で異常が
発生した水質計器を報知する。
異常の発生を報知するとともに、ランプ点滅等で異常が
発生した水質計器を報知する。
【0043】そして、警報音等に基づき、作業員が異常
の発生した水質計器の保守等の必要な措置を施し、異常
原因が解消すると、作業員の復帰操作でコンピュータに
異常の監視制御処理の再スタートが指令される。
の発生した水質計器の保守等の必要な措置を施し、異常
原因が解消すると、作業員の復帰操作でコンピュータに
異常の監視制御処理の再スタートが指令される。
【0044】この指令により再び図1のスタートからの
処理を開始し、最初に前置保持解除の処理1により計測
値Xkの前置保持を解除し、この解除を薬品注入制御系
に伝送するとともに演算処理2等を実行し、以降は、再
び異常の発生が検出されるまで最新の計測値Xkに基づ
いて薬品注入を制御する。
処理を開始し、最初に前置保持解除の処理1により計測
値Xkの前置保持を解除し、この解除を薬品注入制御系
に伝送するとともに演算処理2等を実行し、以降は、再
び異常の発生が検出されるまで最新の計測値Xkに基づ
いて薬品注入を制御する。
【0045】したがって、いずれかの水質計器に特性異
常が発生したときに、当該計器の異常な計測値Xkの代
わりにその直前の正常な計測値Xkを用いて水質管理が
行え、しかも、異常の発生が報知されるため、自動化に
好適な手法で薬品注入の誤制御を防止して水質が安定に
管理される。
常が発生したときに、当該計器の異常な計測値Xkの代
わりにその直前の正常な計測値Xkを用いて水質管理が
行え、しかも、異常の発生が報知されるため、自動化に
好適な手法で薬品注入の誤制御を防止して水質が安定に
管理される。
【0046】そして、下水処理場等に適用した場合に
も、同様の効果が得られるのは勿論である。また、異常
が発生した水質計器を前記と異なる数式演算等で検出し
て特定する場合に適用しても同様の効果が得られる。
も、同様の効果が得られるのは勿論である。また、異常
が発生した水質計器を前記と異なる数式演算等で検出し
て特定する場合に適用しても同様の効果が得られる。
【0047】
【発明の効果】本発明は、以下に説明する効果を奏す
る。2値化した各変化量ΔXkのいずれか1つが1にな
って異常ありと判断した水質計器が発生すると、この計
器の計測値Xkが復帰操作で解除されるまで異常のない
直前の値に保持され、この異常のない値に基づいて薬品
注入が制御されるため、異常な計測値に基づく誤制御が
発生せず、自動化に好適な手法で適切な水質管理を行う
ことができ、浄水場,下水処理場等の水処理施設の自動
化及び制御の安定性等の向上を図ることができる。
る。2値化した各変化量ΔXkのいずれか1つが1にな
って異常ありと判断した水質計器が発生すると、この計
器の計測値Xkが復帰操作で解除されるまで異常のない
直前の値に保持され、この異常のない値に基づいて薬品
注入が制御されるため、異常な計測値に基づく誤制御が
発生せず、自動化に好適な手法で適切な水質管理を行う
ことができ、浄水場,下水処理場等の水処理施設の自動
化及び制御の安定性等の向上を図ることができる。
【図1】本発明の実施の1形態の異常の監視制御処理の
フローチャートである。
フローチャートである。
【図2】図1の一部の詳細なフローチャートである。
【図3】図1の他の一部の詳細なフローチャートであ
る。
る。
1 前置保持処理 2 演算処理 3 診断制御処理 S1〜S4 演算処理の各ステップ S5〜S9 診断制御処理の各ステップ
Claims (1)
- 【請求項1】 複数の水質計器の計測値Xk(k=1,
2,…,n)に基づき、薬品注入を制御して水質を管理
する水処理施設の水質管理方法において、 計測値Xkの単位時間の変化量(絶対値)ΔXk(k=
1,2,…,n)をくり返し求め、 変化量ΔXkを各水質計器の測定誤差Ek(k=1,
2,…,n)をしきい値として2値化し、 2値化した変化量ΔXkのいずれか1つのみが変化あり
を示す1になったときに、変化ありになった水質計器に
異常ありと判断し、 当該水質計器の計測値Xkを復帰操作により解除される
まで直前の値に保持して薬品注入を制御することを特徴
とする水処理施設の水質管理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35064895A JPH09174035A (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 水処理施設の水質管理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35064895A JPH09174035A (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 水処理施設の水質管理方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09174035A true JPH09174035A (ja) | 1997-07-08 |
Family
ID=18411914
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35064895A Pending JPH09174035A (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 水処理施設の水質管理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09174035A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104730220A (zh) * | 2014-07-23 | 2015-06-24 | 施周平 | 泳池用水质监测系统 |
-
1995
- 1995-12-22 JP JP35064895A patent/JPH09174035A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104730220A (zh) * | 2014-07-23 | 2015-06-24 | 施周平 | 泳池用水质监测系统 |
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