JP2000214915A - プラント監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】原水が各池に到達するまでのタイムラグがある
ために、各池における指定日時の水質データに対応する
原水の水質データを得るには人手に頼る必要があり、煩
雑かつ不正確なものとなっていた。 【解決手段】浄水プラントに流入する原水流量を時系列
に蓄積しておくことで、原水が各池に達するまでのタイ
ムラグを自動的に算出できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は浄水プラントを監視
する装置であって、特に流量，濁度，ｐＨなどのデータ
を収集し、時系列的に蓄積する機能を備える装置に関わ
るものである。

【０００２】

【従来の技術】浄水プラントは河川や湖沼の水を取り込
んでこれを原水とし、一般的には図２に示すようなプロ
セスを経て、工業用や飲料用の用水を製造する。まず原
水は着水井２０に導かれ貯えられた後、混和池２１に送
られる。混和池２１では薬品注入タンク２２から薬品が
投入混合され、不純物を取り除くためのフロックが形成
される。沈殿池２３ではこのフロックが沈殿し、上澄み
液のみがろ過池２４へ送られる。処理水はろ過池２４内
に形成されている砂ろ過層を通り抜けることでさらに微
細な不純物が除去される。殺菌設備２５では薬品注入タ
ンク２７から注入された薬品により殺菌が行われ、用水
が得られる。

【０００３】用水には濁度やｐＨなど多岐にわたる項目
について一定の品質を確保することが求められている。
これを実現するために沈殿池２３やろ過池２６などの設
備を適切に維持することや、混和池２１や殺菌設備２５
に注入する薬品の量を適切に制御することが行われてい
る。特に後者の制御については、原水の水質にも依存す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここで問題になるの
は、着水井２０内の原水が各池に達するまでのタイムラ
グがあるために、たとえば浄水池２６の濁度を計測した
ときに、それがいつの時点の原水の処理結果であるかが
簡単には分からないことである。また、着水井２０から
混和池２１への送水量が刻々と変化することが問題を複
雑にしている。従来は、プラント監視装置内に時系列的
に蓄積された各池の水質データを時間的にずらして対応
を取るような操作を人間の判断で行っており、煩雑であ
り、かつ不正確になっていた。

【０００５】本発明の目的は、原水が各池に到達するま
でのタイムラグを人手を介することなく計算し、各池の
指定日時の水質データに対応する原水の水質データを容
易に検索できる手段を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、着水井２０
から混和池２１に送られる原水の流量を元に、各池に到
達するまでのタイムラグを計算する。着水井２０の出口
に設置した流量計２９の瞬時流量計測値をＦとしたと
き、たとえば沈殿池２３へ流入するまでのタイムラグＴ
ｂは式（００１）で計算できる。ここでＡは混和池２１
の容積、ａは着水井２０から混和池２１までの管路容積
である。

【０００７】

【数１】 Ｔｂ＝（Ａ＋ａ）／Ｆ …式（００１） プラント監視装置には各池の水質データとともに、流量
計２９の瞬時流量計測値も時系列的に蓄積しておく。た
とえば混和池２１の時刻Ｔにおける水質データに対応す
る原水すなわち着水井２０の水質データは図３に示した
フローチャートの手順に従って検索できる。ΔＴはデー
タの収集（蓄積）周期である。ブロック４１から４４の
なかでタイムラグを繰返し演算し、混和池２１の時刻Ｔ
に対応する原水の時刻（Ｔ−Ｎ＊ΔＴ）を求める。原水
の時刻が決定すれば、対応する水質データを検索でき
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を図面を用い
て説明する。

【０００９】図１はプロセス監視装置の構成をブロック
図で示したものである。１はプロセスデータの蓄積手
段、２はデータ検索手段、３は演算処理手段である。

【００１０】プロセスデータ蓄積手段１は、浄水プラン
ト各池の水質データと流量計２９の瞬時流量計測値を一
定の周期ΔＴ、たとえば１０分周期で収集し順次蓄積す
る。図中に例として、着水井２０，混和池２１，浄水池
２６の各濁度データを示している（１−ａ，１−ｂ，１
−ｃ）。また流量計２９の瞬時流量計測値は１−ｄに示
してある。それぞれの蓄積データはテーブル１−ｅに示
すような構成になっており、周期ΔＴピッチでデータが
格納されている。Ｔｓはテーブルの先頭の時刻である。

【００１１】データ検索手段２では、各池の特定日時の
水質データに対応する原水すなわち着水井２０の水質デ
ータを、図３に示すフローチャートに従って求める。演
算処理手段３は、フローチャート中のブロック４２の処
理を受け持つ。フローチャートを実行する際に、入力情
報として、各池に至るまでの各池の容積の合計と管路容
積の合計を与える。たとえば、浄水池２６の場合には混
和池２１，沈殿池２２，ろ過池２４，殺菌設備２５の容
積の合計（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）と、管路容積の合計（ａ＋
ｂ＋ｃ＋ｄ）がこれに相当する。

【００１２】これらはいずれも設備の規模によって定ま
る定数であり、図４に示す設備管理テーブルにて管理す
る。このテーブルは、設備の改造や配管の変更によって
各池の容積や管路容積が変わるたびに内容を更新する。
浄水設備の変更は頻繁に行われるものではなく、レコー
ド（すなわちテーブルの１行に相当する）数の最大値Ｎ
は１００程度で十分である。更新日付をレコード中に持
つことで、設備に変更があってもタイムラグの計算を正
しく実行できる。

【００１３】次に、図３のフローチャートの動作を詳細
に説明する。

【００１４】ブロック４０：初期値をセットする。

【００１５】この時、設備管理テーブル４を参照し、時
刻Ｔに対応するレコードを決定し、各池の容積と管路容
積を取得する。たとえば時刻Ｔが“１９９６年６月１０
日１０時２０分”であるときには、この日付の部分と、
設備管理テーブル４の更新日付とを突き合わせること
で、レコードＮo.１を対応させればよいことが分かる。

【００１６】ブロック４１：時刻（Ｔ−Ｎ＊ΔＴ）にお
ける、流量計２９の瞬時流量計測値を取得する。Ｎが大
きくなるに従って、時刻を遡ることになる。

【００１７】ブロック４２：式（００１）を用い、ブロ
ック４０にて設備管理テーブル４から取得した各池の容
積の合計と管路容積の合計値を元に、演算処理装置３が
タイムラグを計算する。

【００１８】ブロック４３：タイムラグを加味した時刻
と、基準となる時刻Ｔの対応を判定する。

【００１９】ブロック４４：対応が取れていない場合
は、値Ｎを更新する。

【００２０】ブロック４５：対応が取れた場合は、原水
の時刻（Ｔ−Ｎ＊ΔＴ）における水質データを取得す
る。

【００２１】以上説明したように、本実施例によれば浄
水プラントの各池における指定日時の水質データに対応
する原水の水質データを容易に得ることができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、浄水プラントにおいて
原水が各池に到達するまでのタイムラグを自動計算し、
各池の特定日時の水質データに対応する原水の水質デー
タを容易にかつ正確に検索できるという効果がある。

【００２３】また、浄水池２６などの水質データに異常
のあった場合、つまり水質基準を超えるようなデータが
計測された場合には、プロセス監視装置は通常、警報を
発生させ運転員に報告する。この時、警報発生日時／警
報発生場所／その時の計測値を、プリンタなどの出力装
置に出力する。本発明の実施例では、異常データを検知
したときに、図３のデータ検索フローチャートを動作さ
せることで、異常データに対応する原水の時刻と水質デ
ータを得て、報告内容に追加することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプロセス監視装置の構成を示すブロッ
ク図。

【図２】一般的な浄水プラントの構成を説明する図。

【図３】データ検索手段の動作を示すフローチャート。

【図４】設備管理テーブルの構成を示す図。

【符号の説明】

１…プロセスデータの蓄積手段、２…データ検索手段、
３…演算処理手段、４…設備管理テーブル、２０…着水
井、２１…混和池、２２…薬品注入タンク、２３…沈殿
池、２４…ろ過池、２５…殺菌設備、２６…浄水池、２
７…薬品注入タンク、２９…流量計。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】河川や湖沼などから水を取り込みこれを原
   水とし、混和池，沈殿池，ろ過池，浄水池などの設備を
   経て、工業用あるいは飲料用の用水を製造する浄水プラ
   ントの監視を行い、特に流量などのプロセスデータや、
   濁度やｐＨなどの水質データを収集し、時系列的に蓄積
   する機能を備えたプラント監視装置において、 前記原水が、前記各池すなわち混和池，沈殿池，ろ過
   池，浄水池に到るまでのタイムラグを計算する演算処理
   手段を備え、この演算結果を参照することで、前記各池
   における特定日時の水質データに対応した原水の取水日
   時と、原水の水質データを取得できるデータ検索手段を
   備えることを特徴とするプラント監視装置。