JP2000215366A - 水道管漏水監視装置 - Google Patents

水道管漏水監視装置

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JP2000215366A JP11014271A JP1427199A JP2000215366A JP 2000215366 A JP2000215366 A JP 2000215366A JP 11014271 A JP11014271 A JP 11014271A JP 1427199 A JP1427199 A JP 1427199A JP 2000215366 A JP2000215366 A JP 2000215366A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 配水管路に流量計も圧力計もないプラントに
おいても、漏水監視を行うことが可能な水道管漏水監視
装置を提供することにある。 【解決手段】 プラント情報を時系列に情報化し、ファ
イル化した情報実績値14に基づいて漏水監視当日の水
位計画(予測)パターンを作成すると共に、水位計画
(予測)パターンに基づいて漏水発生水位パターンを作
成する予測水位パターン計画処理部13と、これらのパ
ターンを格納する予測水位パターンメモリ11と、漏水
監視当日の実績水位と漏水発生水位パターンを比較処理
する漏水監視計算処理部12を有し、実績水位が漏水発
生水位パターンを越えたとき、漏水発生と判断し、印字
装置3、警報出力装置4に通知する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水道プラント情報
を収集し、プラントの異常発生状況を監視制御する装置
に係り、特に、水道管路の破断による漏水を監視する水
道管漏水監視装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、従来の水道管路の破断による漏
水を監視する装置は、水道管路ごとに流量計、圧力計等
を設置し、管路内の流量や圧力等の計測値の時間的変化
などにより漏水発生を検知していた。例えば、特開平9
−23483号公報、特開平8−96039号公報に
は、管路内に流量計または圧力計、振動計を設置し、そ
れぞれの計器の計測データを測定し、異常変化を捕えて
漏水検出する技術が開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、水
道管路の破断による漏水監視を行う為に、全ての管路に
流量計、圧力計等を設置する必要がある。しかし、上水
道設備の配管設備のように、全ての管路に上記計器を設
置することは、施設面、費用面の上で難しいのが実状で
ある。一方、例えば、配水管路に流量計も圧力計もな
く、高台の配水池に上水をポンプ圧送し、配水池から一
般の需要家へ自然流下させるようなプラントでは、漏水
の監視を行う術がない、という問題があった。しかし、
このような簡単なプラントが日本国内の中小都市の上水
設備の殆どの割合を占めている。
【0004】本発明の課題は、配水管路に流量計も圧力
計もないプラントにおいても、漏水監視を行うことが可
能な水道管漏水監視装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題は、プラント情
報を時系列に情報化し、ファイル化した情報実績値に基
づいて漏水監視当日の水位計画(予測)パターンを作成
すると共に、水位計画(予測)パターンに基づいて漏水
発生水位パターンを作成する予測水位パターン計画処理
部と、これらのパターンを格納する予測水位パターンメ
モリと、漏水監視当日の実績水位と漏水発生水位パター
ンを比較処理する漏水監視計算処理部を有し、実績水位
が漏水発生水位パターンを越えたとき、漏水発生と判断
し、通知することにより、解決される。ここで、予測水
位パターン計画処理部は、水位計画(予測)パターンに
基づいて水位上限値(許容)パターンと水位下限値(許
容)パターンを作成し、予測水位パターンメモリに格納
すると共に、漏水監視計算処理部は、漏水監視当日の実
績水位とこれらのパターンを比較処理して水道管路に設
備した機器の作動状態を監視する。
【0006】本発明では、配水管路に流量計も圧力計も
ないプラントにおいて、一日の水需要変化パターンは配
水池の一日の運用パターンに転嫁でき、ポンプで送水し
た水が配水池に到達しなければ、配水池の実水位が配水
池の一日の運用パターンから離れていくため、この配水
池の一日の運用パターンと配水池の実水位とを比較する
ことにより、水道管路の破断を検出することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。図1は、本発明の一実施形態による水
道管路漏水監視装置の全体構成を示す。図1において、
プラント24は、比較的低地にある配水池A25から高
台にある配水池B28にポンプ26により送水し、配水
池B28から一般需要家29に上水が自然流下で配水さ
れる。実際のプラントは、本プラントを複数接続した形
であり、プラント24は一つのモデルプラントである。
【0008】需要家29の一日の水需要量パターンは、
一般的に毎日が図2に示すようなパターンに類似してい
ることが知られている。この類似性は、曜日に依存し、
水需要量は天候、気温、湿度等により変動する。図2の
需要量パターンで需要家が上水を使用した時、上水道管
理者はそれに見合う上水を用意するため、ポンプ26を
図4に示すように運転するが、実際の需要量が見えない
ため、管理者は配水池B28の水備蓄量をもって対処す
ることになる。例えば、図2において、一日の需要量パ
ターンで示すように午前8時頃に水需要ピークが予想さ
れれば、その前までに、配水池B28の水位を満杯近く
までに備蓄して、急激的な需要に備えるのである。この
ような、運転方法を行った場合、需要家29の水需要量
パターンは配水池B28の運用パターン、すなわち、図
3の一日の配水池運用パターンに置き換えることがで
き、管理者は配水池B28の水位を時間帯別に目標値を
定め、ポンプを運転すれば良いことになる。この図3の
一日の配水池運用パターンが配水池B28の水位計画
(予測)パターンである。管理者が図3の水位計画(予
測)パターンに基づいてポンプ26を運転した時、管路
が破断している場合は、配水池B28に上水が送水でき
なくなり、予定の水位との差が広がっていくことにな
る。
【0009】このような観点から、以下実施形態の詳細
を説明する。図1において、配水池A25、配水池B2
8の水位、ポンプ26の運転状態、流入弁27の開閉状
態などのプラント情報24は、プラント側に設置される
入出力制御装置22によって収集し、通信制御装置21
に入力し、通信回線23、通信制御装置20を経由して
監視制御装置5に入力する。監視制御装置5において、
プラント情報メモリ18には、通信制御部19が通信制
御装置20より入力した最新のプラント情報を瞬時値と
して格納する。実績収集処理部17は、周期タイマ15
に基づいて処理するスケジュール処理部16より1分周
期で起動を受け、プラント情報メモリ18内のプラント
情報を時系列に1分単位で1日ごとに10週間分プラン
ト情報実績値ファイル14に蓄積すると共に、監視制御
装置5内の日付から曜日及び休日/平日区分を計算し、
この曜日及び休日/平日区分についてもプラント情報実
績値ファイル14に格納する。また、プラント情報実績
値ファイル14には、入力装置2から設定される1日単
位の天候、気温、湿度など水需要量の大小に影響する情
報を表示操作装置1を経由して設定情報取り込み処理部
6により蓄積する。漏水監視処理部10において、予測
水位パターン計画処理部13は、スケジュール処理部1
6より1日周期と1分周期で起動を受ける。1日周期の
起動を受けた場合には、プラント情報実績値ファイル1
4内の過去の実績値情報を元にして漏水監視する当日の
水位計画(予測)パターンを1日分作成し、予測水位パ
ターンメモリ11に格納すると同時に、この水位計画
(予測)パターンに基づいて水位上限値(許容)パター
ン、水位下限値(許容)パターン及び漏水発生水位パタ
ーンを1日分作成し、予測水位パターンメモリ11に格
納する。また、ポンプの運転状態及び流入弁の開閉状態
などの関連情報の実績についても格納する。また、1分
周期で起動を受けた場合には、漏水監視上の外乱となる
ポンプの運転状態、流入弁の開閉状態などの情報につい
て、予測水位パターンメモリ11内情報とプラント情報
実績値ファイル14内情報を比較し、状態に差異が生じ
た場合は予測水位パターンメモリ11内の水位計画(予
測)パターンの補正を行う。漏水監視計算処理部12
は、スケジュール処理部16より1分周期で起動を受
け、予測水位パターンメモリ11に作成された水位計画
(予測)パターンの現在時刻での予測水位とプラント情
報実績値ファイル14内の現在時刻での配水池B28の
水位実績値とに差異が発生したか否かを検定し、差異が
あり、水位実績値が漏水発生水位パターンを越えた場合
は漏水と判断し、漏水印字出力処理部8、警報出力処理
部9に漏水発生情報を発する。漏水発生状況メモリ30
には、漏水監視計算処理部12において漏水と判断した
場合、漏水発生中及び漏水発生時刻を記憶し、漏水発生
状況メモリ30の内容は画面表示処理部7を介して表示
操作装置1に表示する。なお、漏水発生状況メモリ30
内の記録は、入力装置2を介して表示操作装置1に入力
されるメモリリセット操作により、設定情報取り込み処
理部6によってリセットされる。印字出力処理部8は、
印字装置3に漏水発生の異常メッセージを記録する。ま
た、警報出力処理部9は、警報出力装置4で音による警
報出力を行う。画面表示処理部7は、予測水位パターン
メモリ11及びプラント情報実績値ファイル14の情報
を表示操作装置1に表示する。
【0010】ここで、図5に、プラント情報実績値ファ
イル14内の1日分の情報群の構成を示す。図5におい
て、ヘッダ部には、水需要に大小に影響する情報とし
て、曜日、休日/平日区分、天候、気温、湿度などの日
単位の情報を格納する。また、プラント情報部には、1
分単位でプラント情報(水位、ポンプ運転状態、流入弁
開閉状態)を1日分(1440分分)格納する。予測水
位パターン計画処理部13は、漏水監視する当日の曜
日、休日/平日区分、天候、気温、湿度などの情報とプ
ラント情報実績値ファイル14内の曜日、休日/平日区
分、天候、気温、湿度などの情報を比較し、これらのデ
ータが一致または類似する日のプラント情報を予測水位
パターンメモリ11に格納する。
【0011】図6は、配水池B28の漏水監視当日の
(A)水位計画(予測)パターン、(B)水位上限値
(許容)パターン、(C)水位下限値(許容)パター
ン、(D)実績水位及び(E)漏水発生水位パターンを
グラフ化し、図7に、予測水位パターンメモリ11内の
これらの水位パターン(A)、(B)、(C)及び
(E)の24時間分の構成を示す。図6において、配水
池B28の漏水監視当日の実績水位(D)が現在時刻ま
でのように推移した場合、漏水監視計算処理部12は実
績水位(D)と漏水発生水位パターン(E)を比較処理
し、実績水位(D)が漏水発生水位パターン(E)を越
えないので、漏水印字出力処理部8、警報出力処理部9
に漏水発生情報を発することはない。しかし、図示して
ないが、実績水位(D)が漏水発生水位パターン(E)
を越えると、漏水発生と判断し、漏水印字出力処理部
8、警報出力処理部9に漏水発生情報を発する。なお、
実績水位(D)が水位上限値(許容)パターン(B)、
水位下限値(許容)パターン(C)を越えたとき、ポン
プ26の運転異常または流入弁27の開閉異常が発生し
たとして警報する。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
実績水位が漏水発生水位パターンを越えたとき、漏水発
生と判断することにより、配水管路に流量計も圧力計も
ないプラントにおいても、新たに各種計器を取り付ける
ことなく、安価かつ容易に水道管路の漏水を監視するこ
とができる。また、実績水位の水位上限値または水位下
限値を検出することにより、配水管路に流量計も圧力計
もないプラントにおいても、新たに各種計器を取り付け
ることなく、水道管路に設備したポンプの運転状態また
は流入弁の開閉状態等の機器の作動状態を安価かつ容易
に監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による水道管路漏水監視装
置の全体構成図
【図2】本発明の基本概念である一日の水需要量パター
【図3】本発明の基本概念である一日の配水池運用パタ
ーン
【図4】本発明の基本概念である一日のポンプ運転パタ
ーン
【図5】本発明のプラント情報実績値ファイル内1日分
の情報構成図
【図6】本発明の配水池Bの水位経過図
【図7】本発明の予測水位パターンメモリ内の水位パタ
ーンの構成図
【符号の説明】
1…表示操作装置、2…入力装置、3…印字装置、4…
警報器、5…監視制御装置、6…設定情報取込み処理
部、7…画面表示処理部、8…印字出力処理部、9…警
報出力処理部、10…漏水監視処理部、11…予測水位
パターンメモリ、12…漏水監視計算処理部、13…水
位予測パターン計画処理部、14…プラント情報実績値
ファイル、15…周期タイマ、16…スケジュール処理
部、17…実績値収集処理部、18…プラント情報メモ
リ、19…通信制御部、20…通信制御装置、21…通
信制御装置、22…入出力制御装置、23…通信回線、
24…プラント、25…配水池A、26…ポンプ、27
…流入弁、28…配水池B、29…需要家、30…漏水
発生状況メモリ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プラント情報を時系列に情報化し、プラ
    ント情報実績値としてファイル化し、プラントの異常発
    生の有無を検出する水道管漏水監視装置であって、前記
    ファイル化した情報実績値に基づいて漏水監視当日の水
    位計画(予測)パターンを作成すると共に、該水位計画
    (予測)パターンに基づいて漏水発生水位パターンを作
    成する予測水位パターン計画処理部と、これらのパター
    ンを格納する予測水位パターンメモリと、漏水監視当日
    の実績水位と前記漏水発生水位パターンを比較処理する
    漏水監視計算処理部を有し、前記実績水位が前記漏水発
    生水位パターンを越えたとき、漏水発生と判断し、通知
    することを特徴とする水道管路漏水監視装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記予測水位パター
    ン計画処理部は、前記水位計画(予測)パターンに基づ
    いて水位上限値(許容)パターンと水位下限値(許容)
    パターンを作成し、前記予測水位パターンメモリに格納
    すると共に、前記漏水監視計算処理部は、漏水監視当日
    の実績水位とこれらのパターンを比較処理して水道管路
    に設備した機器の作動状態を監視することを特徴とする
    水道管路漏水監視装置。
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