(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-01-24
(45)【発行日】2024-02-01
(54)【発明の名称】給水装置
(51)【国際特許分類】
F04B 49/10 20060101AFI20240125BHJP
F04B 49/06 20060101ALI20240125BHJP
【ＦＩ】
F04B49/10 311
F04B49/06 321B
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2019170317
(22)【出願日】2019-09-19
(65)【公開番号】P2021046836
(43)【公開日】2021-03-25
【審査請求日】2022-09-14
(73)【特許権者】
【識別番号】000148209
【氏名又は名称】株式会社川本製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110003708
【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100108855
【弁理士】
【氏名又は名称】蔵田 昌俊
(74)【代理人】
【識別番号】100103034
【弁理士】
【氏名又は名称】野河 信久
(74)【代理人】
【識別番号】100179062
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 正
(74)【代理人】
【識別番号】100153051
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 直樹
(74)【代理人】
【識別番号】100199565
【弁理士】
【氏名又は名称】飯野 茂
(74)【代理人】
【識別番号】100162570
【弁理士】
【氏名又は名称】金子 早苗
(72)【発明者】
【氏名】坂谷 哲則
(72)【発明者】
【氏名】渡邉 章太
(72)【発明者】
【氏名】山崎 修平
(72)【発明者】
【氏名】佐渡島 茂
(72)【発明者】
【氏名】野々山 将行
【審査官】丹治 和幸
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－１３２１７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１２／０８１６６２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１３－１９７６１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０８２８０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１２７２５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－０７４５４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０６０３３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１０９２２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－２２５３４９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ０４Ｂ ４９／００－５１／００
Ｆ０４Ｃ １１／００－１５／０６
Ｆ０４Ｄ １５／００－１５／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも１つのポンプを含む第１群のポンプおよび少なくとも１つのポンプを含む第２群のポンプと、前記第１群のポンプの回転速度を制御する第１群のインバータおよび前記第２群のポンプの回転速度を制御する第２群のインバータと、
前記第２群のインバータには接続されず、前記第１群のインバータを制御する第１の制御基板と、
前記第１群のインバータには接続されず、通常モードである第１の動作状態において、前記第１の制御基板から前記第２群のインバータを制御する指令を受信し、当該指令に基づき前記第２群のインバータを制御し、前記第１の制御基板に動作確認要求を送信し、バックアップモードである第２の動作状態において前記第２群のインバータを自律的に制御する第２の制御基板と
を具備し、
前記第１の制御基板は、前記第２の制御基板から前記動作確認要求を受信すると動作確認応答を返し、
前記第２の制御基板は、前記第１の動作状態において送信済みの前記動作確認要求に対応する動作確認応答を当該動作確認要求の送信から一定時間内に受信しない場合に、前記第１の制御基板の異常を検知して、前記第２の動作状態に遷移する、
給水装置。
【請求項2】
給水装置であって、少なくとも１つのポンプを含む第１群のポンプおよび少なくとも１つのポンプを含む第２群のポンプと、
前記第１群のポンプの回転速度を制御する第１群のインバータおよび前記第２群のポンプの回転速度を制御する第２群のインバータと、
前記第２群のインバータには接続されず、推定末端圧力が一定となるように前記第１群のインバータを制御する第１の制御基板と、
前記第１群のインバータには接続されず、通常モードである第１の動作状態において前記第２群のインバータを自律的に制御せず、バックアップモードである第２の動作状態において推定末端圧力が一定となるように前記第２群のインバータを自律的に制御する第２の制御基板と
を具備し、
前記第２の制御基板は、前記第１の動作状態にある時に（ａ）稼働中のポンプの各々の流量が停止流量を超え、（ｂ）前記稼働中のポンプの流量の合計が前記給水装置の定格流量以下であって、かつ（ｃ）前記給水装置の吐出圧力が起動圧力以下の第１の圧力から定格流量時の設定圧力以上の第２の圧力までの範囲外にある状態が一定時間以上に亘って継続している場合に、前記第２の動作状態に遷移する、
給水装置。
【請求項3】
互いに異なる制御基板に搭載され、同一のソフトウェアを実行する第１のプロセッサおよび第２のプロセッサをさらに具備し、前記第１のプロセッサは、前記ソフトウェアの実行開始後に、前記第１のプロセッサに接続されたディップスイッチの状態、または前記第１のプロセッサに設定された通信用局番に基づいて、前記第１のプロセッサを搭載する制御基板が異常を検知されるまでインバータを主導的に制御するメイン制御基板であることを確認し、
前記第２のプロセッサは、前記ソフトウェアの実行開始後に、前記第２のプロセッサに接続されたディップスイッチの状態、または前記第２のプロセッサに設定された通信用局番に基づいて、前記第２のプロセッサを搭載する制御基板が前記メイン制御基板の異常検知時にバックアップ運転するサブ制御基板であることを確認する、
請求項１または請求項２に記載の給水装置。
【請求項4】
前記給水装置の一次側に接続され、互いに連結された第１の受水槽および第２の受水槽の複数の異なる水位に対応する位置に取り付けられた複数ペアの水位検出電極にそれぞれ接続された複数の電極入力端子と、（ａ）前記第１の受水槽の使用時にはアース電極と前記複数ペアの水位検出電極のうち前記第１の受水槽に取り付けられた複数の第１の水位検出電極のそれぞれとの間に電圧を印加し、前記複数の第１の水位検出電極のそれぞれの導通状態を検出し、検出結果に対応する前記第１の受水槽の水位を示す受水槽水位信号を生成し、（ｂ）前記第２の受水槽の使用時には前記アース電極と前記複数ペアの水位検出電極のうち前記第２の受水槽に取り付けられた複数の第２の水位検出電極のそれぞれとの間に電圧を印加し、前記複数の第２の水位検出電極のそれぞれの導通状態を検出し、検出結果に対応する前記第２の受水槽の水位を示す受水槽水位信号を生成する導通検出回路と、
前記受水槽水位信号を論理演算し、前記受水槽水位信号が渇水よりも高い水位を示す場合には前記給水装置の運転を許可する運転制御信号を生成し、前記受水槽水位信号が前記渇水に対応する水位を示す場合には前記給水装置の運転を禁止する運転制御信号を生成する運転制御信号生成回路と、
前記運転制御信号を前記第１の制御基板および前記第２の制御基板へ出力する出力端子と
を備える水位検出基板をさらに具備する、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の給水装置。
【請求項5】
前記第１群のインバータに接続された第１群の漏電しゃ断器および前記第２群のインバータに接続された第２群の漏電しゃ断器から複数のトリップ信号を受ける複数のトリップ入力端子と、前記第１群のポンプおよび前記第２群のポンプの各々の流量をそれぞれ検出する複数の流量センサおよび前記給水装置の吐出圧力を検出する複数の圧力センサから複数のセンシング信号を受ける複数のセンサ入力端子とを備え、前記第１の制御基板および前記第２の制御基板によって直流電力を供給される信号入力基板をさらに具備し、前記複数のトリップ信号のうち前記第１群の漏電しゃ断器からのトリップ信号は、前記第１の制御基板へ送信され、
前記複数のトリップ信号のうち前記第２群の漏電しゃ断器からのトリップ信号は、前記第２の制御基板へ送信され、
前記センシング信号は、前記第１の制御基板および前記第２の制御基板へ分岐して出力される、
請求項４に記載の給水装置。
【請求項6】
前記第１の制御基板および前記第２の制御基板に接続された表示器をさらに具備し、前記第１の制御基板または前記第２の制御基板は、前記給水装置の設定パラメータと、前記第１群のポンプおよび前記第２群のポンプの運転データと、前記第１群のインバータおよび前記第２群のインバータの内部データと、前記第１群のインバータおよび前記第２群のインバータの消費電力の合計と、前記給水装置の総合効率とのうち少なくとも１つを前記表示器に表示させ、
前記第１の制御基板または前記第２の制御基板は、前記第１群のインバータおよび前記第２群のインバータの消費電力の合計を前記表示器に表示させる場合に、前記第１群のインバータおよび前記第２群のインバータの各々の消費電力から前記第１群のインバータおよび前記第２群のインバータの消費電力の合計を演算し、
前記第１の制御基板または前記第２の制御基板は、前記給水装置の総合効率を前記表示器に表示させる場合に、前記給水装置の吐出圧力および前記第１群のポンプおよび前記第２群のポンプの流量に基づいて前記給水装置の理論動力を演算し、前記第１群のインバータおよび前記第２群のインバータの消費電力を合算して前記第１群のインバータおよび前記第２群のインバータの消費電力の合計を得て、前記理論動力を前記第１群のインバータおよび前記第２群のインバータの消費電力の合計によって除算して前記総合効率を得る、
請求項４または請求項５に記載の給水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、給水装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、並列運転可能な複数のポンプを備える給水装置が知られている。かかる給水装置には、例えば１台のポンプが故障した場合であっても、残りのポンプを並列運転することで１００％給水を実現するものがある。
【0003】
並列運転可能な複数のポンプを備える給水装置では、運転するポンプの選択やポンプの起動／停止の制御の工夫により、ポンプ間で起動回数および運転時間を平準化させ部品交換や故障の頻度を低減することが可能である。
【0004】
並列運転可能な複数のポンプを備える給水装置は、さらに、これらのポンプをそれぞれの回転速度を制御する複数のインバータと、これらのインバータを制御する制御基板とを含む制御盤を備える。制御基板は、圧力センサおよび流量センサのセンシング信号に基づいて各インバータへのインバータ制御指令を発行し、当該インバータ制御指令をシリアル通信を用いて各インバータへ送信するプロセッサ、典型的にはＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、を搭載する。
【0005】
ＣＰＵは、常に正常に動作するとは限らない。例えば、不正なアドレッシングによりＣＰＵが暴走すること、ＣＰＵ電源用コンデンサの容量抜けなどに起因して電源電圧が低下してＣＰＵの動作が停止すること、外来ノイズなどに起因してＣＰＵが通信プロトコルに準拠しない信号をインバータへ送信すること、などがあり得る。ＣＰＵのかかる異常時にはＣＰＵ－インバータ間のシリアル通信が停止し、最悪の場合には断水が生じるおそれがある。
【0006】
かかる事態に備えて、メイン制御基板と同一機能を持つ、換言すれば全てのインバータを制御可能なサブ制御基板を追加した給水装置が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２および特許文献３参照）。かかる給水装置によれば、メイン制御基板に搭載されたＣＰＵに異常が生じた場合には、サブ制御基板に搭載されたＣＰＵに全インバータの制御を肩代わりさせるバックアップ運転を行うことで、給水装置の運転を継続することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開２０１２－２２５３４９号公報
【文献】特開２００９－１９７７９２号公報
【文献】特開２０１３－１７４１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
メイン制御基板およびサブ制御基板は、典型的には量産品の制御基板のソフトウェアをメイン用およびサブ用に書き換え、同種の２枚の制御基板にそれぞれ実行させることで実現される。しかしながら、かかる実現法は、以下に説明するように制御盤の複雑化を招くことがある。
【0009】
まず、操作／表示基板も２枚設けられるので入力が煩雑となる。また、メイン制御基板の異常が検知されてから、サブ制御基板によるバックアップ運転に切り替わるまでの間隔を設定するためのタイマー回路を増設する必要がある。
【0010】
さらに、サブ制御基板によるバックアップ運転に切り替わるにあたって、メイン制御基板によるインバータの制御を停止する必要がある。特許文献２および特許文献３では、制御基板とインバータとの間の通信線上に通信をＯＮ／ＯＦＦするためのスイッチを追加することで、異常が発生した制御基板とインバータとの間の通信線を物理的に遮断している。なお、仮に、複数の制御基板間で制御対象となるインバータが競合しなければこのような問題は生じない。
【0011】
本発明は、複数の制御基板間で制御対象となるインバータが競合せず、一の制御基板が別の制御基板の異常を検知してバックアップ運転が可能な給水装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明の一態様によれば、給水装置は、少なくとも１つのポンプを含む第１群のポンプおよび少なくとも１つのポンプを含む第２群のポンプと、第１群のポンプの回転速度を制御する第１群のインバータおよび第２群のポンプの回転速度を制御する第２群のインバータと、第１の制御基板と、第２の制御基板とを含む。第１の制御基板は、第２群のインバータには接続されず、第１群のインバータを制御する。第２の制御基板は、第１群のインバータには接続されず、第１の動作状態において第２群のインバータを自律的に制御せず第１の制御基板に動作確認要求を送信し、第２の動作状態において第２群のインバータを自律的に制御する。第１の制御基板は、第２の制御基板から動作確認要求を受信すると動作確認応答を返す。第２の制御基板は、第１の動作状態において送信済みの動作確認要求に対応する動作確認応答を動作確認要求の送信から一定時間内に受信しない場合に、第２の動作状態に遷移する。
【0013】
本発明の別の態様によれば、給水装置は、少なくとも１つのポンプを含む第１群のポンプおよび少なくとも１つのポンプを含む第２群のポンプと、第１群のポンプの回転速度を制御する第１群のインバータおよび第２群のポンプの回転速度を制御する第２群のインバータと、第１の制御基板と、第２の制御基板とを含む。第１の制御基板は、第２群のインバータには接続されず、推定末端圧力が一定となるように第１群のインバータを制御する。第２の制御基板は、第１群のインバータには接続されず、第１の動作状態において第２群のインバータを自律的に制御せず、第２の動作状態において推定末端圧力が一定となるように第２群のインバータを自律的に制御する。第２の制御基板は、第１の動作状態にある時に（ａ）稼働中のポンプの各々の流量が停止流量を超え、（ｂ）稼働中のポンプの流量の合計が給水装置の定格流量以下であって、かつ（ｃ）給水装置の吐出圧力が起動圧力以下の第１の圧力から定格流量時の設定圧力以上の第２の圧力までの範囲外にある状態が一定時間以上に亘って継続している場合に、第２の動作状態に遷移する。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、複数の制御基板間で制御対象となるインバータが競合せず、一の制御基板が別の制御基板の異常を検知してバックアップ運転が可能な給水装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】実施形態に係る給水装置を例示するブロック図。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、図面を参照しながら実施形態の説明を述べる。なお、以降、説明済みの要素と同一または類似の要素には同一または類似の符号を付し、重複する説明については基本的に省略する。
【0017】
（実施形態）
実施形態に係る給水装置は、例えば図１の給水装置であり得る。給水装置は、例えば、受水槽３０に接続され、建造物に設けられた蛇口やシャワーヘッド等の供給先に給水する。
実施形態に係る給水装置は、例えば図１の給水装置であり得る。給水装置は、例えば、受水槽３０に接続され、建造物に設けられた蛇口やシャワーヘッド等の供給先に給水する。
【0018】
図１に示されるように、この給水装置は、４台のポンプ１１，１２，２１，２２と、制御盤１００と、図示されない吸込配管および吐出配管とを含む。４台のポンプ１１，１２，２１，２２の一部または全部が、制御盤１００によって単独、交互または並列運転される。稼働中のポンプは、吸込配管を介して一次側、例えば受水槽３０、にある水を取り込み、吐出配管を介して二次側へ給水する。吸込配管は、例えば、受水槽３０から分岐され、各ポンプ１１，１２，２１，２２の吸込側を接続する。吐出配管は、ポンプ１１，１２，２１，２２の吐出し側とその二次側の給水先とを接続する。
【0019】
吐出配管には、図示されない圧力センサが取り付けられており、この圧力センサは給水装置の吐出圧力を検出可能である。なお、吐出配管には、メインの圧力センサに加えてサブの圧力センサが取り付けられてもよい。そして、サブの圧力センサの出力が異常値であってメインの圧力センサの出力が正常値である場合に、メインの圧力センサが故障しているおそれがあるので、制御盤１００はサブの圧力センサの出力に基づいてインバータの制御を継続してもよい。また、両方の圧力センサの出力が異常値である場合には、後述される第１の制御基板２００の圧力信号用の入力回路が故障しているおそれがあるので、後述されるＣＰＵ３２０がバックアップモードに遷移してもよい。このように圧力センサを冗長化することで、圧力センサの故障のみに起因するバックアップモードへの不必要な遷移および第１の制御基板２００の不必要な交換、ならびに誤った圧力値に基づくインバータの不適切な制御を予防できる。
【0020】
制御盤１００は、各ポンプ１１，１２，２１，２２のモータと電気的に接続され、当該ポンプを制御する。図５に例示されるように、制御盤１００は、４台のインバータ１１１，１１２，１２１，１２２と、４台の漏電しゃ断器１３１，１３２，１４１，１４２と、通信線２５０を介して相互通信可能な第１の制御基板２００および第２の制御基板３００と、操作／表示基板７０１，７０２とを含む。
【0021】
ポンプ１１，１２，２１，２２およびインバータ１１１，１１２，１２１，１２２は一対一対応する。具体的には、インバータ１１１は、ポンプ１１のモータを駆動、換言すればポンプ１１の回転速度を制御する。インバータ１１２は、ポンプ１２の回転速度を制御する。インバータ１２１は、ポンプ２１の回転速度を制御する。インバータ１２２は、ポンプ２２の回転速度を制御する。なお、図１および図５の例では、ポンプおよびインバータの台数は４台であるが、ポンプおよびインバータの台数が２～３台または５台以上である場合にも、実施形態は適用可能である。
【0022】
インバータ１１１およびインバータ１１２は、通信線２４１および通信線２４２を介して第１の制御基板２００に接続されるが、第２の制御基板３００には接続されない。他方、インバータ１２１およびインバータ１２２は、通信線３４１および通信線３４２を介して第２の制御基板３００に接続されるが、第１の制御基板２００には接続されない。
【0023】
制御基板のプロセッサ（典型的にはＣＰＵ）およびインバータとの間のシリアル通信には、インバータメーカー標準プロトコル、またはＭＯＤＢＵＳ ＲＴＵ通信プロトコルが採用され得る。或いは、ＣＰＵは、シリアル通信を行わず、運転／停止指令、および直流電圧出力による速度指令を担当するインバータへ出力するとともに当該インバータから故障信号を取得してもよい。
【0024】
インバータ１１１およびインバータ１１２は、第１の制御基板２００からインバータ制御指令を受け取る。インバータ１１１およびインバータ１１２は、このインバータ制御指令に応じて動作する。例えば、インバータ１１１およびインバータ１１２は、運転停止信号または運転開始信号に相当するインバータ制御指令に応じて運転を停止または開始し得る。また、インバータ１１１およびインバータ１１２は、回転速度制御信号に相当するインバータ制御指令に応じて、その担当するモータ、すなわちポンプ１１およびポンプ１２のモータの回転速度を制御し得る。また、インバータ１１１は、ポンプ１１用の漏電しゃ断器１３１に接続される。同様に、インバータ１１２は、ポンプ１２用の漏電しゃ断器１３２に接続される。
【0025】
他方、インバータ１２１およびインバータ１２２は、第２の制御基板３００からインバータ制御指令を受け取る。インバータ１２１およびインバータ１２２は、このインバータ制御指令に応じて動作する。例えば、インバータ１２１およびインバータ１２２は、運転停止信号または運転開始信号に相当するインバータ制御指令に応じて運転を停止または開始し得る。また、インバータ１２１およびインバータ１２２は、回転速度制御信号に相当するインバータ制御指令に応じて、その担当するモータ、すなわちポンプ２１およびポンプ２２のモータ、の回転速度を制御し得る。また、インバータ１２１は、ポンプ２１用の漏電しゃ断器１４１に接続される。同様に、インバータ１２２は、ポンプ２２用の漏電しゃ断器１４２に接続される。
【0026】
第１の制御基板２００は、図５に例示されるように、複数の圧力センサ入力端子２０１と、複数の流量センサ入力端子２０２と、複数のトリップ入力端子２０３と、複数の電極入力端子２１０と、複数の運転／故障信号出力端子２１１と、ＣＰＵ２２０と、ディップスイッチ２２１と、ＡＣ電源入力２３１と、電源スイッチ２３２と、直流電源部２３３と、導通検出回路２４０とを含む。
【0027】
第１の制御基板２００のＣＰＵ２２０は、第２の制御基板３００と共有するメインとサブの２つの圧力センサからの圧力信号を、圧力センサ入力端子２０１を介して取得する。また、ＣＰＵ２２０は、ポンプ１１，１２，２１，２２のそれぞれの流量センサからの流量信号およびポンプ１１，１２の漏電しゃ断器１３１，１３２からの漏電トリップ信号を流量センサ入力端子２０２およびトリップ入力端子２０３を介して取得する。そして、第１の制御基板２００のＣＰＵ２２０は、各種センサからのセンシング信号に基づいて、インバータ１１１およびインバータ１１２を制御する。これにより、ＣＰＵ２２０は、インバータ１１１およびインバータ１１２を介して、ポンプ１１およびポンプ１２の回転速度を制御する。また、ＣＰＵ２２０は、第２の制御基板３００のＣＰＵ３２０に増台指令、定速・変速運転指令、および減台指令を送出して、ポンプ２１，２２の回転速度を間接的に制御する。
【0028】
電極入力端子２１０は、給水装置の一次側に接続された受水槽３０の複数の異なる水位、例えば、渇水、ＯＮ、減水、および満水、に対応する位置に取り付けられた複数の水位検出電極にそれぞれ接続される。
【0029】
第１の制御基板２００に搭載された導通検出回路２４０は、電極入力端子２１０を介して、アース電極と、これら複数の水位検出電極のそれぞれとの間に（交流）電圧を印加する。導通検出回路２４０は、電圧印加時における各水位検出電極とアース電極との導通状態を検出し、検出結果に対応する受水槽３０の水位を示す受水槽水位信号、例えば受水槽３０が渇水状態にあることを示す渇水信号、を生成する。
【0030】
なお、導通検出回路２４０は、パルス状の直流電圧、例えば５００ｍｓ毎に１０ｍｓ幅の１２Ｖ直流パルス電圧を印加してもよい。かかる電圧を印加することで、電極間で水の電気分解が発生して電極が腐食するのを防ぐことができる。
【0031】
第１の制御基板２００に搭載された運転制御信号生成回路（論理回路）は、受水槽水位信号を論理演算し、受水槽水位信号が渇水よりも高い水位を示す場合には給水装置の運転を許可する運転制御信号を生成し、受水槽水位信号が渇水に対応する水位を示す場合には給水装置の運転を禁止する運転制御信号を生成する。例えば、運転制御信号生成回路は、ＮＯＴゲートであってよく、渇水信号を論理反転することで運転制御信号を生成してもよい。そして、この運転制御信号は、通信線２５１を介して第１の制御基板２００から第２の制御基板３００へ送信される。
【0032】
なお、給水装置の一次側に、単一の受水槽３０の代わりに、互いに連結された第１の受水槽および第２の受水槽が接続されている場合には、これら受水槽の複数の異なる水位、例えば、渇水、ＯＮ、減水、および満水、に対応する位置には、複数ペアの水位検出電極にそれぞれ接続され得る。そして、複数の電極入力端子２１０および導通検出回路２４０は以下に説明するように変形され得る。
【0033】
まず、複数の電極入力端子２１０は、これら複数ペアの水位検出電極にそれぞれ接続される。すなわち、ある電極入力端子２１０は、第１の受水槽のある水位、例えば渇水、に対応する位置に取り付けられた電極と、第２の受水槽の同水位に対応する位置に取り付けられた電極とに接続される。
【0034】
そして、導通検出回路２４０は、（ａ）第１の受水槽の使用時には、電極入力端子２１０を介して、アース電極と、これら複数対の水位検出電極のうち第１の受水槽に取り付けられた複数の水位検出電極のそれぞれとの間に（交流）電圧を印加する。導通検出回路２４０は、電圧印加時における各水位検出電極とアース電極との導通状態を検出し、検出結果に対応する第１の受水槽の水位を示す受水槽水位信号、例えば第１の受水槽が渇水状態にあることを示す渇水信号、を生成する。他方、導通検出回路２４０は、（ｂ）第２の受水槽の使用時には、電極入力端子２１０を介して、アース電極と、これら複数対の水位検出電極のうち第２の受水槽に取り付けられた複数の水位検出電極のそれぞれとの間に（交流）電圧を印加する。導通検出回路２４０は、電圧印加時における各水位検出電極とアース電極との導通状態を検出し、検出結果に対応する第２の受水槽の水位を示す受水槽水位信号、例えば第２の受水槽が渇水状態にあることを示す渇水信号、を生成する。
【0035】
このように、第１の受水槽の導通検出と第２の受水槽の導通検出とを時分割で行うことで、ＣＰＵ２２０の入力ポート数および電極入力端子２１０の数を給水装置の一次側に単一の受水槽が接続される場合と同数に抑えることができる。
【0036】
第１の制御基板２００のＣＰＵ２２０は、担当するポンプ、すなわちポンプ１１，１２の運転／故障信号を生成し、運転／故障信号出力端子２１１を介して出力する。
【0037】
第２の制御基板３００は、図５に例示されるように、複数の圧力センサ入力端子３０１と、複数の流量センサ入力端子３０２と、複数のトリップ入力端子３０３と、複数の運転／故障信号出力端子３１１と、ＣＰＵ３２０と、ディップスイッチ３２１と、ＡＣ電源入力３３１と、電源スイッチ３３２と、直流電源部３３３とを含む。
【0038】
第２の制御基板３００のＣＰＵ３２０は、第１の制御基板２００と共有するメインとサブの２つの圧力センサからの圧力信号を圧力センサ入力端子３０１を介して取得する。また、ＣＰＵ３２０は、ポンプ１１，１２，２１，２２のそれぞれの流量センサからの流量信号およびポンプ２１，２２の漏電しゃ断器１４１，１４２からの漏電トリップ信号を流量センサ入力端子３０２およびトリップ入力端子３０３を介して取得する。第２の制御基板３００のＣＰＵ３２０は、通常モードおよびバックアップモードを含む複数の動作状態を有する。
【0039】
第２の制御基板３００のＣＰＵ３２０は、通常モード時には、インバータ１２１およびインバータ１２２を自律的には制御しない。ここで、ＣＰＵ３２０が通常モードである時には、第１の制御基板２００のＣＰＵ２２０が正常であることを報知するために操作／表示基板７０１に設けられたＣＰＵの運転を表示するＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を点灯させてもよい。
【0040】
なお、第２の制御基板３００のＣＰＵ３２０が、通常モード時に、インバータ１２１およびインバータ１２２を他律的に制御することはあり得る。具体的には、ＣＰＵ３２０は、第１の制御基板２００によって発行された増台指令、定速・変速運転指令、および減台指令に基づいて、インバータ１２１および／またはインバータ１２２の運転を開始したり、回転速度を制御したり、運転を停止したりすることができる。
【0041】
他方、第２の制御基板３００のＣＰＵ３２０は、バックアップモード時に、各種センサからのセンシング信号に基づいて、インバータ１２１およびインバータ１２２を自律的に制御する。これにより、ＣＰＵ３２０は、インバータ１２１および／またはインバータ１２２を介して、ポンプ２１および／またはポンプ２２の回転速度を制御する。
【0042】
なお、第２の制御基板３００のＣＰＵ３２０は、通常モードからバックアップモードに遷移する場合に、第１の制御基板２００の異常を報知してもよい。例えば、ＣＰＵ３２０は、例えば操作／表示基板７０２に設けられたＬＥＤまたはデジタル表示部に異常を示す表示を行ったり、外部警報を出力したりしてもよい。また、ＣＰＵ３２０は、通常モードからバックアップモードに遷移する場合に、操作／表示基板７０２に設けられたＣＰＵ運転を表示するＬＥＤを点滅させてもよい。
【0043】
また、第２の制御基板３００のＣＰＵ３２０は、通常モードからバックアップモードに遷移する場合に、第１の制御基板２００の担当するインバータに接続された漏電しゃ断器、すなわちインバータ１１１，１１２に接続された漏電しゃ断器１３１，１３２、をＯＦＦにしてもよい。これによりインバータ１１１，１１２の電源が喪失するので、第１の制御基板２００が暴走してインバータ１１１，１１２に対して異常な運転指令を発行したとしても、第２の制御基板３００による自律的なインバータ制御は妨害されない。故に、例えば、ポンプ１１，１２の回転速度が誤って制御され給水装置の吐出圧力が異常に高くなるなどの不具合を防止できる。
【0044】
第２の制御基板３００のＣＰＵ３２０は、その担当するポンプ、すなわちポンプ２１，２２の運転／故障信号を生成し、運転／故障信号出力端子３１１を介して出力する。
【0045】
インバータの自律的な制御を行う制御基板のＣＰＵは、圧力信号に基づいて、ポンプの運転中に例えば推定末端圧力一定制御または目標圧力一定制御を行い得る。また、かかるＣＰＵは、ポンプの運転中にモータを所望の回転速度に制御することができ、必要に応じてモータの回転速度を増減させる。ここで、通常は第１の制御基板２００がインバータの自律的な制御を行う制御基板に相当するが、ＣＰＵ３２０がバックアップモードにある時には第２の制御基板３００がインバータの自律的な制御を行う制御基板に相当する。
【0046】
また、インバータの自律的な制御を行う制御基板のＣＰＵは、ポンプ１１，１２，２１，２２の二次側の配管に取り付けられ当該配管に流れる水の流量を検出可能な流量センサからの流量信号に基づいて、稼働中のポンプの二次側の流量が小水量であることを検知すると当該ポンプを停止させ得る。そして、かかるＣＰＵは、圧力信号に基づいて給水装置の二次側の圧力が予め定められた起動圧力以下に低下したことを検知すると、いずれかのポンプを起動する。
【0047】
ＣＰＵ２２０は、第１の制御基板２００に搭載されたメモリに保存されたソフトウェアを実行することで、入出力制御、通信制御、ポンプ制御などを行う。同様に、ＣＰＵ３２０は、第２の制御基板３００に搭載されたメモリに保存されたソフトウェアを実行することで、入出力制御、通信制御、ポンプ制御などを行う。
【0048】
ＣＰＵ２２０およびＣＰＵ３２０が実行するソフトウェアは同一であってもよい。そして、ＣＰＵ２２０は、その電源がＯＮにされソフトウェアの実行を開始した後に、ＣＰＵ２２０に接続されたディップスイッチ２２１の状態または、ＣＰＵ２２０に設定された通信用局番に基づいて、当該第１の制御基板２００がどの役割を持つか、すなわち第１の制御基板２００がその異常を検知されるまでインバータを主導的に制御するメイン制御基板であること、を確認してもよい。同様に、ＣＰＵ３２０は、その電源がＯＮにされソフトウェアの実行を開始した後に、ＣＰＵ３２０に接続されたディップスイッチ３２１の状態または、ＣＰＵ３２０に設定された通信用局番に基づいて、当該第２の制御基板３００がどの役割を持つか、すなわち第２の制御基板３００がメイン制御基板の異常検知時にバックアップ運転するサブ制御基板であること、を確認してもよい。
【0049】
第１の制御基板２００に搭載されたメモリは、給水装置の設定パラメータおよびポンプ１１，１２，２１，２２の運転データを保存可能である。第２の制御基板３００に搭載されたメモリは、給水装置の設定パラメータおよびポンプ１１，１２，２１，２２の運転データを保存可能である。ここで、設定パラメータは、停止流量、ポンプ１台あたりの定格流量、最大並列運転台数、運転可能ポンプ台数、給水装置の定格流量時の設定圧力、停止流量時の推定末端圧力、および起動圧力のうちの一部または全部を含み得る。また、運転データは、各ポンプの運転号機、積算起動回数、積算運転時間、および故障履歴のうちの一部または全部を含み得る。
【0050】
第１の制御基板２００のＣＰＵ２２０は、設定パラメータおよび運転データに関する追加、変更または削除が生じた時に、第１の制御基板２００のメモリに加えて第２の制御基板３００のメモリにも同様の書き込みを行う。また、第２の制御基板３００のＣＰＵ３２０は、設定パラメータおよび運転データに関する追加、変更または削除が生じた時に、第２の制御基板３００のメモリに加えて第１の制御基板２００のメモリにも同様の書き込みを行う。
【0051】
これにより、第２の制御基板３００のＣＰＵ３２０は、バックアップモードに遷移する場合に、その時点での第１の制御基板２００のメモリに保存された設定データと同一の設定データを当該第２の制御基板３００のメモリから読み出すことができる。すなわち、ＣＰＵ３２０は、直前の給水装置の設定パラメータを参照できるので、インバータの制御を迅速に再開することができる。なお、ＣＰＵ３２０は、第１の制御基板２００が担当するポンプ１１，１２を制御することはできないので、ポンプ１１，１２の運転データはバックアップモードへの遷移と共に読み出す必要はなく、一定時間経過後に読み出せばよい。
【0052】
第２の制御基板３００のＣＰＵ３２０は、（１）制御基板間の通信の異常、（２）流量信号および圧力信号から判定される、第１の制御基板２００によるインバータ制御の異常、または（３）（１）および（２）の組み合わせに基づいて第１の制御基板２００の異常を検知してバックアップモードに遷移してもよい。
【0053】
上記（１）に関して、第１の制御基板２００と第２の制御基板３００との間で定期的に信号をやり取りし、信号のやり取りが停止したことをトリガとして第１の制御基板２００または第２の制御基板３００の異常を検知することができる。
【0054】
具体的には、第２の制御基板３００のＣＰＵ３２０は、通常モード時には、所定周期で、例えば１秒おきに、第１の制御基板２００へ動作確認要求を通信線２５０を介して送信し、第１の制御基板２００のＣＰＵ２２０は、第２の制御基板３００から動作確認要求を受信すると動作確認応答を通信線２５０を介して返すこととする。この前提の下で、ＣＰＵ３２０は、送信済みの動作確認要求に対応する動作確認応答を、当該動作確認要求の送信から一定時間、例えば１秒、以内に受信しない場合に、第１の制御基板２００の異常を検知して、バックアップモードに遷移し得る。
【0055】
例えば、第２の制御基板３００のＣＰＵ３２０は、図２に示されるように動作可能である。まず、ＣＰＵ３２０は、第１の制御基板２００へ動作確認要求を通信線２５０を介して送信する（ステップＳ４０１）。
【0056】
そして、第２の制御基板３００のＣＰＵ３２０は、一定時間、例えば１秒、第１の制御基板２００からの動作確認応答を待ち受ける（ステップＳ４０２およびステップＳ４０３）。一定時間内に動作確認応答を受信すれば処理はステップＳ４０４へ進み、動作確認応答を受信しないまま一定時間が経過（タイムアウト）すれば、処理はステップＳ４０５へ進む。ステップＳ４０４において、ＣＰＵ３２０は次の動作確認要求の送信タイミングまで待機し、処理はステップＳ４０１に戻る。
【0057】
ステップＳ４０５において、第２の制御基板３００のＣＰＵ３２０は、第１の制御基板２００の異常を報知する。また、ステップＳ４０６において、ＣＰＵ３２０は、第１の制御基板２００の担当するインバータに接続された漏電しゃ断器、すなわち漏電しゃ断器１３１および漏電しゃ断器１３２、をＯＦＦにする。さらに、ステップＳ４０７において、ＣＰＵ３２０は、通常モードからバックアップモードに遷移する。ステップＳ４０５乃至ステップＳ４０７の処理は、図２とは異なる順序で実行されてもよいし、並列に実行されてもよい。
【0058】
ところで、第１の制御基板２００のＣＰＵ２２０は、動作確認応答の送信から一定時間、例えば１０秒、以内に第２の制御基板３００から新たな動作確認要求を受信しない場合に、第２の制御基板３００の異常を報知してもよい。例えば、ＣＰＵ２２０は、操作／表示基板７０１に設けられたＬＥＤまたはデジタル表示部に異常を示す表示を行ったり、外部警報を出力したりしてもよい。これにより、第２の制御基板３００がインバータ１２１およびインバータ１２２を自律的に制御する機能を喪失したこと、換言すればバックアップモードへの遷移が不可能であること、を早期に報知することが可能となる。
【0059】
例えば、第１の制御基板２００のＣＰＵ２２０は、図３に示されるように動作可能である。まず、ＣＰＵ２２０は、一定時間、例えば１０秒、第２の制御基板３００からの動作確認要求を待ち受ける（ステップＳ５０１およびステップＳ５０２）。一定時間内に動作確認要求を受信すれば処理はステップＳ５０３へ進み、動作確認要求を受信しないまま一定時間が経過（タイムアウト）すれば、処理はステップＳ５０４へ進む。
【0060】
ステップＳ５０３において、第１の制御基板２００のＣＰＵ２２０は第２の制御基板３００へ動作確認応答を通信線２５０を介して送信し、処理はステップＳ５０１に戻る。ステップＳ５０４において、ＣＰＵ２２０は、第２の制御基板３００の異常を報知する。
【0061】
上記（２）に関して、第２の制御基板３００のＣＰＵ３２０は、通常モード時に、取得した圧力信号および流量信号に基づいて、第１の制御基板２００によるインバータ制御が正常になされているか否かを判定し、第１の制御基板２００によるインバータ制御が正常になされていないと判定した場合に第１の制御基板２００の異常を検知し得る。
【0062】
具体的には、第１の制御基板２００のＣＰＵ２２０および第２の制御基板３００のＣＰＵ３２０が推定末端圧力一定制御を行うことを前提とすると、ＣＰＵ３２０は、通常モード時に（ａ）稼働中のポンプの各々の流量が停止流量を超え、（ｂ）稼働中のポンプの流量の合計が給水装置の定格流量以下であって、かつ（ｃ）給水装置の吐出圧力が起動圧力以下の第１の圧力から定格流量時の設定圧力以上の第２の圧力までの範囲外にある状態が一定時間以上に亘って継続している場合に、バックアップモードに遷移し得る。
【0063】
以下、第１の制御基板２００のＣＰＵ２２０および第２の制御基板３００のＣＰＵ３２０が推定末端圧力一定制御を行う場合の具体例を説明する。給水装置には、設定パラメータとして、停止流量Ｑ０（例えば１０［Ｌ／ｍｉｎ］）、ポンプ１台あたりの定格流量Ｑ１（例えば０．３８［ｍ３／ｍｉｎ］）、最大並列運転台数Ｎ、運転可能ポンプ台数Ｍ、給水装置の定格流量Ｎ・Ｑ１時の設定圧力ＰＨ、停止流量Ｑ０時の推定末端圧力ＰＬ、起動圧力ＰＯＮなどが定められる。なお、これらのパラメータは、人間による手動設定可能であってもよい。
【0064】
最大並列運転台数Ｎは、運転可能ポンプ台数Ｍから予備台数Ｌを差し引いた値に等しい。例えば、運転可能ポンプ台数が４台、かつ予備台数が１台であれば、最大並列運転台数は３台である。
【0065】
また、推定末端圧力ＰＬは、設定圧力ＰＨ、に、係数ｋ１（＜１）を乗じることで自動設定されてよい。すなわち、ＰＬ＝ｋ１・ＰＨと算出され得る。これにより、給水装置の出荷時におけるパラメータの設定負担を軽減できる。具体的には、配管損失を末端揚程の約１０％程度と見積もるとすれば、係数ｋ１＝０．９に定められる。例えば、設定圧力ＰＨを２５０［ｍ］とすれば、推定末端圧力ＰＬは２２５［ｍ］に自動設定可能である。また、起動圧力ＰＯＮは、推定末端圧力ＰＬから一定差圧分、例えば４［ｍ］、低く設定され得る。故に、推定末端圧力ＰＬ＝２２５［ｍ］、一定差圧＝４［ｍ］とすれば、起動圧力ＰＯＮは、２２１［ｍ］に自動設定可能である。
【0066】
インバータの自律的な制御を行う制御基板のＣＰＵは、稼働中のポンプにそれぞれ対応する流量信号を取得し、当該流量信号に対応する瞬時流量Ｑを算出する。さらに、かかるＣＰＵは、稼働中の各ポンプの瞬時流量Ｑを合計して給水装置全体の流量、すなわち給水量ΣＱを算出するとともに、推定末端圧力を一定に制御するために必要な目標圧力Ｐを算出する。また、かかるＣＰＵは、給水装置の停止中に、その二次側の圧力が起動圧力ＰＯＮ、例えば２２１［ｍ］、まで低下した場合に、先発ポンプを起動する。
【0067】
第２の制御基板３００のＣＰＵ３２０は、通常モード時に、稼働中のポンプにそれぞれ対応する流量信号を取得し、当該流量信号に対応する（瞬時）流量Ｑを算出する。そして、ＣＰＵ３２０は、（ａ）稼働中のポンプそれぞれの流量Ｑが停止流量Ｑ０、例えば１０［Ｌ／ｍｉｎ］超であるか否かを判定する。また、ＣＰＵ３２０は、（ｂ）稼働中の各ポンプの流量Ｑの合計ΣＱが、給水装置の定格流量Ｎ・Ｑ１、例えば２・０．３８＝０．７６［ｍ３／ｍｉｎ］以下であるか否かを判定する。
【0068】
さらに、第２の制御基板３００のＣＰＵ３２０は、通常モード時に、圧力センサから圧力信号を取得し、給水装置の吐出圧力を算出する。そして、ＣＰＵ３２０は、（ｃ）給水装置の吐出圧力が、吐出圧力が起動圧力ＰＯＮ以下である第１の圧力Ｐ１から設定圧力ＰＨ以上である第２の圧力Ｐ２までの範囲Ｐ１～Ｐ２の範囲外にある状態が一定時間、例えば３秒、以上に亘って継続しているか否かを判定する。ここで、Ｐ１とＰＯＮとの差、およびＰ２とＰＨとの差は、それぞれ任意に設定可能なマージンであるが、このマージンは０であってもよい。例えば、ＰＯＮ＝２２１［ｍ］、Ｐ１＝２１０［ｍ］、ＰＨ＝２５０［ｍ］、Ｐ２＝２６０［ｍ］のように定めることができる。
【0069】
第２の制御基板３００のＣＰＵ３２０は、上記条件（ａ）～（ｃ）のいずれも真である場合に、第１の制御基板２００によるインバータ制御が何らかの要因で乱れているとして、第１の制御基板２００の異常を検知して、バックアップモードに遷移してもよい。これにより、例えば第１の制御基板２００のＣＰＵ２２０および通信線２５０は正常であり上記（１）による異常検知はなされていないが、例えば圧力信号用の入力回路などの他の周辺回路の故障などにより第１の制御基板２００がインバータを正常に制御していない場合であっても、ＣＰＵ３２０が第１の制御基板２００の異常を検知してバックアップモードに遷移してインバータの自律的な制御を開始できる。
【0070】
例えば、第２の制御基板３００のＣＰＵ３２０は、図４に示されるように動作可能である。まず、ＣＰＵ３２０は、圧力センサ入力端子３０１および流量センサ入力端子３０２を介して圧力信号およびポンプ１１，１２，２１，２２の流量信号を取得する（ステップＳ６０１）。
【0071】
第２の制御基板３００のＣＰＵ３２０は、ステップＳ６０１において取得した流量信号に基づいて算出される稼働中の各ポンプの流量が停止流量Ｑ０を超えているか否かを判定する（ステップＳ６０２）。また、ＣＰＵ３２０は、ステップＳ６０１において取得した流量信号に基づいて算出される稼働中の各ポンプの流量の合計が定格流量Ｎ・Ｑ１以下であるか否かを判定する（ステップＳ６０３）。さらに、ＣＰＵ３２０は、ステップＳ６０１において取得した圧力信号に基づいて算出される給水装置の吐出圧力が所定範囲Ｐ１～Ｐ２外にある状態が一定時間以上継続しているか否かを判定する（ステップＳ６０４）。
【0072】
ステップＳ６０２乃至ステップＳ６０４の判定結果の全てが真である場合に、処理はステップＳ６０５へ進む。他方、ステップＳ６０２乃至ステップＳ６０４の判定結果の少なくとも１つが偽である場合に、新たなセンシング信号に基づく判定を行うために処理はステップＳ６０１に戻る。なお、ステップＳ６０２乃至ステップＳ６０４の処理は、図４とは異なる順序で実行されてもよいし、並列に実行されてもよい。
【0073】
ステップＳ６０５において、第２の制御基板３００のＣＰＵ３２０は、第１の制御基板２００の異常を報知する。また、ステップＳ６０６において、ＣＰＵ３２０は、第１の制御基板２００の担当するインバータに接続された漏電しゃ断器、すなわち漏電しゃ断器１３１および漏電しゃ断器１３２をＯＦＦにする。さらに、ステップＳ６０７において、第２の制御基板３００のＣＰＵ３２０は、通常モードからバックアップモードに遷移する。ステップＳ６０５乃至ステップＳ６０７の処理は、図４とは異なる順序で実行されてもよいし、並列に実行されてもよい。
【0074】
以上説明したように、実施形態に係る給水装置は、互いに異なるインバータを制御する第１の制御基板および第２の制御基板を備えている。この第２の制御基板のプロセッサ（典型的にはＣＰＵ）は、制御基板間の通信の異常および／または第１の制御基板によるインバータ制御の異常に基づいて第１の制御基板の異常を検知すると、第２の制御基板の担当するインバータを自律的に制御するバックアップモードに遷移する。故に、この実施形態によれば、複数の制御基板間で制御対象となるインバータが競合せず、一の制御基板が別の制御基板の異常を検知してバックアップ運転が可能な給水装置を提供することができる。
【0075】
（変形例１）
図５に例示した第１の制御基板２００および第２の制御基板３００は、ハードウェアの一部において異なる。具体的には、第１の制御基板２００が電極入力端子２１０、および導通検出回路２４０を備えているのに対し、第２の制御基板３００は対応する構成を備えていない。かかる構成を、第１の制御基板２００および第２の制御基板３００とは独立の基板に設けることで、第１の制御基板２００および第２の制御基板３００のハードウェアを共通化すると共にコンパクト化することができる。
図５に例示した第１の制御基板２００および第２の制御基板３００は、ハードウェアの一部において異なる。具体的には、第１の制御基板２００が電極入力端子２１０、および導通検出回路２４０を備えているのに対し、第２の制御基板３００は対応する構成を備えていない。かかる構成を、第１の制御基板２００および第２の制御基板３００とは独立の基板に設けることで、第１の制御基板２００および第２の制御基板３００のハードウェアを共通化すると共にコンパクト化することができる。
【0076】
具体的には、図５の制御盤１００は、図６に例示されるように第１の制御基板２００および第２の制御基板３００のハードウェアを共通化すると共にコンパクト化することができる。図６の制御盤１００は、４台のインバータ１１１，１１２，１２１，１２２と、４台の漏電しゃ断器１３１，１３２，１４１，１４２と、通信線２５０を介して相互通信可能な第１の制御基板２００および第２の制御基板３００と、操作／表示基板７０１，７０２と、水位検出基板８００と、信号入力基板９００と、受水槽水位表示基板１００１と、液晶表示器１００２とを含む。
【0077】
【0078】
図６の第１の制御基板２００および第２の制御基板３００は、同一のハードウェアで構成可能である。そして、ＣＰＵ２２０はディップスイッチ２２１の状態、またはＣＰＵ２２０に設定された通信用局番に基づいて、第１の制御基板２００がどの役割を持つかを確認し、ＣＰＵ３２０はディップスイッチ３２１の状態、またはＣＰＵ３２０に設定された通信用局番に基づいて、第２の制御基板３００がどの役割を持つかを確認する。
【0079】
第２の制御基板３００（サブ制御基板）は、第１の制御基板２００（メイン制御基板）と同一のハードウェアを有する。故に、異常を検知された第１の制御基板２００の交換時に、ディップスイッチ３２１の状態、またはＣＰＵ３２０に設定された通信用局番を変更することで、第２の制御基板３００をメイン制御基板にコンバートして運用し、交換後の第１の制御基板２００をサブ制御基板として運用することも可能である。これにより、稼働時間のより短い制御基板がサブ制御基板として運用されるので、メイン制御基板よりもサブ制御基板が先に故障する確率が低くなる。すなわち、同一の制御基板をサブ制御基板として使用し続ける場合に比べて、メイン制御基板の異常検知の信頼性を高めることができる。
【0080】
また、例えば、第２の制御基板３００（サブ制御基板）は、バックアップモード時に、ディップスイッチ３２１の状態または通信用局番を定期的に確認し、メイン制御基板に対応するディップスイッチ３２１の状態または通信用局番への切り替わりを検出したことを条件に、メイン制御基板としての振る舞いを開始してもよい。例えば、第２の制御基板３００（メイン制御基板）は、交換後の第１の制御基板２００（サブ制御基板）に対して、増台指令、定速・変速運転指令、および減台指令を発行してもよい。
【0081】
さらに、第２の制御基板３００は、メイン制御基板としての振る舞いを開始する場合に、操作／表示基板７０２に設けられたＣＰＵ運転を表示するＬＥＤを点滅から点灯へ切り替えてもよい。これにより、このＬＥＤは、その消灯により第１の制御基板２００がメイン制御基板として正常に稼働していること、その点滅により第２の制御基板３００がサブ制御基板としてバックアップ運転していること、その点灯により第２の制御基板３００がメイン制御基板として稼働していること、をそれぞれ表現できる。
【0082】
水位検出基板８００は、複数の電極入力端子８１０と、複数の運転／故障信号出力端子８１１と、ＡＣ電源入力８３１と、メイン制御基板用ＡＣ電源８３２と、サブ制御基板用ＡＣ電源８３３と、導通検出回路８４０とを含む。水位検出基板８００は、第１の制御基板２００、第２の制御基板３００および受水槽水位表示基板１００１との間で信号の送受信が可能である。
【0083】
電極入力端子８１０は、給水装置の一次側に接続された受水槽３０の複数の異なる水位、例えば、渇水、ＯＮ、減水、および満水、に対応する位置に取り付けられた複数の水位検出電極にそれぞれ接続される。
【0084】
導通検出回路８４０は、電極入力端子８１０を介して、アース電極と、これら複数の水位検出電極のそれぞれとの間に（交流）電圧を印加する。導通検出回路８４０は、電圧印加時における各水位検出電極とアース電極との導通状態を検出し、検出結果に対応する受水槽３０の水位を示す受水槽水位信号、例えば受水槽３０が渇水状態にあることを示す渇水信号、を生成する。
【0085】
なお、導通検出回路８４０は、パルス状の直流電圧、例えば５００ｍｓ毎に１０ｍｓ幅の１２Ｖ直流パルス電圧を印加してもよい。かかる電圧を印加することで、電極間で水の電気分解が発生して電極が腐食するのを防ぐことができる。
【0086】
水位検出基板８００に搭載された運転制御信号生成回路（論理回路）は、受水槽水位信号を論理演算し、受水槽水位信号が渇水よりも高い水位を示す場合には給水装置の運転を許可する運転制御信号を生成し、受水槽水位信号が渇水に対応する水位を示す場合には給水装置の運転を禁止する運転制御信号を生成する。例えば、運転制御信号生成回路は、ＮＯＴゲートであってよく、渇水信号を論理反転することで運転制御信号を生成してもよい。そして、この運転制御信号は、水位検出基板８００に搭載された運転制御信号出力端子を介して、第１の制御基板２００および第２の制御基板３００へ送信される。
【0087】
なお、給水装置の一次側に、単一の受水槽３０の代わりに、互いに連結された第１の受水槽および第２の受水槽が接続されている場合には、これら受水槽の複数の異なる水位、例えば、渇水、ＯＮ、減水、および満水、に対応する位置には、複数ペアの水位検出電極にそれぞれ接続され得る。そして、複数の電極入力端子８１０および導通検出回路８４０は以下に説明するように変形され得る。
【0088】
まず、複数の電極入力端子８１０は、これら複数ペアの水位検出電極にそれぞれ接続される。すなわち、ある電極入力端子８１０は、第１の受水槽のある水位、例えば渇水、に対応する位置に取り付けられた電極と、第２の受水槽の同水位に対応する位置に取り付けられた電極とに接続される。
【0089】
そして、導通検出回路８４０は、（ａ）第１の受水槽の使用時には、電極入力端子８１０を介して、アース電極と、これら複数対の水位検出電極のうち第１の受水槽に取り付けられた複数の水位検出電極のそれぞれとの間に（交流）電圧を印加する。導通検出回路８４０は、電圧印加時における各水位検出電極とアース電極との導通状態を検出し、検出結果に対応する第１の受水槽の水位を示す受水槽水位信号、例えば第１の受水槽が渇水状態にあることを示す渇水信号、を生成する。他方、導通検出回路８４０は、（ｂ）第２の受水槽の使用時には、電極入力端子８１０を介して、アース電極と、これら複数対の水位検出電極のうち第２の受水槽に取り付けられた複数の水位検出電極のそれぞれとの間に（交流）電圧を印加する。導通検出回路８４０は、電圧印加時における各水位検出電極とアース電極との導通状態を検出し、検出結果に対応する第２の受水槽の水位を示す受水槽水位信号、例えば第２の受水槽が渇水状態にあることを示す渇水信号、を生成する。
【0090】
このように、第１の受水槽の導通検出と第２の受水槽の導通検出とを時分割で行うことで、電極入力端子８１０の数を給水装置の一次側に単一の受水槽が接続される場合と同数に抑えることができる。
【0091】
運転／故障信号出力端子８１１は、ポンプ１１，１２，２１，２２の各々の運転／故障信号を出力する。また、水位検出基板８００には、他の外部向けの出力端子および／または出力回路が集約されてもよい。例えば、水位検出基板８００は、前述の受水槽水位信号に基づく警報信号を出力するリレー出力回路、給水装置の流入電動弁の開閉信号を出力するリレー出力回路、および／または運転／故障信号出力端子８１１に接続されたリレー出力回路を備えてもよい。
【0092】
信号入力基板９００は、複数の圧力センサ入力端子９０１と、複数の流量センサ入力端子９０２と、複数のトリップ入力端子９０３とを含む。信号入力基板９００は、第１の制御基板２００および第２の制御基板３００との間で信号の送受信が可能である。
【0093】
圧力センサ入力端子９０１は、第１の制御基板２００および第２の制御基板３００が共有する圧力センサからの圧力信号を受け取る。この圧力信号は、第１の制御基板２００および第２の制御基板３００に送信される。
【0094】
流量センサ入力端子９０２は、ポンプ１１，１２，２１，２２のそれぞれの流量センサからの流量信号を受け取る。この流量信号は、第１の制御基板２００および第２の制御基板３００に送信される。
【0095】
トリップ入力端子９０３は、ポンプ１１，１２の漏電しゃ断器１３１，１３２からの漏電トリップ信号を受け取る。この漏電トリップ信号は、第１の制御基板２００に送信される。また、トリップ入力端子９０３は、ポンプ２１，２２の漏電しゃ断器１４１，１４２からの漏電トリップ信号を受け取る。この漏電トリップ信号は、第２の制御基板３００に送信される。
【0096】
なお、信号入力基板９００は、第１の制御基板２００の直流電源部２３３および第２の制御基板３００の直流電源部３３３によって直流電力を供給される。すなわち、信号入力基板９００は、直流電源部２３３および直流電源部３３３のうち一方が故障したとしても正常である他方から直流電圧を印加されるので、直流電源部の故障に起因した圧力センサおよび／または流量センサの異常を回避できる。
【0097】
液晶表示器１００２は、第１の制御基板２００および第２の制御基板３００に接続される。第１の制御基板２００のＣＰＵ２２０または第２の制御基板３００のＣＰＵ３２０は、現在圧力、給水装置の設定パラメータ（例えば、設定圧力）、ポンプ１１，１２，２１，２２の運転データ、インバータ１１１，１１２，１２１，１２２の内部データ（例えば、電流、運転周波数、制御回路コンデンサ寿命、冷却ファン寿命、消費電力、など）、などの種々のデータを液晶表示器１００２にデジタル表示させることができる。
【0098】
また、ＣＰＵ２２０またはＣＰＵ３２０は、液晶表示器１００２に、インバータ１１１，１１２，１２１，１２２の消費電力の合計をデジタル表示させてもよい。この場合に、ＣＰＵ２２０またはＣＰＵ３２０は、インバータ１１１，１１２またはＣＰＵ２２０から取得したインバータ１１１，１１２の消費電力とＣＰＵ３２０またはインバータ１２１，１２２から取得したインバータ１２１，１２２の消費電力とからインバータ１１１，１１２，１２１，１２２の消費電力の合計を演算（合算）することができる。
【0099】
さらに、ＣＰＵ２２０またはＣＰＵ３２０は、液晶表示器１００２に、給水装置の総合効率をデジタル表示させてもよい。この場合に、ＣＰＵ２２０またはＣＰＵ３２０は、圧力信号に対応する給水装置の吐出圧力および流量信号に対応するポンプ１１，１２，２１，２２の流量に基づいて給水装置の理論動力を演算し、インバータ１１１，１１２またはＣＰＵ２２０から取得したインバータ１１１，１１２の消費電力とＣＰＵ３２０またはインバータ１２１，１２２から取得したインバータ１２１，１２２の消費電力とからインバータ１１１，１１２，１２１，１２２の消費電力の合計を演算し、理論動力を複数のインバータの消費電力の合計によって除算して総合効率を得ることができる。
【0100】
液晶表示器１００２がこれら種々のデータを表示することで、作業者は給水装置の運転状況を詳細に把握し、設定圧力の調整および／または最大並列運転台数などを行ってさらなる省エネルギー化を図ることができる。
【0101】
（変形例２）
制御盤１００のさらなる変形例を図７に示す。図７の制御盤１００は、図６の制御盤１００と比べて、操作／表示基板７０１および操作／表示基板７０２が操作／表示基板１１００に統合されている点で異なる。これにより、作業者は１つの操作／表示基板に備えられた表示部およびＬＥＤの表示により全ポンプの運転／故障状態を把握することが可能となる。また、図７の制御盤１００は、図６の制御盤１００と比べて、ポンプ台数が削減されている、具体的には第２の制御基板３００の担当するポンプ２２およびインバータ１２２、ならびにこれらに接続された漏電しゃ断器１４２が存在しない、点でも異なる。
制御盤１００のさらなる変形例を図７に示す。図７の制御盤１００は、図６の制御盤１００と比べて、操作／表示基板７０１および操作／表示基板７０２が操作／表示基板１１００に統合されている点で異なる。これにより、作業者は１つの操作／表示基板に備えられた表示部およびＬＥＤの表示により全ポンプの運転／故障状態を把握することが可能となる。また、図７の制御盤１００は、図６の制御盤１００と比べて、ポンプ台数が削減されている、具体的には第２の制御基板３００の担当するポンプ２２およびインバータ１２２、ならびにこれらに接続された漏電しゃ断器１４２が存在しない、点でも異なる。
【0102】
上述の実施形態は、本発明の概念の理解を助けるための具体例を示しているに過ぎず、本発明の範囲を限定することを意図されていない。実施形態は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、様々な構成要素の付加、削除または転換をすることができる。
【0103】
上記各実施形態の処理の少なくとも一部は、例えば汎用のコンピュータに搭載されたＣＰＵおよび／またはＧＰＵ、マイコン、ＦＰＧＡ、またはＤＳＰ、などのプロセッサを基本ハードウェアとして用いることでも実現可能である。上記処理を実現するプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に格納して提供されてもよい。プログラムは、インストール可能な形式のファイルまたは実行可能な形式のファイルとして記録媒体に記憶される。記録媒体としては、磁気ディスク、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ等）、光磁気ディスク（ＭＯ等）、半導体メモリなどである。記録媒体は、プログラムを記憶でき、かつ、コンピュータが読み取り可能であれば、何れであってもよい。また、上記処理を実現するプログラムを、インターネットなどのネットワークに接続されたコンピュータ（サーバ）上に格納し、ネットワーク経由でコンピュータ（クライアント）にダウンロードさせてもよい。
【符号の説明】
【0104】
１１，１２，２１，２２・・・ポンプ、３０・・・受水槽、１００・・・制御盤、１１１，１１２，１２１，１２２・・・インバータ、１３１，１３２，１４１，１４２・・・漏電しゃ断器、２００・・・第１の制御基板、２０１，３０１，９０１・・・圧力センサ入力端子、２０２，３０２，９０２・・・流量センサ入力端子、２０３，３０３，９０３・・・トリップ入力端子、２１０，８１０・・・電極入力端子、２１１，３１１，８１１・・・運転／故障信号出力端子、２２０，３２０・・・ＣＰＵ、２２１，３２１・・・ディップスイッチ、２３１，３３１，８３１・・・ＡＣ電源入力、２３２，３３２・・・電源スイッチ、２３３，３３３・・・直流電源部、２４０，８４０・・・導通検出回路、２４１，２４２，２５０，３４１，３４２・・・通信線、３００・・・第２の制御基板、７０１，７０２，１１００・・・操作／表示基板、８００・・・水位検出基板、８３２・・・メイン制御基板用ＡＣ電源、８３３・・・サブ制御基板用ＡＣ電源、９００・・・信号入力基板、１００１・・受水槽水位表示基板、１００２・・・液晶表示器。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
