JP2002266421A - マンホールポンプ場管理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マンホールポンプ場の故障を簡易に予測する
ことにより、保守管理者の負担を軽減する。 【解決手段】 マンホールポンプ場に設けられた第１ポ
ンプおよび第２ポンプの１日の平均運転時間が設置当初
３ヶ月間の１日当たりの平均運転時間の１．３倍以上に
なった場合、一方のポンプの運転時間が他方のポンプの
運転時間の１．３倍以上となった場合、または１ヶ月間
の両ポンプの運転回数の差が５回以上となった場合に
は、故障に至る可能性が高いと判断し、点検を促す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マンホールポンプ
場管理システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、マンホールポンプ場の保守・管理
は、保守管理者がポンプ場を定期的かつ順番に巡回し、
一律に検査等を行うことによってなされていた。しか
し、多数のポンプ場を一律に巡回することについては無
駄が多く、人件費もかさむといった問題があった。そこ
で、例えば特開平７−１３９０２３号公報や特開平１０
−３２６１０９号公報等に開示されているように、各ポ
ンプ場にポンプの異常を検出する異常検出手段を設ける
一方、各ポンプ場と信号の送受信が可能な中央監視セン
タを備え、各ポンプ場のポンプの故障予測を行うシステ
ムが提案されている。

【０００３】上記システムでは、異常検出手段はポンプ
の異常を検出すると、中央監視センタに対して異常信号
を通報する。中央監視センタは異常信号を受信すると、
保守管理者にその旨を通報する。これにより、保守管理
者は、異常信号を通報したポンプ場にのみ出向いて点検
を行えばよく、保守管理が容易になるとともに、故障に
より被るであろう損害を未然に回避することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のシステムで
は、ポンプの故障予測は、温度、電圧、電流、または振
動等の一般的な計測値に基づいて行われていた。しか
し、ポンプの運転電流はポンプの設置環境によって異な
る等、これら計測値はマンホールポンプ場ごとに微妙に
異なるため、異常を判断する基準となる基準値を各ポン
プ場ごとに個別に設定する必要があり、面倒であった。

【０００５】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、マンホールポンプ場
の故障予測を行う管理システムにおいて、マンホールポ
ンプ場の固有の設定を不要にすることにより、故障予測
の簡易化を図ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、故障予測を一般的な計測値自体ではな
く、ポンプの運転状態の傾向またはマンホールポンプ場
の特有のパラメータに基づいて行うこととした。

【０００７】第１の発明に係るマンホールポンプ場管理
システムは、マンホールポンプ場の汚水槽の内部に設置
され、該汚水槽の水位が所定値以上になると該汚水槽内
の汚水を排出するポンプと、上記ポンプの運転時間を計
測するとともに該ポンプの設置当初の運転時間を記憶す
る運転時間計測手段と、上記ポンプの運転時間を設置当
初の運転時間と比較し、該ポンプの運転時間が設置当初
の運転時間の所定数倍以上になると点検を促す通報手段
とを備えているものである。

【０００８】マンホールポンプ場の汚水槽に流入する汚
水の量は、地区ごとに異なるものの、同一地区において
はさほど変動しないものである。そのため、ポンプが正
常の状態にある限り、ポンプの運転時間はほぼ一定の時
間となる。逆に言えば、ポンプの運転時間が設置当初の
運転時間よりも相当長いような場合は、ポンプは一応運
転しているものの正常の状態ではないと推定される。そ
こで、上記マンホールポンプ場管理システムでは、ポン
プの運転時間が設置当初の運転時間の所定数倍（なお、
上記および下記の所定数は整数に限られず、実数を意味
するものである。）以上になると、ポンプが故障に至る
可能性が高いと判断し、通報手段によって点検を促す。
通報手段からの通報を受けた保守管理者は、保守管理の
スケジュールを勘案しながら適当な時期に当該ポンプ場
の保守点検を行い、当該ポンプの故障を未然に防止す
る。これにより、保守管理者の緊急対応の頻度は減り、
保守管理の負担は軽減する。故障予測はポンプの運転状
態の傾向に基づいて行われるので、マンホールポンプ場
ごとに基準値の設定を行う必要がなく、故障予測を簡易
に行うことができる。

【０００９】第２の発明に係るマンホールポンプ場管理
システムは、マンホールポンプ場の汚水槽の内部に設置
され、該汚水槽の水位が所定値以上になると該汚水槽内
の汚水を排出するように交互に運転を行う第１および第
２ポンプと、上記第１および第２ポンプの各運転時間を
計測する運転時間計測手段と、所定期間内の上記第１ポ
ンプの運転時間と上記第２ポンプの運転時間とを比較
し、一方のポンプの運転時間が他方のポンプの運転時間
の所定数倍以上になると点検を促す通報手段とを備えて
いるものである。

【００１０】第１ポンプおよび第２ポンプは交互に運転
を行うため、両ポンプが正常の状態にある限り、両ポン
プの運転時間の比率はほぼ一定となる。逆に言えば、所
定期間内の両ポンプの運転時間の比率が所定値以上にな
ると、少なくとも一方のポンプは正常の状態ではないと
推定される。そこで、上記マンホールポンプ場管理シス
テムでは、一方のポンプの運転時間が他方のポンプの運
転時間の所定数倍以上になると、少なくとも一方のポン
プは故障に至る可能性が高いと判断し、通報手段によっ
て点検を促す。このように、マンホールポンプ場の特有
のパラメータ（＝両ポンプの運転時間の比率）に基づい
て故障予測が行われる。したがって、マンホールポンプ
場ごとに基準値の設定を行わなくても故障予測が可能と
なり、故障予測を簡易に実現できる。

【００１１】第３の発明に係るマンホールポンプ場管理
システムは、マンホールポンプ場の汚水槽の内部に設置
され、該汚水槽の水位が所定値以上になると該汚水槽内
の汚水を排出するように交互に運転を行う第１および第
２ポンプと、上記第１および第２ポンプの各運転回数を
計測する運転回数計測手段と、所定期間内の上記第１ポ
ンプの運転回数と上記第２ポンプの運転回数とを比較
し、両運転回数の差が所定回数以上になると点検を促す
通報手段とを備えているものである。

【００１２】第１ポンプおよび第２ポンプは交互に運転
を行うため、両ポンプが正常の状態にある限り、両ポン
プの運転回数の差はほぼ一定となる。逆に言えば、所定
期間内の両ポンプの運転回数の差が所定回数以上になる
と、少なくとも一方のポンプは正常の状態ではないと推
定される。そこで、上記マンホールポンプ場管理システ
ムでは、両ポンプの運転回数の差が所定回数以上になる
と、少なくとも一方のポンプが故障に至る可能性が高い
と判断し、通報手段によって点検を促す。このように、
マンホールポンプ場の特有のパラメータ（＝運転回数の
差）に基づいて故障予測が行われる。したがって、マン
ホールポンプ場ごとに基準値の設定を行わなくても故障
予測が可能となり、故障予測を簡易に実現できる。

【００１３】第４の発明に係るマンホールポンプ場管理
システムは、第１〜第３のいずれか一の発明に係るマン
ホールポンプ場管理システムにおいて、複数のマンホー
ルポンプ場の管理を行う中央監視装置を備え、上記中央
監視装置は、所定期間ごとに少なくとも点検を促された
マンホールポンプ場を表示したデータを作成するように
構成されているものである。

【００１４】このことにより、保守管理者は、定期的に
作成される上記データを参照することにより、点検が必
要なポンプ場と必要でないポンプ場とを簡易に選別で
き、点検が必要なポンプ場を優先的に点検するなど、効
果的な保守管理を行うことができる。

【００１５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ポンプ
の運転状態の傾向に基づいて故障予測を行い、あるいは
２台のポンプが交互に運転を行うというマンホールポン
プ場の特有の性質に鑑み、それらポンプの運転状態を比
較することによって故障予測を行うこととしたので、マ
ンホールポンプ場ごとの固有の設定を行わなくても、故
障予測を実現することができる。したがって、故障予測
を簡易化することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１７】図１に示すように、ポンプ場管理システム
１は、複数のマンホールポンプ場２１，２１，…を一括
して管理するものであり、集中管理を実行する中央監視
装置５を備えている。各マンホールポンプ場２１には、
一般公衆電話回線２を介して中央監視装置５に接続され
た端末装置１１が設けられている。

【００１８】図２に示すように、マンホールポンプ場２
１の汚水槽３１には、汚水の流入配管３４と、吐出配管
３５とが設けられている。汚水槽３１の内部には、水中
ポンプからなる第１ポンプ３２と第２ポンプ３３とが設
置されている。両ポンプ３２，３３の吐出部は、吐出配
管３５に接続されている。両ポンプ３２，３３は同一種
類のポンプであってもよく、互いに種類の異なるポンプ
であってもよい。また、両ポンプ３２，３３の容量は同
一であってもよく、異なっていてもよい。つまり、ポン
プ３２，３３の仕様は特に限定されるものではない。

【００１９】第１ポンプ３２および第２ポンプ３３は、
汚水槽３１の水位が所定位置を越えないように、汚水槽
３１の汚水を適宜排出するものである。第１ポンプ３２
と第２ポンプ３３とは、交互に運転を行うように設定さ
れている。具体的には、汚水槽３１の水位が所定位置以
上になると、いずれか一方のポンプが起動し、水位が所
定の下限位置に低下するまで当該ポンプの運転が行われ
る。なお、ポンプの運転時間と汚水の排出量との間には
一定の相関関係があるので、ポンプを起動後一定時間だ
け運転するようにしてもよい。

【００２０】ここで、一つの汚水槽３１の内部に２台の
ポンプ３２，３３を設けている理由は、一方のポンプが
故障しても他方のポンプによって汚水の排出を可能にす
るためである。つまり、一方のポンプが故障したとして
も、汚水があふれ出すことのないようにするためであ
る。両ポンプ３２，３３を交互に運転する理由は、両ポ
ンプ３２，３３の全体の寿命を長くするためである。す
なわち、両ポンプ３２，３３を交互に運転させることに
より、一方のポンプのみを運転させる場合に比べて寿命
を約２倍に延ばすことができる。

【００２１】汚水槽３１の上部は、マンホール蓋３６に
よって覆われている。汚水槽３１の外部には、制御盤３
７が設けられている。制御盤３７とポンプ３２，３３と
は、電源ケーブル３８，３９を介して接続されている。
また、汚水槽３１の内部には水位センサ４０が設けられ
ており、制御盤３７は水位センサ４０の検出水位に基づ
いてポンプ３２，３３の制御を行うようになっている。

【００２２】図３に示すように、制御盤３７には、ポン
プ３２，３３の制御を実行する制御部４１と、各ポンプ
３２，３３ごとの運転回数および運転時間を計測する計
測部４２と、公衆電話回線２を介して中央監視装置５と
データの送受信を行う端末装置１１とが設けられてい
る。なお、端末装置１１には、送受信手段たるモデムま
たはターミナルアダプター（ＴＡ）が設けられている。
計測部４２には、両ポンプ３２，３３の運転状態デー
タ、すなわち運転回数および運転時間の情報を記憶する
記憶部（図示せず）が設けられており、これら運転状態
データは、所定期間ごと（例えば、１日ごと、１ヶ月ご
と等）に端末装置１１から中央監視装置５に送信される
ようになっている。

【００２３】なお、詳細な説明は省略するが、制御盤３
７には、ポンプの故障や水位の異常上昇等、緊急に対応
が必要な種類の故障を検知する公知の検知手段が設けら
れ、上記故障が発生すると、その情報を直ちに中央監視
装置５に通報するようになっている。

【００２４】一方、図４に示すように、中央監視装置５
は、第１〜第４モデム６１〜６４と、中央制御部６５
と、記憶部６６と、表示部６７とを備えている。第１お
よび第２モデム６１，６２には、一般公衆回線２から延
びる受信専用回線２Ａ，２Ｂがそれぞれ接続されてい
る。第３および第４モデム６３，６４には、一般公衆回
線２から延びる送信専用回線２Ｃ，２Ｄがそれぞれ接続
されている。つまり、中央監視装置５は、２本の受信専
用回線２Ａ，２Ｂと２本の送信専用回線２Ｃ，２Ｄとを
介して、各マンホールポンプ場の端末装置１１に接続さ
れている。

【００２５】中央制御部６５は、各地区に設けられたマ
ンホールポンプ場２１の端末装置１１からの情報を受け
取ると、その情報を記憶部６６に記憶させる。このよう
にして、すべてのマンホールポンプ場２１の両ポンプ３
２，３３の運転状態データは、記憶部６６に集められる
ことになる。

【００２６】また、各マンホールポンプ場２１の両ポン
プ３２，３３の運転状態データは、表示部６７に適宜表
示されるようになっている。したがって、保守管理者
は、当該表示部６７に表示される運転状態データを参照
しながら保守点検計画の立案または保守点検作業を実行
することができるようになっている。

【００２７】また、中央制御部６５は、各マンホールポ
ンプ場２１からの運転状態データに基づいて、以下に説
明するような故障予測を行う。次に、マンホールポンプ
場の故障予測の原理について説明する。

【００２８】マンホールポンプ場２１には、汚水槽３１
に流入する汚水の量が比較的安定しているという特質が
見られる。つまり、汚水槽３１に流入する汚水の量は、
１日の時間帯によって若干の変動が見られるものの、１
日を通じての全体量はさほど変動しないものである。そ
のため、ポンプが所定の能力を発揮している限り、所定
期間内のポンプの運転時間は、ほぼ一定となる。逆に、
所定期間内のポンプの運転時間が設置当初の所定期間の
運転時間よりも長くなると、ポンプは所定の能力を発揮
しておらず、故障に至る可能性が高いと推定される。そ
こで、本実施形態では、設置当初３ヶ月間における１日
当たりの積算運転時間の平均値または予め設定した所定
値を基準値とし、その後、１ヶ月ごとに収集した運転状
態データからポンプの１日あたりの積算運転時間の平均
値を計算し、当該平均値が上記基準値の１．３倍以上に
なると、当該マンホールポンプ場を点検が必要なポンプ
場として取り扱うこととした。

【００２９】また、第１ポンプ３２および第２ポンプ３
３は交互に運転するようになっているので、両ポンプ３
２，３３が正常な状態であれば、両ポンプの運転時間お
よび運転回数は、ほぼ一致するはずである。逆に、所定
期間内の両ポンプの運転時間の比率または運転回数の差
が大きいと、少なくとも一方のポンプは所定の性能を発
揮しておらず、故障に至る可能性が高いと推定される。
そこで、本実施形態では、１ヶ月間における両ポンプの
運転時間を比較し、一方のポンプの積算運転時間が他方
のポンプの積算運転時間の１．３倍以上であった場合に
は、当該マンホールポンプ場を点検が必要なポンプ場と
して取り扱うこととした。また、１ヶ月間における両ポ
ンプの運転回数の差が５回以上である場合にも、当該マ
ンホールポンプ場を点検が必要なポンプ場として取り扱
うこととした。

【００３０】そして、中央制御部６５は、記憶部６６に
集められたデータを基にして以上の故障予測を行いつ
つ、所定期間ごと（例えば１日ごと、１ヶ月ごと等）ま
たは必要に応じて、各マンホールポンプ場２１のポンプ
３２，３３の運転状態を表示したデータ（日報、月報
等）を作成する。データの形式は特に限定されるもので
はないが、少なくともマンホールポンプ場の点検の要否
は表示される。例えば、すべてのマンホールポンプ場２
１のポンプ３２，３３の状態をその点検の要否とともに
一覧表示する形式や、点検が必要なマンホールポンプ場
２１をリストアップした形式等を好適に用いることがで
きる。また、上記データは、表示部６７に表示される画
像データであってもよく、図示しない印刷装置によって
印刷された文字データであってもよい。また、音声出力
されるデータであってもよい。本中央監視装置５は、マ
ンホールポンプ場２１の点検の必要性を表示することに
よって点検を促す点において、本発明でいうところの
「通報手段」を構成している。なお、保守管理者に対し
て点検の必要性を画像または音声等によって直接促して
もよいことは勿論である。

【００３１】また、中央監視装置５は、任意のマンホー
ルポンプ場２１を指定することにより、表示部６７に当
該ポンプ場２１のポンプ３２，３３の詳細な運転状態デ
ータを表示するように構成されている。例えば、図５に
示すように、数ヶ月間にわたる第１ポンプ３２および第
２ポンプ３３の１日の平均運転時間をグラフ表示しても
よい。この際、故障予測のための基準運転時間と警告運
転時間とを同時に表示することとすれば、保守管理者自
らがマンホールポンプ場の運転状態を予測しやすくなる
ため、さらに好適である。

【００３２】なお、中央監視装置５は、各マンホールポ
ンプ場２１のポンプ３２，３３の運転状態データをその
点検の要否とともに、一般公衆電話回線２を通じてユー
ザーや保守管理者の携帯電話機７１、ユーザーや保守管
理者の駐在する事務所の電話機７２、ＦＡＸ７３等に送
信してもよい（図１参照）。

【００３３】以上のように、本ポンプ場管理システム１
によれば、マンホールポンプ場２１の故障を予測し、点
検が必要なポンプ場については点検を促すこととしたの
で、効率的な保守点検計画を立案することが可能とな
る。また、点検が必要なポンプ場を優先的に巡回するこ
とにより、保守管理を効率的に行うことができる。さら
に、故障前にポンプ場の補修を行うことができるので、
故障は発生しにくくなり、保守管理者が緊急対応に追わ
れることは少なくなる。

【００３４】設置当初の運転時間との比較、両ポンプの
運転時間の比較、または両ポンプの運転回数の比較に基
づいて故障予想を行うこととしたので、マンホールポン
プ場ごとに個別の基準値を設定する必要がない。そのた
め、故障予測を簡易に実行することができ、故障予測に
関する保守管理の負担を軽減することができる。

【００３５】なお、上記実施形態の数値はすべて例示で
あり、本発明は上記実施形態に限定されないことは勿論
である。

【００３６】本実施形態でいうところの故障は、比較的
短期間の間に発生する故障に限らず、ポンプの寿命によ
る故障をも意味するものである。

【００３７】マンホールポンプ場に設けられるポンプの
台数は２台に限定されるものではなく、３台以上であっ
てもよい。３台以上であっても、任意のポンプ同士を比
較する等により、同様の故障予測を行うことができる。
また、所定期間内のポンプの運転時間に基づく故障予測
のみを行う場合には、ポンプの台数は１台であってもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】集中管理システムの構成図である。

【図２】マンホールポンプ場の構成図である。

【図３】制御盤のブロック図である。

【図４】中央監視装置のブロック図である。

【図５】運転状態データの表示例を示す図である。

【符号の説明】

１ 集中管理システム（マンホールポンプ場管理シス
テム） ２ 一般公衆電話回線 ５ 中央監視装置（通報手段） １１ 端末装置 ２１ マンホールポンプ場 ３１ 汚水槽 ３２ 第１ポンプ ３３ 第２ポンプ ３４ 流入配管 ３５ 吐出配管 ３７ 制御盤 ４０ 水位センサ ４２ 計測部（運転時間計測手段，運転回数計測手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 萩尾 博司 兵庫県宝塚市新明和町１番１号 新明和工 業株式会社産機システム事業部内 Ｆターム(参考） 2D063 AA07 DC06 EA03 3H045 AA16 AA23 BA41 CA09 CA16 CA25 CA29 DA38 EA35 EA38 EA48 3J071 AA12 BB02 CC11 DD36 EE01 EE06 EE07 EE23 FF12

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マンホールポンプ場の汚水槽の内部に設
   置され、該汚水槽の水位が所定値以上になると該汚水槽
   内の汚水を排出するポンプと、 上記ポンプの運転時間を計測するとともに該ポンプの設
   置当初の運転時間を記憶する運転時間計測手段と、 上記ポンプの運転時間を設置当初の運転時間と比較し、
   該ポンプの運転時間が設置当初の運転時間の所定数倍以
   上になると点検を促す通報手段とを備えていることを特
   徴とするマンホールポンプ場管理システム。
2. 【請求項２】 マンホールポンプ場の汚水槽の内部に設
   置され、該汚水槽の水位が所定値以上になると該汚水槽
   内の汚水を排出するように交互に運転を行う第１および
   第２ポンプと、 上記第１および第２ポンプの各運転時間を計測する運転
   時間計測手段と、 所定期間内の上記第１ポンプの運転時間と上記第２ポン
   プの運転時間とを比較し、一方のポンプの運転時間が他
   方のポンプの運転時間の所定数倍以上になると点検を促
   す通報手段とを備えていることを特徴とするマンホール
   ポンプ場管理システム。
3. 【請求項３】 マンホールポンプ場の汚水槽の内部に設
   置され、該汚水槽の水位が所定値以上になると該汚水槽
   内の汚水を排出するように交互に運転を行う第１および
   第２ポンプと、 上記第１および第２ポンプの各運転回数を計測する運転
   回数計測手段と、 所定期間内の上記第１ポンプの運転回数と上記第２ポン
   プの運転回数とを比較し、両運転回数の差が所定回数以
   上になると点検を促す通報手段とを備えていることを特
   徴とするマンホールポンプ場管理システム。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一つに記載のマ
   ンホールポンプ場管理システムであって、 複数のマンホールポンプ場の管理を行う中央監視装置を
   備え、 上記中央監視装置は、所定期間ごとに少なくとも点検を
   促されたマンホールポンプ場を表示したデータを作成す
   るように構成されていることを特徴とするマンホールポ
   ンプ場管理システム。