JP2003065245A - ポンプ場の監視システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポンプ運転時間の増大原因が塵埃の詰まり等
によるものであることを正確に判断して、詰まり解除等
の必要かつ適切な対応作業を早期のうちに遂行できるよ
うにする。 【解決手段】 ２台のポンプそれぞれの運転切替え単位
毎に計測され積算される運転時間が増大傾向にあると
き、マンホールへの流入量の増減傾向を判定要素として
運転時間長さが正常であるか否かを判定する手段を備え
ており、正常でないと判定されたとき、警報発信手段を
動作させるように構成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばマンホール
ポンプ場のように、休日および昼夜を問わず、ポンプの
運転を継続する場合に適用されるポンプ場の監視システ
ムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のポンプ場の監視システムとし
て、従来、（１）ポンプ等の機械装置自体に故障や異常
などが発生したことのみをセンサーで検知して警報を発
信するように構成したものや、（２）ポンプの運転時間
を計測しその計測運転時間が設定値を超えたか否かで異
常の有無を判定し、異常有りと判定されたとき警報を発
信するように構成したものが知られていた。

【０００３】上記従来の監視システムのうち、（１）の
システムでは、既知のセンサーを用いて検知することが
可能なポンプ等の機械装置自体に故障や異常が発生した
ときは警報を発して速やかな対応策をとることができる
ものの、例えばポンプケーシングや吐出側管路内への塵
埃の詰まり等が発生した場合は、ポンプの運転時間が長
く伸びるだけであるから、詰まり等の発生を検知するこ
とができず、その結果、詰まり等の発生を知らないまま
ポンプの運転が続行されて一層大きな詰まり等に発展し
やすいばかりでなく、ポンプの運転効率及び排水効率が
低下するという難点がある。

【０００４】これに対して、（２）の監視システムで
は、塵埃の詰まり等に起因してポンプ運転時間が不当に
長くなった場合も、異常有りと判定して警報を発するこ
とになるため、詰まり等がさらに大きく発展したり、あ
るいは、運転効率及び排水効率が低下したりしない早期
のうちに詰まり解除等の適切な対応策を遂行することが
可能であり、（１）に比べて監視機能に優れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポンプ
の運転時間を判定要素として異常の有無を判定する上記
（２）の監視システムでは、ポンプの運転時間が長くな
っている原因が、ポンプケーシング内等への塵埃の詰ま
り等によるものか、吸水井への流入量の増大によるもの
か、を判断することができないために、実際には詰まり
等が発生してなくて、単に吸水井への流入量増大が原因
でポンプ運転時間が長くなっているような場合にも警報
が発せられる可能性があり、その不必要な警報を受け、
例えばポンプの運転を中断して詰まり解除を行なうとい
った不必要な対応作業が強いられるという問題があっ
た。

【０００６】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たもので、ポンプ運転時間の増大原因が塵埃の詰まり等
によるものであることを正確に判断して、詰まり解除等
の必要かつ適切な対応作業を早期のうちに遂行すること
ができるポンプ場の監視システムを提供することを目的
としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るポンプ場の監視システムは、吸水井の
水位計測に基づき所定の起動水位で運転開始され、所定
の停止水位で運転停止されるポンプと、警報発信手段と
を備えているポンプ場の監視システムであって、ポンプ
の運転時間を計測し積算する手段と、吸水井への流入量
を検出する手段と、ポンプの運転時間が増大傾向にある
ときの流入量の増減傾向から運転時間長さが正常である
か否かを判定する手段とを具備しており、運転時間長さ
が正常でないと判定されたとき、上記警報発信手段を動
作させるように構成していることを特徴とするものであ
る。

【０００８】上記のような構成を有する本発明によれ
ば、ポンプの運転時間が増大傾向にあるとき、その計測
時間を単純に設定値と比較するのではなく、吸水井への
流入量の増減傾向を判定要素として運転時間長さが正常
であるか否かを判定することによって、ポンプ運転時間
の増大原因が流入量の増大であるのか、塵埃の詰まり等
であるのかを正確に判断して、塵埃の詰まり等を原因と
する運転時間の増大時にのみ警報を発することが可能で
あり、これによって、流入量の増大に起因する運転時間
の増大時には不必要な警報発信を防ぎ、ポンプケーシン
グや吐出側管路内に塵埃が詰まった異常時にのみ警報を
発して、詰まり解除等の必要かつ適切な対応作業を早期
のうちに遂行することが可能である。

【０００９】本発明に係るポンプ場の監視システムにお
いて、上記吸水井への流入量の検出手段としては、流量
計を用いてもよいが、特に、請求項２に記載のように、
吸水井の水位が停止水位から起動水位に上昇するまでの
時間長さとそれら両水位間の吸水井容量により平均流入
量を演算し検出する手段を採用する場合は、高価な流量
計を使用することなく、ポンプ場に本来備えられている
水位計、パソコン等の端末装置を有効に活用して流入量
を検出することが可能で、システム全体のコストダウン
を図ることができる。

【００１０】

【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。図１は本発明に係る監視システム
を適用するマンホールポンプ場の概略構成図であり、上
部に流入水管１が接続されたマンホール（吸水井の一
例）２の底部には、２台の水中ポンプ３Ａ，３Ｂ（以
下、１号ポンプ３Ａ、２号ポンプ３Ｂという）が設置さ
れている。これら１号ポンプ３Ａ及び２号ポンプ３Ｂ
は、マンホール２内に設けられた投込圧力式水位計（図
示省略する）による水位計測に基づいて所定の起動水位
ＨＷＬで運転開始され、所定の停止水位ＬＷＬで運転停
止されるといったように、交互に運転切替え可能に構成
されているとともに、１号ポンプ３Ａ及び２号ポンプ３
Ｂの吐出口にそれぞれ接続された揚水管４Ａ，４Ｂはチ
ェッキ弁５Ａ，５Ｂ及びヘッダー管６を介して流出水管
７に接続されている。

【００１１】マンホールポンプ場には、上記水位計によ
る水位計測信号を受けて１号ポンプ３Ａ及び２号ポンプ
３Ｂの駆動モーター３ＡＭ，３ＢＭを交互に運転切替え
するための運転制御部８Ａを有するとともに、モーター
３ＡＭ，３ＢＭ及びチェッキ弁５Ａ，５Ｂの故障や異常
を検知するセンサー（図示省略する）の検知信号等を受
けて中央管理所に向けて警報信号を無線で送信する警報
発信部８Ｂを有するコントローラ８が設置されている。

【００１２】また、上記コントローラ８には、図２に示
すように、１号及び２号ポンプ３Ａ，３Ｂそれぞれの運
転切替え単位毎に各ポンプ３Ａ，３Ｂの運転時間（Ｔ
１），（Ｔ２）を計測し積算する手段と、図３に示すよ
うに、マンホール２への流入量（Ｑ）を検出する手段
と、これら両手段による計測運転時間及び検出流入量を
入力して運転時間長さが正常であるか異常であるかを判
定する手段とを有する演算制御部８Ｃが具備されてい
る。

【００１３】ここで、マンホール２への流入量（Ｑ）の
検出手段としては、流入水管１に流量計を取り付けても
よいが、これに代えて、マンホール２の水位が所定の停
止水位ＬＷＬから所定の起動水位ＨＷＬに上昇するまで
の時間長さ、つまり、両ポンプ３Ａ，３Ｂの運転停止時
間長さと上記両水位ＬＷＬ〜ＨＷＬ間のマンホール容量
（既知）により単位時間当たりの平均流入量を演算して
検出するようにしてもよく、この場合は、コスト的に高
価な流量計の使用を省いてシステム全体のコストダウン
が図れる。

【００１４】また、上記演算制御部８Ｃにおける判定手
段による判定マトリクスは、表１に示すように設定され
ている。すなわち、運転時間が増大傾向（表１中の上向
き矢印）にあるときの流入量の増減傾向（表１中の上向
き矢印が増大傾向、水平矢印が不変傾向、下向き矢印が
減少傾向を示す）から運転時間長さが正常（Ｇ）である
か異常（ＮＧ）であるかを判定するように設定されてお
り、異常（ＮＧ）であると判定されたとき、警報発信部
８Ｂから中央管理所に向けて警報信号を無線で送信する
ように構成されている。

【００１５】

【表１】

【００１６】次に、上記のごとき構成を有するマンホー
ルポンプ場の監視システムの監視動作について、図４の
制御フローチャートを参照して説明する。１号ポンプ３
Ａ及び２号ポンプ３Ｂの運転状態を判断して両ポンプ３
Ａ，３Ｂそれぞれの運転切替え単位毎の運転時間Ｔ１，
Ｔ２を計測し積算するとともに、マンホール２への流入
量Ｑを検出する（ステップＳ１１〜Ｓ１４）。

【００１７】両ポンプ３Ａ，３Ｂが１回づつ交互に切替
え運転されて両ポンプ３Ａ，３Ｂが停止した時点で両ポ
ンプ３Ａ，３Ｂの積算運転時間の和Ｔ（Ｔ１＋Ｔ２）が
設定許容時間Ａを超えたか否かを判定し、超えていない
場合（Ｔ＜Ａの場合）は、ステップＳ１１に戻って再び
次の運転切替え単位毎の運転時間を計測し積算する一
方、超えている場合（Ｔ＞Ａに場合）、つまり、運転時
間長さが増大傾向にある場合は、その運転時における流
入量Ｑの増減傾向を加味して表１に示す判定マトリクス
に基づいて運転時間長さが正常（Ｇ）であるか異常（Ｎ
Ｇ）であるかを判定する（ステップＳ１５〜Ｓ１７）。

【００１８】そして、運転時間長さが設定許容時間Ａを
超えた原因が流入量Ｑの増大であって、運転時間長さの
増大は正常（Ｇ）であると判定された場合は、ステップ
Ｓ１１に戻って再び次の運転切替え単位毎の運転時間を
計測し積算する一方、運転時間長さが設定許容時間Ａを
超えた原因が流入量Ｑの増大でなく、その他の原因にあ
って、運転時間長さの増大が異常（ＮＧ）であると判定
された場合は、コントローラ８における警報発信部８Ｂ
を動作させて中央管理所に向けて警報信号、例えば注意
メッセージを無線で送信し表示させる（ステップＳ１
８）。

【００１９】上記のような監視動作によって、両ポンプ
３Ａ，３Ｂのモーター３ＡＭ，３ＢＭ及びチェッキ弁５
Ａ，５Ｂの故障や異常だけでなく、両ポンプ３Ａ，３Ｂ
のケーシングあるいは揚水管４Ａ，４Ｂ、ヘッダー管
６、流出水管７内への塵埃の詰まりに原因してポンプ３
Ａ，３Ｂによる運転切替え単位毎の積算運転時間Ｔ１，
Ｔ２の和Ｔが設定許容時間Ａを超えるような異常事態が
発生した場合、警報発信部８Ｂから中央管理所に警報信
号を送信し表示させてそれら故障や異常に対する適切な
対応策を早期のうちに遂行することができることにな
る。

【００２０】なお、上記実施の形態では、２つのポンプ
３Ａ，３Ｂを交互に運転切替え可能に設置しているマン
ホーポンプ場の監視システムに適用したものについて説
明したが、単一のポンプのみを設置しているポンプ場の
監視システムに適用しても上記と同様な監視機能を発揮
させることが可能である。

【００２１】また、上記実施の形態では、２台のポンプ
３Ａ，３Ｂを交互に運転切替え可能に設置しているマン
ホールポンプ場の監視システムについて説明したが、３
台以上のポンプを水位制御の基で所定の順番に運転切替
え可能に設置している場合にも、上記各実施の形態と同
様に、各ポンプの運転切替え単位毎の積算運転時間が増
大傾向にあるときの流入量の増減傾向を判定要素として
運転時間が正常であるか異常であるかを判定して流入量
の増大以外の原因で運転時間が増大したときに警報を発
するようにしてもよいこともちろんである。

【００２２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ポンプ
の運転時間が増大傾向にあるとき、吸水井への流入量の
増減傾向を判定要素として運転時間長さが正常であるか
否かを判定することによって、ポンプ運転時間の増大原
因が流入量の増大であるのか、塵埃の詰まり等であるの
かを正確に判断することができる。これによって、流入
量の増大に起因する運転時間の増大時に不必要に警報が
発信されることを防ぎつつ、ポンプケーシングや吐出側
管路内への塵埃の詰まり等による異常時には確実に警報
を発して、詰まり解除等の必要かつ適切な対応作業を早
期のうちに遂行することができ、その結果、不必要な警
報の発信に伴う詰まり解除のためのポンプ運転の不要な
中断をなくすることができるとともに、ポンプシング内
等への塵埃の詰まり等を知らないままでポンプの運転を
続行して一層大きな異常事態に発展することやポンプの
運転効率及び排水効率の低下を防止することができると
いう効果を奏する。

【００２３】特に、請求項２に記載のような構成を採用
することによって、高価な流量計の使用を省き、ポンプ
場に本来備えられている水位計、パソコン等の端末装置
を有効に活用して流入量を検出することが可能で、シス
テム全体のコストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るポンプ場の監視システムを適用す
るマンホールポンプ場の概略構成図である。

【図２】同上システムにおけるポンプ運転時間の計測例
を説明するグラフである。

【図３】同上システムにおけるマンホールへの流入量の
検出例を説明するグラフである。

【図４】同上システムの監視動作を説明するフローチャ
ートである。

【符号の説明】

２ マンホール（吸水井） ３Ａ，３Ｂ 水中ポンプ ８ コントローラ ８Ｂ 警報発信部 ８Ｃ 演算制御部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸水井の水位計測に基づき所定の起動水
   位で運転開始され、所定の停止水位で運転停止されるポ
   ンプと、警報発信手段とを備えているポンプ場の監視シ
   ステムであって、 ポンプの運転時間を計測し積算する手段と、吸水井への
   流入量を検出する手段と、ポンプの運転時間が増大傾向
   にあるときの流入量の増減傾向から運転時間長さが正常
   であるか否かを判定する手段とを具備しており、 運転時間長さが正常でないと判定されたとき、上記警報
   発信手段を動作させるように構成していることを特徴と
   するポンプ場の監視システム。ように構成していること
   を特徴とするポンプ場の監視システム。
2. 【請求項２】 上記吸水井への流入量の検出手段が、吸
   水井の水位が停止水位から起動水位に上昇するまでの時
   間長さとそれら両水位間の吸水井容量により平均流入量
   を演算し検出する手段である請求項１に記載のポンプ場
   の監視システム。