JP2007233872A - Web監視装置、Web監視システム、設備装置用コンピュータプログラム - Google Patents

Web監視装置、Web監視システム、設備装置用コンピュータプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】監視する設備の機器の故障・メンテナンス時期を自動的に予測できるweb監視装置、及びweb監視装置を用いた設備機器の監視システムを提供する。
【解決手段】出力回路22、入力回路21、CPU20、内部メモリ28、インターネット網10へ接続する通信ポート25を具備し、出力回路22又は入力回路21を介して接続した設備機器の状態と内部メモリ28に予め設定された各機器の故障条件、及び/又はメンテナンス条件とに基づいて、CPU20において設備機器の故障時期、及び/又はメンテナンス時期を予測し、通信ポート25を介してインターネット網10に接続された情報機器端末32へ通報する。
【選択図】図2

Description

本発明は、マンホールポンプ設備、上下水道の給水・排水設備、揚・排水機場設備、タービンや風力発電設備、河川等のゲート設備等の機械設備の各機器をインターネットを使って監視し、その情報を基に設定された条件で機器の故障時期やメンテナンス時期を自動的に予測するWeb監視装置、該Web監視システム、設備装置用コンピュータプログラムに関するものである。
マンホールポンプ設備、上下水道の給水・排水設備、揚・排水機場設備、タービンや風力発電設備、河川等のゲート設備等の機械設備の機器を管理するにあたって、動力回路と通報装置を備えた遠方監視装置は既に提案されている。例えば、特許文献1に記載の通報装置は、複数のマンホールポンプにそれぞれ設置される通報装置間にそれぞれ設置される通報装置間を内線電話網により接続すると共に、いずれかの通報装置を親機、それ以外の通報装置を子機として親機を電話回線に接続し、親機が有する内線制御機能と、それぞれの通報装置が有する回線切替手段によって何れか一つの通報装置を内線電話網を介して電話回線に接続するようにしている。親機と各子機間は内線電話網の他にデータ通信網によって連結され、親機はデータ通信網を通じて通信装置の何れを電話回線に接続するかを制御するようになっている。
特開2003−37858号公報
上記従来の通報装置を備えた遠方監視装置では、機器の寿命やメンテナンス時期の管理はできず、機器の寿命やメンテナンス時期の管理は定期点検時や故障した時に初めて発見されるケースが多かった。また、設備ごとに機器の稼動状況が違うため、専門の知識をもった調査員による点検が必要となり、費用が増大するという問題があった。
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、監視する設備の機器の故障・メンテナンス時期を自動的に予測できるWeb監視装置、Web監視システム、及び設備装置用コンピュータプログラムを提供することを目的とする。
上記課題を解決するため請求項1に記載の発明は、出力回路、入力回路、CPU、メモリ、インターネット網へ接続する通信ポートを具備し、前記出力回路又は入力回路を介して接続した設備機器の状態と前記メモリに予め設定された各前記機器の故障条件、及び/又はメンテナンス条件とに基づいて、前記CPUにおいて前記設備機器の故障時期、及び/又はメンテナンス時期を予測し、前記通信ポートを介してインターネット網に接続された情報機器端末へ通報することを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のWeb監視装置において、前記故障条件、及び/又はメンテナンス条件は外部情報機器端末から設定可能であることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の設備機器のWeb監視装置において、 前記故障条件、及び/又はメンテナンス条件は複数設定可能であることを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のWeb監視装置において、前記故障条件、及び/又はメンテナンス条件は、連続イベントとして設定されていることを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のWeb監視装置は、さらに他の通報装置から前記設備機器の状態に関するデータを送受信する通信ポートを備えることを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、マンホールポンプ、給水・排水等の設備機器と、前記設備機器の入出力状態と予め設定された故障条件、及び/又はメンテナンス条件を記憶するメモリと、該メモリに記憶された設備機器の入出力状態と前記設備機器の故障条件、及び/又はメンテナンス条件とに基づいて、前記設備機器の故障時期、及び/又はメンテナンス時期を予測するCPUとを備えたWeb監視装置と、インターネット網に接続された情報機器端末とを備え、前記情報機器端末の操作・表示器にて設定された、前記設備機器の故障条件、及び/又はメンテナンス条件を、インターネット網を介して前記Web監視装置のメモリへ書き込むことを特徴とするWeb監視システムにある。
請求項7に記載の発明は、マンホールポンプ、給水・排水等の設備機器の故障条件、及び/又はメンテナンス条件を設定する画面表示処理と、前記設定された設備機器の故障条件、及び/又はメンテナンス条件を通信回線を介して設備機器に接続された監視機器の記憶装置へ転送する処理と、前記監視装置の記憶装置に記憶された設備機器の入出力状態と前記設備機器の故障条件、及び/又はメンテナンス条件とに基づいて、監視機器により演算された前記設備機器の故障時期、及び/又はメンテナンス時期の予測結果データを通信回線を介して受信する処理とをさせるための設備装置用コンピュータプログラムにある。
請求項1乃至5に記載の発明によれば、監視する設備の機器の故障・メンテナンス時期を自動的に予測できる。
請求項6に記載の発明によれば、マンホールポンプ、給水・排水等の設備機器の故障・メンテナンス時期を自動的に予測できる。また、情報機器端末の操作・表示器にて、設備機器の故障条件、及び/又はメンテナンス条件をWeb監視装置のメモリへ書き込むことができる。
請求項7に記載の発明によれば、コンピュータにより画面表示処理と、監視機器の記憶装置へ転送する処理と、予測結果データを受信する処理が実行できる。
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。本実施形態例では、複数のマンホールポンプ設備のポンプ等の機器を監視し、該機器の交換時期(故障時期)、メンテナンス時期を予知するWeb監視装置を備え、Web監視装置で予知した機器の故障時期(交換時期)、メンテナンス時期をインターネット網を介して通知する監視システムを例に説明する。図1は本監視システムの全体構成例を示す図である。
図1において、1はマンホール内にポンプ(水中ポンプ)P等を設置したマンホール設備であり、各マンホールポンプ設備1(1−1〜1−5)はそれぞれは制御盤2(2−1〜2−5)を備えている。各制御盤2にはWeb監視装置3(3−1〜3−5)、接続装置4(4−1〜4−5)が搭載されている。接続装置4としては、ISDN回線の場合はDSUとダイアルアップルータ、ADSL回線の場合はADSLモデムとブロードバンドルータ、光回線の場合は終端装置とブロードバンドルータ、CATV回線の場合はCATV接続装置となる。
各制御盤2のWeb監視装置3は接続装置4を介して、例えばISDN回線5−1,5−2、ADSL回線6、光回線7、CATV回線8を介してISP(インターネット・サービス・プロバイダ)9、インターネット網10に接続されている。各Web監視装置3でマンホールポンプ設備1のポンプ等の機器の故障時期(交換時期)、メンテナンス時期を予知した場合は、インターネット網10に接続されている監視施設11の監視パソコン11−1、自宅や移動先12のノートパソコン12−1、携帯電話12−2、PDA12−3に、予知情報を通報(画面表示あるいはEメール通報)するようになっている。
図2は、Web監視装置と既存通報装置と外部情報機器端末の接続構成を示す図である。Web監視装置3はCPU(中央演算装置)20、入力回路21、出力回路22、RGBポート23、USBポート24、通信ポート(LAN)25、通信ポート26、タイマ(時間)カウンタ27、内部メモリ28、及び外部メモリ接続回路29を備えている。該外部メモリ接続回路29には、コンパクトフラッシュ(登録商標)メモリ等の記憶媒体34が接続できるようになっている。
入力回路21はマンホール設備1のマンホール内に設置した水位センサ等からの各種デジタルセンサ信号を入力するデジタル入力回路や圧力センサ等のアナログ信号を入力するアナログ入力回路からなる。出力回路22はポンプの運転・停止等を行うデジタル出力回路である。CPU20はデジタル・アナログ入出力信号等を基に故障・メンテナンス時期の判定のための演算等を行う演算装置である。内部メモリ28は入力回路21及び出力回路22を介して入出力されたデジタル・アナログ入出力の測定値、デジタル・アナログ入出力の割付設定条件及び故障条件を記憶するメモリである。
Web監視装置3にはRGBポート23を介して外部情報機器端末31のデータ表示部31−1が接続され、USBポート24を介して外部情報機器端末31の操作部31−2が接続されている。通信ポート(LAN)25、インターネット10、通信ポート(LAN)33を介して外部情報機器端末32が接続されている。外部情報機器端末31のデータ表示部31−1にはデジタル・アナログ入出力の入出力割付設定画面31−1a、故障条件設定画面31−1bが表示され、操作部31−2のキーボード31−2a、マウス31−2bを操作することにより、入出力割付設定画面31−1a、故障条件設定画面31−1bの設定を行うことができる。また、通信ポート2を介してパソコン等の情報機器端末35−2を接続することで、外部情報機器端末31の操作部31−2と同様に入出力割付設定画面、故障条件設定画面の設定を行なうことができる。
また、外部情報機器端末32のデータ表示部32−1には、デジタル・アナログ入出力の入出力割付設定画面32−1a、故障条件設定画面32−1bが表示され、操作部32−2のキーボード32−2a、マウス32−2bを操作することにより、入出力割付設定画面32−1a、故障条件設定画面32−1bの設定を行うことができる。
上記デジタル・アナログ入出力の入出力割付設定画面の設定データやデジタル・アナログ入出力の入出力割付設定画面の設定データはWeb監視装置3に送られ、内部メモリ28に記憶される。
外部メモリ接続回路29は所定のタイミングで取得したデジタル・アナログ入出力データを内部メモリ28から受け取り(転送)、コンパクトフラッシュ(登録商標)メモリ等の記憶媒体34に記憶する。タイマカウンタ27は接点入出力やアナログ入力の動作時間(ポンプ等の機器の運転時間)を計測するタイマ、及び運転回数をカウントするカウンタである。通信ポート26は既存通報装置35−1又は、パソコン35−2とWeb監視装置3を接続するための通信ポートである。
図3は設備の機器の交換時期・メンテナンス時期の通知機能の処理フローの一例を示す図である。図3において、使用期間の監視であるか否かを判断し(ステップST1)、Yesの場合、設定時間の経過か否かを判断し(ステップST2)、Yesの場合通報する。前記ステップST1で、Noの場合、条件による交換時期・メンテナンス時期の監視か否かを判断し(ステップST3)、No場合、連続イベント(後に詳述)の監視か否かを判断し(ステップST4)、Yesの場合、イベントが設定通り順番に発生していない場合か否かを判断し(ステップST5)、Yesの場合(設定通り順番に発生していない場合)は通報する。
前記ステップST3において、Yes即ち条件による交換時期・メンテナンス時期の監視である場合、動作時間を確認か(ステップST6)、動作回数の確認か(ステップST7)、イベントの発生確認か(ステップST8)、アナログの監視か(ステップST9)を判断する。そして動作時間の確認である場合は動作時間が設定値以上かを判断(ステップST10)、Yesの場合はステップST17に移行し、動作回数の確認である場合は動作回数が設定値以上かを判断し(ステップST11)、Yesの場合はステップST17に移行し、イベントの発生確認の場合は数個の設定したイベントが設定時間以内に設定回数発生したかを判断し(ステップST12)、Yesの場合はステップST17に移行する。
アナログ監視の場合は、上下限の場合かを判断し(ステップST13)、Noの場合は更に範囲指定の場合か(ステップST14)を判断し、上下限の場合でアナログ値が設定値を設定時間内に設定回数上回るか下回った場合(ステップST15)と、範囲指定の場合でアナログ値が設定範囲を設定時間内に設定回数逸脱した場合(ステップST16)に、ステップST17に移行する。
ステップST17では、1つの条件が選択され、1つの情報が入力された場合かを判断し、Yesの場合は通報し、Noの場合はステップ18に移行する。ステップST18では、2つの条件が選択され、2つの情報が入力された場合かを判断し、Yesの場合は通報し、Noの場合はステップ19に移行する。ステップST19では、3つの条件が選択され、3つの情報が入力された場合かを判断し、Yesの場合は通報し、Noの場合はステップ20に移行する。ステップST20では、4つの条件が選択され、4つの情報が入力された場合かを判断し、Yesの場合は通報し、Noの場合はステップ17に移行する。また、前記ステップST4でNo、即ち連続イベントの監視で無い場合と、前記ステップST6、ST7、ST8、ST9において全てがNoの場合リターンする。
図4はマンホールポンプ設備1と制御盤2の構成例を示す図である。Web監視装置3には制御回路40から、運転停止出力信号47、マンホール1a内の水位を検出する水位センサ41からのアナログ検知信号が変換器42でデジタル信号に変換された水位検知信号49、モータポンプ43のポンプ部の軸封部の過熱・浸水を検知する過熱・浸水センサ44の過熱・浸水検知信号45、モータポンプ43の3要素検知リレー等からのモータ部の過負荷、欠相、逆相等の3要素検知信号46、モータポンプ43の運転電流値48等の各種入出力信号が接続される。
Web監視装置3のCPU20は、タイマカウンタ27で計測されたポンプ運転時間・運転回数の積算値と合わせて内部メモリ28に設定記憶されている故障条件、メンテナンス条件と比較することで、モータポンプ43の故障時期、メンテナンス時期を予測する。この予測情報をLANポート25を介してインターネット網10に接続することで、該インターネット網10に接続された外部情報機器端末(図1の監視施設11の監視パソコン11−1、自宅や移動先12のノートパソコン12−1、携帯電話12−2、PDA12−3)32の上で確認したり、Eメールで通知することができる。
図5はマンホールポンプ設備1と制御盤2の他構成例を示す図である。ここでは既存通報装置35−1に、図4でWeb監視装置3が取り込んだと同じ情報が取り込まれており、該既存通報装置35−1からWeb監視装置3にシリアル通信で該情報を伝送し、Web監視装置3でモータポンプ43の故障時期、メンテナンス時期を予測する。この予測情報を上記と同様、LANポート25を介してインターネット網10に接続することで、該インターネット網10に接続された外部情報機器端末(図1の監視施設11の監視パソコン11−1、自宅や移動先12のノートパソコン12−1、携帯電話12−2、PDA12−3)32の画面上で確認したり、Eメールで通知することができる。
上記のように、既存通報装置35−1からシリアル通信でデータをWeb監視装置3に伝送し、該Web監視装置3からこのデータをインターネット網10を介して外部情報機器端末32に伝送することにより、既存通報装置35−1からアナログ電話回線網を使って伝送するのに比べて、より高速な通信を行うことができる。加えて、Web監視装置3はシリアル通信で取得したデータを基に、図4の場合と同様、モータポンプ43の故障時期、メンテナンス時期を予測することができる。
上記マンホールポンプ設備において、故障条件設定画面にて設定可能なイベントとしては以下が挙げられる。
(1)ポンプモータ
ポンプモータに関するイベントの種類としては、例えば、運転時間、運転回数、電流値、振動、ポンプ部の軸受の過熱状態の出力回数や継続時間或いは所定期間内での発生頻度、ポンプ部軸封部への浸水検知信号、潤滑油の交換、パッキンの交換等がある。それぞれ回数、時間を内部のタイマカウンタ27にて計測し、それぞれの設計寿命等の仕様に応じて個別かつ複数に設定することができる。
(2)制御回路
制御回路に関するイベントの種類としては、例えば、ポンプモータの発停を行うマグネットコンタクタの動作回数や時間、電源遮断時にタイマカウンタの時刻を保持するためのバッテリ、停電時に装置全体に電源を供給する為の蓄電池や無停電電源装置等の補助電源の寿命、Web監視装置3のCPU20、通信回路(入力回路21、出力回路22、RGBポート23、USBポート24、通信ポート(LAN)25、通信ポート26その他へ電源を供給する図示しない内部スイッチング電源の寿命等がある。
(3)センサ入力
センサ関連のイベントとしては、水位センサの使用時間、異常水位等の接点信号、又は水位の所定時間あたりの変動幅(%)、後述する水位センサの異常の発生回数などがある。
(4)ポンプ周辺設備
ポンプ周辺設備関連のイベントとしては、制御盤内等の換気ファン、フィルター等がある。なお、水道設備のポンプ周辺設備関連のイベントとしては、その他に滅菌装置、濁度計等がある。
上述したイベントは、回数・時間を内部タイマ又はカウンタにて計時し、それぞれの設計寿命に応じて個別かつ複数に設定することができる。また、アナログ入力には上下限の両方又は個別に閾値を設けて、その閾値を越えたことを一つの条件として使用することができる。また、例えば上述したポンプの運転回数又は運転時間、或いはその両方の情報を組合せて一つのイベントとして設定することもできる。また、所定期間に何回のイベントが発生したかをカウントし、その回数が所定値に達した場合、故障警報とするような設定をすることも可能である。
上記のようにWeb監視装置3の内部に備えるデジタル・アナログの入力回路21に、上述の各種機器を接続し、タイマカウンタ27により時間及び頻度を計時し、それらの条件演算をCPU20で行うことにより、ユーザはWeb監視装置3或いはLANポート25を介したインターネット網10に接続された、任意の場所のパソコン等の外部情報機器端末32にて、任意に接続機器の設定(割付)及び複数の故障条件を設定することができる。
次にアラーム設定画面内の連続イベントの設定例を、マンホール内に設置した水位センサの動作を例に説明する。水位センサ41(図4、図5参照)が、図6(a)に示すように、マンホール内の低水位LWLを検知するフリクトスイッチ41−1、高水位HWLを検知するフリクトスイッチ41−2、高高水位HHWLを検知するフリクトスイッチ41−3で構成されている場合、通常であれば水面が上昇するにつれてフリクトスイッチ41−1、41−2、41−3の順に動作する。
しかしながら、水位が上昇し、高高水位HHWLに達しフリクトスイッチ41−3が動作しているにも係らず図6(b)に示すように、高水位HWLを検知するフリクトスイッチ41−2が動作しない場合、異常な状態として水位センサのメンテナンス又は交換が必要である。このような場合に警報を出す仕組みとして連続イベントを設定する。
また、水位センサに限らず、複数の圧力設定に応じた接点出力を備えた圧力スイッチ等が、所定の順序、論理(オン、オフ)で接点が入力される、あるいはリニアにアナログ信号入力されることが予めわかっているような場合に、アラーム設定画面でその順序を設定することで、より高度なアラーム条件をユーザが作成できる。
図7は外部情報機器端末のデータ表示部に表示される故障予知・メンテナンス時期通報設定画面例を示す図である。図示するように、故障予知・メンテナンス時期通報設定画面には、イベントの名称61、使用時間の監視62、条件による故障予知・メンテナンス時期の監視63、連続イベントの監視64、通報設定65、イベントの復帰処理66の各領域が設定されている。
上記実施形態例では、マンホール設備1にWeb監視装置3を設置し、複数のマンホール設備のポンプ等の機器をインターネット網10を介して監視する監視システムを例に説明したが、これに限定されるものではなく、本Web監視装置は、例えば上下水道の給水・排水設備、揚・排水機場、タービンや風力による発電装置、河川等のゲート設備等の機械設備に、Web監視装置を設置し、設備の機器をインタネット網を介して監視する監視システムに広く利用できる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。
本発明に係るWeb監視装置を用いた本監視システムの全体構成例を示す図である。 本発明に係るWeb監視装置の構成例を示す図である。 本発明に係るWeb監視装置による設備機器の交換時期・メンテナンス時期の通知機能の処理フローの一例を示す図である。 本発明に係るWeb監視装置による設備機器の交換時期・メンテナンス時期の通知機能の処理フローの一例を示す図である。 マンホールポンプ設備と制御盤の構成例を示す図である。 マンホールポンプ設備1と制御盤2の構成例を示す図である。 アラーム設定画面内の連続イベントの設定例を示す図である。 外部情報機器端末のデータ表示部に表示される故障予知・メンテナンス時期通報設定画面例を示す図である。
符号の説明
1 マンホールポンプ設備
2 制御盤
3 Web監視装置
4 接続装置
5 ISDN回線
6 ADSL回線
7 光回線
8 CATV回線
9 ISP(インターネット・サービス・プロバイダ)
10 インターネット網
11 監視施設
12 自宅や移動先
20 CPU(中央演算装置)
21 入力回路
22 出力回路
23 RGBポート
24 USBポート
25 通信ポート(LAN)
26 通信ポート
27 タイマ(時間)カウンタ
28 内部メモリ
29 外部メモリ接続回路
31 外部情報機器端末
32 外部情報機器端末
33 通信ポート(LAN)
34 記憶媒体
35 既存通報装置又は、情報機器端末(パソコン等)
40 制御回路
41 水位センサ
42 変換器
43 モータポンプ
44 過熱・浸水センサ
45 過熱・浸水検知信号
46 3要素検知信号
47 運転停止出力信号
49 水位検知信号

Claims (7)

  1. 出力回路、入力回路、CPU、メモリ、インターネット網へ接続する通信ポートを具備し、
    前記出力回路又は入力回路を介して接続した設備機器の状態と前記メモリに予め設定された各前記機器の故障条件、及び/又はメンテナンス条件とに基づいて、前記CPUにおいて前記設備機器の故障時期、及び/又はメンテナンス時期を予測し、前記通信ポートを介してインターネット網に接続された情報機器端末へ通報することを特徴とするWeb監視装置。
  2. 請求項1に記載のWeb監視装置において、
    前記故障条件、及び/又はメンテナンス条件は外部情報機器端末から設定可能であることを特徴とするWeb監視装置。
  3. 請求項1又は2に記載の設備機器のWeb監視装置において、
    前記故障条件、及び/又はメンテナンス条件は複数設定可能であることを特徴とするWeb監視装置。
  4. 請求項1乃至3のいずれか1項に記載のWeb監視装置において、
    前記故障条件、及び/又はメンテナンス条件は、連続イベントとして設定されていることを特徴とするWeb監視装置。
  5. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載のWeb監視装置は、さらに他の通報装置から前記設備機器の状態に関するデータを送受信する通信ポートを備えることを特徴とするWeb監視装置。
  6. マンホールポンプ、給水・排水等の設備機器と、
    前記設備機器の入出力状態と予め設定された故障条件、及び/又はメンテナンス条件を記憶するメモリと、該メモリに記憶された設備機器の入出力状態と前記設備機器の故障条件、及び/又はメンテナンス条件とに基づいて、前記設備機器の故障時期、及び/又はメンテナンス時期を予測するCPUとを備えたWeb監視装置と、
    インターネット網に接続された情報機器端末とを備え、
    前記情報機器端末の操作・表示器にて設定された、前記設備機器の故障条件、及び/又はメンテナンス条件を、インターネット網を介して前記Web監視装置のメモリへ書き込むことを特徴とするWeb監視システム。
  7. マンホールポンプ、給水・排水等の設備機器の故障条件、及び/又はメンテナンス条件を設定する画面表示処理と、
    前記設定された設備機器の故障条件、及び/又はメンテナンス条件を通信回線を介して設備機器に接続された監視機器の記憶装置へ転送する処理と、
    前記監視装置の記憶装置に記憶された設備機器の入出力状態と前記設備機器の故障条件、及び/又はメンテナンス条件とに基づいて、監視機器により演算された前記設備機器の故障時期、及び/又はメンテナンス時期の予測結果データを通信回線を介して受信する処理とをさせるための設備装置用コンピュータプログラム。
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