JP2009048384A - Facility management support system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、浄水施設,下水処理施設等の水処理施設の設備管理支援システムに係り、特に、ライフサイクルコスト(以下、LCC(Life Cycle Cost)と言う)を用いて、予算で実現するように保守点検および更新の中長期的な計画の策定を支援するための水処理施設の設備管理支援システムに関する。 The present invention relates to a facility management support system for water treatment facilities such as water purification facilities and sewage treatment facilities, and in particular, to realize a budget using a life cycle cost (hereinafter referred to as LCC (Life Cycle Cost)). The present invention relates to an equipment management support system for water treatment facilities for supporting the development of medium- to long-term plans for maintenance inspections and updates.
上水道,下水道の処理施設の多くは、高度経済成長期に建設されたものであり、設備機器の更新時期が近づいている。また、設備機器の更新は、耐震性を高めるなど、有事のライフライン確保のためにも重要な施策である。 Many of the water and sewerage treatment facilities were constructed during the period of high economic growth, and the time for renewing the equipment is approaching. In addition, renewal of equipment is an important measure for securing an emergency lifeline, such as improving earthquake resistance.
しかし、税収や国家予算の削減,需要量の減少による水道料金収入の減少により、設備機器の維持管理や更新に使用できる予算は減少しつつある。そのため、水道や下水道のシステム全体を視野に入れた資産の適正な運用管理が求められている。 However, the budget that can be used for maintenance and renewal of equipment is decreasing due to the decrease in water revenues due to the reduction of tax revenue, national budget, and demand. For this reason, proper operation and management of assets with a view to the entire system of water supply and sewerage is required.
資産運用には、単に所定の期間使用した後に更新を図るというのだけではなく、適正な保守点検とメンテナンス,延命措置を行うことで、設備機器の機能を確保するという施策も含まれる。 Asset management includes measures not only for renewing after a predetermined period of use, but also for ensuring the functions of equipment by performing appropriate maintenance inspections, maintenance, and life extension measures.
各種プラントにおける機器のメンテナンス頻度や内容を設定する方法が提案されている。〔特許文献1〕に記載の従来の技術では、所定の出荷先へ出荷された機器を母集団とし、機器の識別情報,故障発生時間情報等の設備保全情報に基づいて、母集団内における信頼性解析を行い、機器のメンテナンス時期の評価を行う装置を提供している。 A method of setting the maintenance frequency and contents of equipment in various plants has been proposed. In the conventional technique described in [Patent Document 1], a device shipped to a predetermined shipping destination is used as a population, and the reliability within the population is determined based on equipment maintenance information such as device identification information and failure occurrence time information. We provide a device that performs sex analysis and evaluates the maintenance time of equipment.
また、インフラの運用管理においては、橋梁や道路を対象とした資産運用管理システムが提案されている。〔特許文献2〕に記載の従来の技術では、橋梁を対象として、実測データと劣化予測式を利用し、LCC評価と中長期的な計画策定支援を行うシステムを提供している。 In infrastructure management, an asset management system for bridges and roads has been proposed. The conventional technique described in [Patent Document 2] provides a system that supports LCC evaluation and medium- to long-term planning using a measurement data and a deterioration prediction formula for bridges.
また、〔特許文献3〕には、水道設備の状態を示すデータが格納されているメモリと、水道設備が故障信号を発生したときに、故障信号発生時点の前後における水道設備の状態を示すデータ及び故障履歴データをメモリから検索して表示する水道事業支援システムが記載されている。そして、設備のライフサイクルの評価では、設備毎の情報を収集し、設備更新費用と更新によるメリットとを比較し、損益の分岐点を設備のライフサイクルと定義し、費用が最小になるように機器毎,設備毎に更新を計画することが記載されている。 [Patent Document 3] also includes a memory storing data indicating the state of the water facility, and data indicating the state of the water facility before and after the failure signal is generated when the water facility generates a failure signal. And a water supply business support system that retrieves and displays failure history data from memory. Then, in the equipment life cycle evaluation, information for each equipment is collected, the equipment renewal costs are compared with the benefits of renewal, the break-even point of profit and loss is defined as the equipment life cycle, and the cost is minimized. It is described that the update is planned for each device and each facility.
〔特許文献1〕に記載の従来の技術は、設定した型式の機器又は部品に関してメンテナンス時期の設定を行い、製品としての信頼性を向上させることが可能である。しかし、水道水質管理において、水質や水量への影響が大きな機器を優先してメンテナンスしたい場合、〔特許文献1〕に記載の方法ではメンテナンス対象の機器を決定するための優先順位付けはできないという問題がある。 The conventional technology described in [Patent Document 1] can set the maintenance time for the set type of equipment or parts, and improve the reliability as a product. However, in tap water quality management, when it is desired to preferentially maintain equipment that has a large effect on water quality and water volume, the method described in [Patent Document 1] cannot prioritize to determine the equipment to be maintained. There is.
一方、〔特許文献2〕に記載の従来の技術は、橋梁の材料の劣化を劣化評価式で求める方法をとっている。しかし、水道,下水道に係る設備機器はコンクリート構造物や金属製の配管,電動機,電気品,水質計測器等多岐にわたり、これらの機能喪失や故障は、必ずしも材料の劣化に伴うものに限定できない。そのため、〔特許文献2〕に示されている使用環境をパラメータとした劣化評価式では、水道,下水道施設を対象とした場合には十分でない。 On the other hand, the conventional technique described in [Patent Document 2] takes a method of obtaining deterioration of a bridge material by a deterioration evaluation formula. However, there are a wide variety of facilities and equipment related to water supply and sewerage, such as concrete structures, metal pipes, electric motors, electrical products, and water quality measuring instruments, and these loss of function and failure are not necessarily limited to those accompanying deterioration of materials. Therefore, the deterioration evaluation formula using the use environment as a parameter shown in [Patent Document 2] is not sufficient when water supply and sewerage facilities are targeted.
また、〔特許文献3〕に記載のシステムは、水道設備に故障が発生した時に、故障の発生したライフサイクルを評価することはできるが、水質や水量への影響が大きな機器を優先してメンテナンスについては配慮されていないものである。 In addition, the system described in [Patent Document 3] can evaluate the life cycle in which a failure occurs when a failure occurs in a water supply facility, but gives priority to equipment that has a large impact on water quality and water volume. Is not considered.
本発明の目的は、水道,下水道施設向けの施設管理計画の策定を支援するために、これらの施設の特徴を考慮した健全度評価,LCC評価および計画策定を実施できる設備管理支援システムを提供することである。 An object of the present invention is to provide an equipment management support system capable of implementing soundness evaluation, LCC evaluation, and planning taking into account the characteristics of these facilities in order to support the establishment of facility management plans for water and sewer facilities That is.
本発明は、上記目的を達成するために、設備機器に関する情報を格納する設備データベースと、設備機器の保守点検結果を格納する保守点検データベース,プロセスデータを格納するプロセスデータベースと、設備機器の健全度に応じて実施可能な保守点検や更新の内容を格納するシナリオデータベースと、健全度,LCCおよび中長期の設備管理計画を格納する評価結果データベースと、設備機器の健全性を評価する健全度評価部と、設備機器のLCCを算出するLCC算出部と、LCCと予算との比較に基づいて、保守点検,更新計画を設定する計画策定部を設けたものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides an equipment database for storing information on equipment and equipment, a maintenance and inspection database for storing results of maintenance and inspection of equipment and equipment, a process database for storing process data, and the soundness of equipment and equipment. A scenario database that stores the contents of maintenance inspections and updates that can be performed according to the situation, an evaluation result database that stores soundness, LCC, and medium- to long-term equipment management plans, and a soundness evaluation unit that evaluates the soundness of equipment And an LCC calculation unit that calculates the LCC of the equipment and a plan formulation unit that sets a maintenance inspection and update plan based on a comparison between the LCC and the budget.
このような構成とすることで、設備機器に求められる健全度に応じた保守点検,更新のシナリオを構築し、LCCを適正に管理することができる。 By adopting such a configuration, it is possible to build a maintenance / inspection / update scenario according to the degree of soundness required for the equipment and to properly manage the LCC.
また、将来達成するべき水質管理目標値や、給水または下水流入の対象範囲における人口変動の予測に基づく給水または下水流入量といった、上水道,下水道で特に考慮するべきパラメータを反映した設備機器の操作条件を評価し、これに基づいて健全性評価および/またはLCCを算出するものである。 In addition, the operational conditions of equipment that reflect parameters that should be considered in the water supply and sewage systems, such as water quality management target values to be achieved in the future and the amount of water supply or sewage inflow based on projections of population fluctuations in the target area of water supply or sewage inflow And soundness evaluation and / or LCC are calculated based on this.
また、上下水道の施設に特有な腐食環境など、設置環境を健全度評価に反映させるものである。 It also reflects the installation environment, such as the corrosive environment unique to water and sewage facilities, in the soundness assessment.
このような構成とすることで、より精度の高いLCCを算出することができ、中長期的な設備機器の維持管理計画の精度を向上させることができる。 By adopting such a configuration, it is possible to calculate a more accurate LCC and improve the accuracy of the maintenance management plan for medium- and long-term equipment.
また、計画策定では、設備機器の重要度,不具合発生頻度,不具合発生リスク,保守点検または更新にかかるコスト,機器数,地区のなかから優先するべき項目を設定し、これに応じたシナリオを選定するものである。このような構成により、予算にあった設備管理計画の策定が容易に行える。 In planning, the priority items of equipment / equipment, failure occurrence frequency, failure occurrence risk, maintenance / renewal costs, the number of devices, and districts should be prioritized, and a scenario corresponding to this should be selected. To do. With such a configuration, an equipment management plan suitable for the budget can be easily formulated.
本発明によれば、水道,下水道の施設に含まれる機械,電気品,計測器,土木構造物,配管等の多岐に渡る設備機器を対象とし、これらの維持管理に必要な保守点検,更新計画の策定を、各設備機器にとって適切な時期で中長期的にLCCの条件を満足するように、策定することができる。 According to the present invention, a wide range of equipment such as machinery, electrical equipment, measuring instruments, civil engineering structures, piping, etc. included in water supply and sewerage facilities are targeted for maintenance inspection and renewal plans necessary for their maintenance. Can be formulated so as to satisfy the LCC conditions in the medium to long term at an appropriate time for each equipment.
本発明の各実施例について図面を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例1である水処理施設の管理システムの構成図である。本実施例の管理システムは、上水道または下水道に係る施設およびその設備の管理に用いられる。 FIG. 1 is a configuration diagram of a management system for a water treatment facility that is Embodiment 1 of the present invention. The management system of the present embodiment is used for management of facilities and facilities related to water supply or sewerage.
水道施設100の個々は、ネットワーク3を介して管理サーバ1,端末2に接続されている。管理サーバ1は、例えばパーソナルコンピュータ等の計算機と計算機上のソフトウェアからなり、ネットワーク3を介して端末2により情報の入出力を行う。また、ネットワーク3を介して、水道施設100からプロセスデータや機器の動作状況を監視するための信号を取り込む。
Each of the
水道施設100は、水源から給水栓までの範囲を対象としており、本実施例では、河川,ダム,地下水などの水源から原水10を取水施設11で取水し、凝集沈殿,急速ろ過プロセスの浄水場12で処理して上水13とした後、配水池14から需要家15に供給するようになっている。管理サーバ1は、水道施設100から入力されたデータを用いて、各機器の健全度の評価,評価結果と保守管理のシナリオを用いたLCCの評価,LCCの評価結果と予算の値を用いた計画選定を行う。
The
端末2は、ネットワーク3に接続できるパーソナルコンピュータや携帯端末などで、管理サーバ1にアクセスし、水道施設100の点検結果や機器管理に関するシナリオの編集,選択等の情報入力,管理サーバ1からの情報提供を受信するために使用される。
The
図2は、本実施例の管理サーバ1の詳細な構成図である。管理サーバ1は、図2に示すように、CPU30と、CPU30に接続された設備DB34,保守点検DB35,プロセスDB36,シナリオDB37,評価結果DB38,劣化診断DB39,ネットワークのインターフェース(以下、IFという)32,データ入出力端末33,メモリ31を備えている。
FIG. 2 is a detailed configuration diagram of the management server 1 of the present embodiment. As shown in FIG. 2, the management server 1 includes a
メモリ31には、データ収集部40,健全度評価部41,LCC算出部41,計画選定部42のプログラムが記憶されており、CPU30は、このプログラムを実行して各種演算を行う。
The
この時、ネットワークのIF32は、ネットワーク3に接続された端末2及び水道施設100の機器と情報通信を行い、上述した各種データベースには、ネットワーク3から送信されてきた情報や、メモリ31に記憶されたプログラム群を実行して生成された情報、端末2とデータ入出力端末33から設定入力された情報が格納される。
At this time, the network IF 32 performs information communication with the
設備DB34には、水道施設100の設備機器の情報が格納される。設備機器の情報として、例えば、沈殿池(土木構造),ポンプ,弁,配管がある。これらの設備機器は複数の階層、例えば、サイト−設備大分類−中分類−小分類の4階層で管理される。また、各設備機器に関する付属の情報として、設置時期,材質,法定耐用年数,管理部署が格納されている。
The equipment DB 34 stores information on equipment equipment of the
保守点検DB35には、設備DB34の設備機器に関して実施される保守点検項目,時期および点検結果が格納される。
The maintenance /
プロセスDB36には、水道施設100におけるプロセス情報が格納される。プロセス情報として、例えば、取水量,原水水温,原水濁度,水圧,弁開度等の情報がある。
Process information in the
シナリオDB37には、支出側のシナリオとして、各設備機器の保守点検,更新の内容、それらに必要な費用が格納される。また、健全度診断の方法や機器故障が発生した場合に生じる社会的コストが格納される。上下水における社会的なコストとしては、断水による市民生活への影響,給水車の出動,管路の修繕に伴う交通渋滞などによる損失がある。一方、収入側のシナリオとして、各年度で水道料金等から予想される予算額が格納される。 The scenario DB 37 stores maintenance inspections and update contents of each equipment and costs required for them as a scenario on the expenditure side. In addition, a soundness diagnosis method and a social cost caused when a device failure occurs are stored. Social costs in water and sewage include losses due to the impact on the citizens' lives due to water outages, water trucks being dispatched, and traffic congestion associated with pipeline repairs. On the other hand, as a scenario on the income side, the budget amount estimated from the water charge etc. in each fiscal year is stored.
評価結果DB38には、健全度評価部41,LCC算出部42、および計画策定部43で評価された結果を格納する。
In the
本実施例の管理システムでは、初期設定,健全度評価,LCC算出および計画策定を行う。 In the management system of the present embodiment, initial setting, soundness evaluation, LCC calculation, and planning are performed.
図3は、健全度評価やLCC算出を行うための初期設定を行うための画面を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing a screen for performing initial settings for performing soundness evaluation and LCC calculation.
図3に示す例では、対象選択として、サイトボタン51,大分類ボタン52,中分類ボタン53,名称ボタン54があり、それぞれをクリックしてプルダウン表示できるようになっている。また、地図からの選択ボタン55,データの表示ボタン56が設けられており、地図上から選択したり、データを表示できるようになっている。
In the example shown in FIG. 3, there are a
保守,メンテナンス欄57,故障時の影響欄58,健全度の評価方法の欄59が設けられており、保守,メンテナンスに関しては、方法,頻度,コスト,LCC実施時期の再設定方法を入力でき、故障時の影響では、内容,規模,コスト,備考が入力できる。健全度の評価方法では、評価方法,評価式,パラメータ,備考が入力できる。
Maintenance,
画面を見て、各設備機器に関して次のような設定を行う。保守,メンテナンス欄57により、(1)想定される各設備機器の保守管理の方法,頻度、(2)各保守管理または更新に伴うコスト、(3)LCC評価に用いる保守管理および更新の実施時期、および健全度に応じた実施時期の再設定方法(採用のチェック欄)、故障時の影響欄58により、(4)故障が発生した場合の社会的影響の内容とコスト、健全度の評価方法の欄59により、(5)健全度の評価方法,評価式および評価で用いるパラメータの設定を行う。
Look at the screen and make the following settings for each equipment. According to the maintenance /
健全度の評価方法としては、例えば次のような方法がある。
(1)劣化評価式による評価は、材料の劣化の程度を、数式(y=f(x1,x2,・・・,xn))によって求め、健全度を評価する。コンクリート製の土木構造物や消耗品等、経時的な劣化を予測できる場合の健全度評価に適用できる。健全度は、計算から得られる連続の値だけでなく、計算値を分割してランクとして扱うこともできる。
(2)チェック項目の○/×を用いた評価は、対象設備機器の健全性に関するチェック項目を設け、○,×をそれぞれ5点,1点のように点数化し、平均値により健全度を評価する。このとき、チェック項目に重みを設定し、チェック項目の重要度を反映させることもできる。この方法は、定量的な評価が困難な場合にも適用でき、上下水道に関連する設備機器全般が対象となり得る。
As a method for evaluating the soundness, for example, there are the following methods.
(1) In the evaluation by the deterioration evaluation formula, the degree of deterioration of the material is obtained by a mathematical formula (y = f (x1, x2,..., Xn)), and the soundness level is evaluated. It can be applied to soundness assessment when deterioration over time can be predicted for civil engineering structures and consumables made of concrete. The degree of soundness can be treated not only as a continuous value obtained from the calculation but also as a rank by dividing the calculated value.
(2) For the evaluation using ○ / × of the check items, check items related to the soundness of the target equipment are provided, ○ and × are scored as 5 points and 1 point, respectively, and the soundness is evaluated by the average value. To do. At this time, a weight can be set for the check item to reflect the importance of the check item. This method can also be applied to cases where quantitative evaluation is difficult, and can be applied to general equipment related to water and sewage.
また、チェック項目の○/×を用いるより簡易な方法としては、○,×のそれぞれのランクを予め設定しておく方法がある。複数のチェック項目がある場合には、最小のランクの採用や平均値の採用等ができる。
(3)耐用年数を用いる評価は、条例等で定められている各設備機器の耐用年数と実際の使用年数を比較することで健全度を評価する。健全度は、経年に伴う単調減少または極値をもつ曲線などで設定できる。後者の例としては、一般的に故障が発生するパターンとして知られているバスタブカーブ(初期および後期で故障発生が増加する曲線)がある。
(4)前回保守,メンテナンス時期を用いる評価は、保守・メンテナンスが実施された時点を基準として、健全度を時間の関数として表す。関数の設定には、保守・メンテナンスで回復する健全度のレベル,許容される健全度,平均故障間隔等を考慮する。
Further, as a simpler method using the check item ◯ / ×, there is a method of setting the ranks of ◯ and × in advance. When there are a plurality of check items, it is possible to adopt the minimum rank or the average value.
(3) Evaluation using the useful life evaluates the soundness by comparing the useful life of each equipment and equipment that is defined in the regulations and the actual use years. The soundness level can be set by a monotonous decrease with age or a curve having an extreme value. As an example of the latter, there is a bathtub curve (curve in which failure occurrence increases in the early and late stages), which is generally known as a pattern in which failure occurs.
(4) The evaluation using the previous maintenance and the maintenance time represents the soundness as a function of time with reference to the time when the maintenance is performed. In setting the function, the level of soundness level recovered by maintenance and maintenance, allowable soundness level, average failure interval, etc. are taken into consideration.
健全度評価部40では、図4に示す処理を行う。S401で、設備DB34から健全度評価の評価方法が設定されている設備機器が選択され、取り込まれる。S402で、保守点検DB35,プロセスDB36及びシナリオDB37から取り込んだ設備機器に関する健全度評価方法,健全度算出に用いる保守点検結果やプロセスデータを取り込む。
The soundness
S403で、健全度の評価方法に従って各設備機器に関する健全度を評価する。このとき、劣化式を評価したものは健全度へ変換する。S404で、端末2及び評価結果DB38に健全度の評価結果を出力するとともに、過去の所定の期間の健全度評価結果を取り込む。
In S403, the soundness level regarding each facility device is evaluated according to the soundness level evaluation method. At this time, the evaluation of the deterioration formula is converted into soundness. In S404, the soundness evaluation result is output to the
図5に健全度評価のための画面例を示す。サイトボタン51,大分類ボタン52,中分類ボタン53,名称ボタン54を操作して、図4に示すS401での処理の対象範囲をサイト等の各分類からユーザが選択する構成としている。いずれのコンボボックスにも(全て)の選択肢を設けている。(全て)を選択した場合、上位で選択された階層に含まれる全ての設備機器を評価対象として取り込む。また、ユーザの選択操作を容易にするために、地図からの選択ボタン55により、地図画面を表示させ、対応する施設や機器を地図上から直接選択させることも可能である。
FIG. 5 shows a screen example for soundness evaluation. The
データの表示ボタン56を押下することにより、S402以降の処理を行い、関連する計測結果欄61に健全度の算出に用いたパラメータの測定結果を、評価結果62に健全度の評価指標,健全度の算出結果を表示する。また、健全度の実績63に健全度のトレンドを表示する。このとき、劣化評価式から健全度の予想ができる場合は、予想カーブを合わせて表示する。
By pressing the
図6にLCC評価部41の処理フローを示す。S601で、設備DB34から対象の設備機器を取り込む。S602で、該当する設備機器の保守点検実施状況,保全シナリオ,現在の健全度をそれぞれ保守点検DB35,シナリオDB37,評価結果DB38から取り込む。
FIG. 6 shows a processing flow of the
S603で、実際に実行された保守点検作業と健全度をパラメータとして、シナリオに応じた保守管理時期の再設定を行う。すなわち、突発的に生じた不具合への対応や計画外のメンテナンス作業によって、将来的に必要な保守作業の実施時期がずれるケースがあるため、シナリオで設定した予防保全頻度にあわせて実施時期を更新する。 In step S603, the maintenance management time according to the scenario is reset using the actually performed maintenance and inspection work and soundness as parameters. In other words, there are cases in which the time required to perform maintenance work in the future may shift due to unexpected failures or unplanned maintenance work, so the time of execution will be updated in accordance with the preventive maintenance frequency set in the scenario. To do.
保守管理時期に変更があった場合は、その情報を端末2に出力する。S604で、再設定された保守管理時期を用いてLCCを算出する。S605で、結果を端末2と評価結果DB38に出力する。
If there is a change in the maintenance management time, the information is output to the
図7にLCC評価のための画面例を示す。健全度評価の場合と同様に、図6に示すS601での処理対象範囲を選択する。また、担当部署ボタン64により設備機器の管理を担当する部署を指定できるようにする。LCCの表示ボタン66の操作により、LCCの表示を行うが、LCC評価は指定した部署に関連付けられた設備機器を選択して実行する。
FIG. 7 shows an example of a screen for LCC evaluation. Similar to the case of soundness evaluation, the processing target range in S601 shown in FIG. 6 is selected. In addition, a department in charge of management of the equipment can be specified by a
評価結果67は、時間に対するLCCの変化の形でプロットし、一覧表の欄68に、費用が発生したイベント毎にNo.,対象機器,実施時期,実施内容,イベント毎のコスト,担当部署の一覧表を表示する。また、下位の設備に関する保守メンテナンスコストの積算値を表示する場合は、“+”ボタンによりその数値を表示できるようにする。
The
図7中に、一覧表のNo.に該当する時期を示す記号を表示する。また、フィルタ実行ボタン72により、一覧表中の表示項目にフィルタをかけ、フィルタした項目で積算したLCCを図に表示させる。例えば、浄水場単位,配水地区単位,担当部署単位で集計して表示させることで、ユーザは部分的に最適な計画の検討に役立てることができる。
In FIG. 7, a symbol indicating the time corresponding to No. in the list is displayed. Further, the
図8に計画選定部42での処理フローを、図9に計画選定画面例を示す。S801で、図9に示すサイトボタン51,大分類ボタン52,中分類ボタン53,名称ボタン54を操作して、設備DB34からLCCの評価対象となっている設備機器を選択する。また、担当部署ボタン64により設備機器の管理を担当する部署を指定できるようにする。また、地図からの選択ボタン55,データの表示ボタン56が設けられており、地図上から選択したり、データを表示できるようになっている。
FIG. 8 shows a processing flow in the
S802で、シナリオDB37と評価結果DB38からLCCの算出結果、その保守管理のシナリオおよび予算額を取り込み、時間に対してそれぞれをプロットした評価結果75を端末2に出力して表示する。S803で、LCCと予算を比較し、超える場合は、S804で、シナリオ再編集実施の確認76を端末2に表示する。
In S802, the LCC calculation result, the maintenance management scenario and the budget amount are fetched from the
S805で、シナリオの再編集のために、シナリオDB37のうち、選択されている設備機器に関するものを図9のシナリオの設定欄77として表示する。このとき、表示順としては、設備機器に設定された番号順でもよいが、保守点検DB35から過去の故障履歴を検索し、機器の平均故障間隔(MTBF:Mean Time Between Fail)を算出し、MTBFがシナリオに記載されている定期的な保守メンテナンスの期間と比べて長い設備機器の順で表示することもできる。ユーザによるシナリオの変更の後、再設定されたシナリオでLCC算出機能41により再びLCCを評価する。
In step S805, the
シナリオ再編集の実施が不要となった時点で設定されたシナリオを中長期計画として端末2と評価結果DB38に出力する。
The scenario set when the scenario re-editing becomes unnecessary is output to the
本実施例の構成は、基本的に実施例1の構成と同様であるが、本実施例では、健全度評価機能40に水道特有の評価パラメータを追加することで、より健全度の精度を向上させるものである。
The configuration of the present embodiment is basically the same as the configuration of the first embodiment, but in this embodiment, the accuracy of soundness is further improved by adding evaluation parameters peculiar to water supply to the
追加するパラメータは、水質管理目標値,設備の改造,各給水区域の人口変動(予測を含む)及び設備機器の設置環境である。水質管理目標値と人口変動のデータはシナリオDB37へ、設備機器の設置環境は設備DB34にそれぞれ格納しておく。これらのデータは、S401の健全度評価部40の評価対象の選択、S402のデータ取り込みで取り込む。
The parameters to be added are water quality management target values, facility modifications, population changes in each water supply area (including forecasts), and installation environment of facility equipment. The water quality management target value and population change data are stored in the
水質管理目標値及び設備の改造を健全度評価に反映する手順を示す。水質管理目標値としては、水質基準値や水道事業体が独自に設定する設定値等がある。これらの設定値を満足するためには浄水プロセスにおける運用を適切に調整する必要がある。例えば、凝集沈殿によって除去される水質項目の管理目標値を、より低い値に設定した場合、通常は凝集剤の注入率を増加させる必要がある。その影響は薬注ポンプ等の薬注設備のみならず、浄水汚泥が増加するため、排水処理施設への負荷が増すことになる。 The procedure to reflect the water quality management target value and facility modification in the soundness assessment is shown. Water quality management target values include water quality standard values and set values set independently by water utilities. In order to satisfy these set values, it is necessary to appropriately adjust the operation in the water purification process. For example, when the management target value of the water quality item removed by coagulation sedimentation is set to a lower value, it is usually necessary to increase the injection rate of the coagulant. The effect is that not only chemical injection equipment such as chemical injection pumps, but also the amount of purified water sludge increases, which increases the load on the wastewater treatment facility.
一方、設備の改造としては、例えば傾斜管の導入があり、これにより凝集剤の注入率を低減させることができる。その結果、水質管理目標値を強化するのとは逆に、設備機器への負荷は軽減することになる。 On the other hand, as a modification of the equipment, for example, an inclined pipe is introduced, whereby the injection rate of the flocculant can be reduced. As a result, contrary to strengthening the water quality management target value, the load on the equipment will be reduced.
そのため、健全度の評価では、はじめに管理目標値の設定変更が薬注等の機器の運用に与える影響を評価する。薬注量は、例えば、実測データの外挿や予め設定した値など、経験的な設定方法の他に、注入率式やシミュレーションにより求めることができ、薬注量に応じて排水処理等の運用変更を設定することができる。 Therefore, in the evaluation of the soundness level, first, the influence of the setting change of the management target value on the operation of the device such as the chemical injection is evaluated. For example, in addition to empirical setting methods such as extrapolation of actual measurement data and preset values, the chemical injection amount can be obtained by an injection rate equation or simulation. Change can be set.
変更された運用条件を劣化評価式に代入したり、重みとして健全度に乗じることで健全度の評価に反映させる。得られた健全度に応じて対応するシナリオが選定され、LCCの評価が実行される。 The changed operation condition is substituted into the deterioration evaluation formula, or is reflected in the evaluation of the soundness level by multiplying the soundness level as a weight. A corresponding scenario is selected according to the obtained soundness level, and the LCC is evaluated.
次に、設置環境を健全度に反映させる方法を説明する。水道の設備機器は、湿分や水滴などが存在する環境に設置される場合があり、配管は基本的には埋設されるため、埋設地点の土壌の腐食環境が異なる。そのため、設備DB34に格納する配管に関する情報として、腐食環境の指標が追加されている。劣化評価式のパラメータにこの指標を用いる他、重みとして健全度に直接乗じるなどして、影響を考慮することができる。
Next, a method for reflecting the installation environment in the soundness will be described. Water supply equipment may be installed in an environment where moisture, water droplets, or the like exist, and pipes are basically buried, so that the corrosive environment of the soil at the burial point differs. Therefore, a corrosive environment index is added as information related to piping stored in the
水道事業は、水の供給という重要な役割を担うインフラであるため、設備機器の故障は極めて少なくなるようにメンテナンスされる。そのため、健全度評価のための指標のひとつである平均故障発生間隔(MTBF)を得ることが困難か、または精度が低い場合が多い。同型機器をまとめてMTBFを求めるのが次善の策であるが、平均的な値しか求めることができない。このように設置環境を考慮した重み付けを行うことで、個別の機器の健全度評価の精度向上が期待できる。 Since the water supply business is an infrastructure that plays an important role of supplying water, maintenance is performed so that the breakdown of equipment is extremely small. For this reason, it is often difficult to obtain an average failure occurrence interval (MTBF), which is one of indexes for soundness evaluation, or accuracy is low. It is a suboptimal measure to obtain the MTBF by collecting the same type of devices, but only an average value can be obtained. By performing weighting in consideration of the installation environment in this way, it is possible to expect an improvement in the accuracy of the soundness evaluation of individual devices.
人口変動を健全度に反映させる方法を説明する。本実施例のシステムの評価において、給水地区の人口動態は、給水量と水道料金収入の評価に影響を及ぼす。 Explain how to reflect population change in soundness. In the evaluation of the system according to the present embodiment, the population dynamics of the water supply district affects the evaluation of the water supply amount and the water charge revenue.
給水量の変化は、給排水のためのポンプや電動機への負荷に影響を与える他、浄水や消毒に用いる薬剤注入設備の稼働時間にも影響がある。一方、水道料金収入は、料金体系にもよるが、通常の設定では、使用量が減少すれば収入も減少する。この収入の減少は、保守点検や設備更新等に使用できる予算の低下となり、最終的な中長期計画策定で考慮する必要がある。 Changes in the amount of water supply affect the load on pumps and motors for water supply and drainage, as well as the operating time of chemical injection equipment used for water purification and disinfection. On the other hand, although water bill revenue depends on the billing system, under normal settings, revenue decreases as usage decreases. This decrease in revenue will result in a decrease in the budget that can be used for maintenance inspections and facility replacement, and it must be taken into consideration in the final medium- to long-term planning.
特に前者については、シナリオに直結するため、図10に示すように、マッピング機能と地区毎の人口の変動データを用いて、各地区,各機器の取り扱う水量の変化をそれぞれ求め、地図上で確認できるようにする。将来的なコストの算出では、これらの値を用いることで、個別の機器のLCCの精度向上が期待できる。 In particular, the former is directly linked to the scenario. As shown in Fig. 10, using the mapping function and population fluctuation data for each district, the change in the amount of water handled by each district and each device is obtained and confirmed on the map. It can be so. In future cost calculation, using these values can improve the LCC accuracy of individual devices.
図10に示す地図表示画面には、実施例2で示した、設置環境,人口,人口変化率,給水量変化を選択して表示させる。対象選択画面80には、地区,サイト,大分類等が表示され、地図画面81には、対象選択欄に対応した地図が表示される。対象選択画面80から対象とする地区等を選択できる。対象選択画面80の下方には、健全度ボタン82,LCCボタン83,環境ボタン84,人口ボタン85,人工変化率ボタン86,給水量変化ボタン87が表示され、これらのボタンを操作することにより、設置環境,人口,人口変化率,給水量変化を選択して表示させることができる。
The map display screen shown in FIG. 10 selects and displays the installation environment, population, population change rate, and water supply change shown in the second embodiment. The
本実施例の構成は、基本的に実施例1と同様であるが、計画策定部42において、予算を満足し、ユーザが設定する優先項目を考慮した保守点検,更新計画を策定する。
The configuration of the present embodiment is basically the same as that of the first embodiment, but the
具体的には、図11にフローを示す。S111で、端末2から優先項目を設定し、S112で、システムは優先項目と、LCC算出と中長期計画策定のために必要な機器,シナリオ,コストの情報を各DBから取り込む。優先項目としては、設備機器の重要度、故障の発生頻度(実績)、これらから算出されるリスク,機器数,各保守点検,更新のコスト,設備機器が設置して地区等がある。
Specifically, the flow is shown in FIG. In S111, priority items are set from the
S113で、初期のシナリオに沿ったLCC算出し、S114でコスト集計を行った後、S115で予算との比較を行う。予算を満足しない場合、S116でシナリオの変更を行う。 In S113, the LCC is calculated according to the initial scenario, the cost is tabulated in S114, and then compared with the budget in S115. If the budget is not satisfied, the scenario is changed in S116.
シナリオの変更は、数1が満足するa値を求め、新たなシナリオとして設定する。 To change the scenario, the a value that satisfies Equation 1 is obtained and set as a new scenario.
ここで、Ctotalは予算、Ciは設備機器iの保守点検に必要なコスト、aは優先項目順に並べたとき初期シナリオ通りの保守点検を行う機器の番号、f(x)は優先項目の値の関数で保守点検の頻度を変更するファクタ、xは優先項目に選択した指標の値である。f(x)の関数系は特に制限しないが、簡単な例としては一次関数がある。 Here, Ctotal is the budget, Ci is the cost required for the maintenance inspection of the equipment i, a is the number of the equipment that performs the maintenance inspection according to the initial scenario when arranged in order of priority items, and f (x) is the value of the priority item A factor for changing the frequency of maintenance inspection with a function, x is the value of the index selected as the priority item. The function system of f (x) is not particularly limited, but a simple example is a linear function.
シナリオの変更は、端末2と評価結果DB38,シナリオDB37に出力する。また、LCCを予算に適合させるための別の方法としては、優先項目を複数選択する方法がある。この方法では、f(x)の代わりに、x1,x2,…をパラメータとした関数を用いて各機器の点検実施頻度を変更する。
The scenario change is output to the
各実施例によれば、上下水道の施設において、LCCが予算を満足するように設備機器の保守管理シナリオを設定することができ、良好な事業体の運営が可能となる。 According to each embodiment, it is possible to set a maintenance management scenario of equipment and equipment so that an LCC satisfies a budget in a water and sewage facility, and it is possible to operate a good business entity.
1 管理サーバ
2 端末
3 ネットワーク
10 原水
11 取水施設
12 浄水場
13 上水
14 配水池
15 需要家
30 CPU
31 メモリ
32 ネットワークインターフェース
33 データ入出力端末
34 設備DB
35 保守点検DB
36 プロセスDB
37 シナリオDB
38 評価結果DB
39 劣化診断DB
100 水道施設
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
31
35 Maintenance inspection DB
36 Process DB
37 Scenario DB
38 Evaluation result DB
39 Deterioration diagnosis DB
100 water supply facilities
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