JP2016206073A - Method and device for estimating flow rate of pump - Google Patents

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賢一郎 星野
Kenichiro Hoshino
賢一郎 星野
和義 関岡
Kazuyoshi Sekioka
和義 関岡
良一 鶴岡
Ryoichi Tsuruoka
良一 鶴岡
秀美 西田
Hidemi Nishida
秀美 西田
孝幸 鳥飼
Takayuki Torikai
孝幸 鳥飼
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for estimating a flow rate, which enables accurate estimation of the flow rate from a pump used with an outlet opened, and which does not need expensive equipment.SOLUTION: The method for estimating a flow rate of a pump includes: detecting each flow rate value corresponding to a current or power value for driving the pump, by prior measurement performed in advance; storing correspondence of the current or power value to the flow rate value; and determining whether a current or power value measured during flow rate estimation when the pump is used is within the range of the current or power value set in the correspondence. When it is determined that the measured current or power value is within the range, a flow rate or an accumulated flow rate is estimated on the basis of the measured current or power value, using the stored correspondence. When it is determined that the current or power value is outside the range, the measured current or power value is stored. In such a case, fluctuation or change of the lift of the pump is determined to be occurring, and therefore, a flow rate value corresponding to the current or power value is measured, and correspondence therebetween is stored additionally.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ポンプの流量を推定する技術に係り、特に、ポンプの吐出口が開放(オープン)された状態で使用するポンプの流量を推定するポンプ流量推定方法及びポンプ流量推定装置に関する。   The present invention relates to a technique for estimating a flow rate of a pump, and more particularly, to a pump flow rate estimation method and a pump flow rate estimation apparatus that estimate a flow rate of a pump to be used in a state where a pump discharge port is opened.

地下水は、工業用水・農業用水・生活用水として使用され、近年では全国の地盤沈下や地下水位の低下の要因になるため、地下水採取許可(届出)制度などが条例で制定され使用流量を報告することが義務化されつつある。地下水の使用流量は、ポンプに設置される流量計や流量堰などで計測されているものもあるが、多くはポンプの吐出口口径で決められた1分間あたりの流量に対する運転時間との演算で簡易的に計算されている。   Groundwater is used as industrial water, agricultural water, and domestic water. In recent years, it has become a cause of land subsidence and groundwater level decline throughout the country, so the groundwater collection permission (report) system has been established by ordinance and reports the flow rate used. It is becoming mandatory. The groundwater usage flow rate is measured by a flow meter or flow weir installed in the pump, but in many cases it is calculated by the operation time for the flow rate per minute determined by the pump outlet diameter. It is calculated simply.

例えば、特許文献1の井戸水使用量計測装置に示されるように、事前に時間当たりの流量を計測しておき、井戸水の使用時における揚水ポンプの稼働時間に応じて井戸水の使用水量を測定することが提案されている。
この井戸水使用量測定装置は、吐出口を開放でなく圧力制御する構造ではあるが、電源(商用)周波数で稼動される揚水モータと同期した周波数で計測されるシンクロナスモータの回転数を積算時間に使用していた場合に、インバータ制御を行うことで揚水モータの周波数や電圧が制御され周波数が変動する。その結果、シンクロナスモータの回転数が積算時間と相違することとなるため、コイルを巻きつけた環状鉄心で電流の有無を検知し通電時間を計測するものである。
For example, as shown in the well water usage measuring device of Patent Document 1, the flow rate per hour is measured in advance, and the amount of well water used is measured according to the operating time of the pump when the well water is used. Has been proposed.
This well water usage measuring device is structured to control the pressure at the discharge port instead of opening it, but it integrates the rotational speed of the synchronous motor measured at a frequency synchronized with the pumping motor operated at the power (commercial) frequency. When used in the above, the frequency and voltage of the pumping motor are controlled and the frequency fluctuates by performing inverter control. As a result, since the rotational speed of the synchronous motor is different from the accumulated time, the presence / absence of current is detected by the annular core around which the coil is wound, and the energization time is measured.

また、地下水の採取流量を正確に計測するためには、超音波式や電磁式流量計など水量測定器を設置することが推奨されているが,高価で設置費用も高額になるという課題が存在した。   In addition, in order to accurately measure the groundwater sampling flow rate, it is recommended to install a water measuring device such as an ultrasonic or electromagnetic flow meter, but there is a problem that it is expensive and expensive to install. did.

特開2013−174138号公報JP 2013-174138 A

吐出口が開放となるポンプの稼働時間での流量推定においては、管吐出口口径で設定された単位時間(1分間)当たりの流量と稼働時間から推定する場合、ポンプ毎で使用環境が異なる揚程の違いにより、同じ吐出口口径であっても流量が異なることとなり、正確な流量の計測とならない。   When estimating the flow rate during the operation time of the pump that opens the discharge port, when estimating from the flow rate per unit time (1 minute) set by the tube discharge port diameter and the operation time, the heads that use environment varies depending on the pump. Due to the difference in flow rate, the flow rate is different even with the same discharge port diameter, and the flow rate is not accurately measured.

そこで、事前に時間当たりの流量を計測し、その数値を用いポンプの稼働時間で流量を推定することが行われている。すなわち、吐出口口径で一律に決められた流量ではなく、事前に計測した流量を基準とし、稼動時間を考慮して流量推定を行うので、精度向上を図ることができる。吐出口が開放で運用されるポンプは、通常、稼働中の圧力変化がないため、事前に計測された時間当たりの流量を用いることで、ほぼ正確な流量の計測が可能となる。   Therefore, the flow rate per hour is measured in advance, and the flow rate is estimated based on the operation time of the pump using the numerical value. That is, since the flow rate is estimated in consideration of the operation time with reference to the flow rate measured in advance instead of the flow rate uniformly determined by the discharge port diameter, the accuracy can be improved. A pump that is operated with an open discharge port normally has no pressure change during operation, and therefore, by using a flow rate per hour measured in advance, an almost accurate flow rate can be measured.

しかしながら、ポンプの運用時において配管に設定された弁などが調整されるとポンプの揚程が変化し、流量が事前に計測された流量と異なる現象が生じる。すなわち、この手法による流量推定では、事前計測の形態でポンプの稼働が計測されている状態ではよいが、ポンプの配管に設置されている弁などを再設定すると、事前に計測した時間当たりの流量と異なることになる。
したがって、稼働時間を計測するのみでは、ポンプの運用時における揚程の変化・変動の判断ができず、事前計測のままの状態での流量推定となり、その結果、推定流量に大きな誤差が生ずるという問題があった。
また、事前に計測する時間当たりの流量を定めるためには、時間計での計測流量となるので、事前計測に時間を要するという問題もあった。
However, when a valve or the like set in the pipe is adjusted during the operation of the pump, the pump head changes, and a phenomenon occurs in which the flow rate is different from the flow rate measured in advance. In other words, the flow estimation by this method may be in the state where the pump operation is measured in the form of prior measurement, but if the valve installed in the pump piping is reset, the flow rate per hour measured in advance And will be different.
Therefore, it is not possible to judge the change or fluctuation of the head during the operation of the pump only by measuring the operation time, and the flow rate is estimated in the state of prior measurement, resulting in a large error in the estimated flow rate. was there.
In addition, in order to determine the flow rate per hour to be measured in advance, the flow rate is measured by an hour meter, so that there is a problem that it takes time for the preliminary measurement.

ポンプ運用時において、吐出口が開放で使用される場合の揚程の変化・変動の調整は、配管配置の変更や吐出口の増加設置や削減および運用前などの弁の調整を必要とし、弁の調整は手動でなされるため、従前の設定(以前の状態)と完全に同一の設定にすることは極めて困難である。
また、運用上設定がなされた状態では、他の要因(例えば 揚程を故意に変動させ、その特性を把握するなど)での調整も好ましくない。
During pump operation, when the discharge port is used with an open outlet, adjustment of the change and fluctuation of the head requires changing the piping arrangement, increasing or decreasing the discharge port, and adjusting the valve before operation. Since the adjustment is performed manually, it is extremely difficult to make the setting completely the same as the previous setting (previous state).
Also, in the state where the operation has been set, adjustment with other factors (for example, intentionally changing the head and grasping its characteristics) is not preferable.

本発明は上記実情に鑑みて提案されたもので、吐出口が開放で使用されるポンプからの流量について、高価な設備を伴うことなく精度良く推定可能なポンプ流量推定方法及びポンプ流量推定装置を提供することを目的としている。   The present invention has been proposed in view of the above circumstances, and provides a pump flow rate estimation method and a pump flow rate estimation device that can accurately estimate the flow rate from a pump that is used with an open discharge port without expensive equipment. It is intended to provide.

上記目的を達成するため本発明のポンプ流量推定方法は、運用中のポンプにおける揚程の変化・変動の有無の判断を可能とすることで、流量推定を行う基準となる事前計測の値を再度調整し、再調整後の状態で流量を推定可能とすることで、正確な流量推定を継続して行うようにする。
そのために、事前計測によりポンプの稼動電流値(電流値)または消費電力値(電力値)と単位時間当たりの流量値とを関連付け、事前に関連付けられた電流値または電力値の範囲内で運用されている場合は、ポンプの揚程状態に変化なしと判断し、範囲外の電流値または電力値であれば事前計測の状態と相違すると判断して、再度の電流値または電力値と流量値との関連付けを行うことで、流量推定の精度を維持する。
In order to achieve the above object, the pump flow rate estimation method of the present invention makes it possible to determine whether there is a change or fluctuation in the head of the pump in operation, thereby adjusting the pre-measurement value used as a reference for flow rate estimation again. Then, the flow rate can be estimated in the state after readjustment so that accurate flow rate estimation is continuously performed.
For this purpose, the operating current value (current value) or power consumption value (power value) of the pump is related to the flow rate value per unit time by prior measurement, and the pump is operated within the range of the current value or power value associated in advance. If it is determined that there is no change in the pump head state, it is determined that the current value or power value outside the range is different from the pre-measurement state. By associating, the accuracy of flow estimation is maintained.

すなわち、本願発明の請求項1に係るポンプ流量推定方法は、吐出口を開放状態で使用するポンプの流量を推定する方法において、
前記ポンプを駆動する電流値又は電力値に対する流量値を予め行う事前計測により検出し、前記流量値に対する前記電流値又は電力値の対応関係を記憶し、
前記ポンプの使用時である流量推定時において測定した電流値または電力値が前記対応関係で設定されている電流値または電力値の範囲内であるか否かを判別し、
前記範囲内であると判別した場合は、測定した電流値又は電力値に基づいて、前記記憶された対応関係から流量又は積算流量を推定するとともに、
前記範囲外であると判別した場合は、測定した電流値又は電力値を記憶するとともに、前記ポンプの揚程の変動・変化が生じていると判断し、前記電流値又は電力値に対する流量値を計測し、これらの対応関係を追加記憶することを特徴としている。
That is, a pump flow rate estimation method according to claim 1 of the present invention is a method for estimating a flow rate of a pump that uses a discharge port in an open state.
Detecting the flow value for the current value or power value for driving the pump in advance by pre-measurement, storing the correspondence relationship of the current value or power value for the flow value,
Determining whether the current value or power value measured at the time of flow rate estimation when using the pump is within the range of the current value or power value set in the correspondence relationship;
If determined to be within the range, the flow rate or integrated flow rate is estimated from the stored correspondence based on the measured current value or power value,
If it is determined that it is out of the range, the measured current value or power value is stored, and it is determined that the pump head has fluctuated or changed, and the flow rate value for the current value or power value is measured. These correspondence relationships are additionally stored.

請求項2は、請求項1のポンプ流量推定方法において、
前記範囲外であると判別した場合に、前記電流値又は電力値に対する流量値を再度の事前計測での計測が必要であることを告知することを特徴としている。
Claim 2 is the pump flow rate estimation method of claim 1,
When it is determined that the value is out of the range, the flow rate value corresponding to the current value or the power value is notified that it is necessary to measure again in advance.

本願発明の請求項3のポンプ流量推定装置は、吐出口を開放状態で使用するポンプの流量を推定する装置において、次の構成を含むことを特徴としている。
吐出口を開放状態で使用するポンプの流量を推定する装置において、
前記ポンプを駆動する電流値又は電力値に対する流量値について予め行う事前計測により検出し、前記流量値に対する前記電流値又は電力値を対応関係として記憶する記憶部と、
前記ポンプを駆動する電流値又は電力値を検出するセンサ部。
前記センサ部により検出された電流値又は電力値を運用時計測する計測部。
前記ポンプの運用時である流量推定時に、前記計測部で計測した電流値又は電力値に基づいて、前記記憶部の対応関係から流量又は積算流量を推定する流量推定部。
前記ポンプの流量推定において測定した電流値または電力値が前記対応関係で設定されている電流値または電力値の範囲内であるか否かを判別する判別装置。
A pump flow rate estimation device according to claim 3 of the present invention is a device that estimates the flow rate of a pump that uses a discharge port in an open state, and includes the following configuration.
In the device that estimates the flow rate of the pump that uses the discharge port in the open state,
A storage unit that detects the flow value for the current value or the power value for driving the pump in advance by performing pre-measurement, and stores the current value or the power value for the flow value as a correspondence relationship;
A sensor unit for detecting a current value or a power value for driving the pump.
A measurement unit that measures a current value or a power value detected by the sensor unit during operation.
A flow rate estimation unit that estimates a flow rate or an integrated flow rate from a correspondence relationship of the storage unit based on a current value or a power value measured by the measurement unit during flow rate estimation when the pump is in operation.
A discriminating device for discriminating whether or not the current value or power value measured in the flow rate estimation of the pump is within the range of the current value or power value set in the correspondence relationship.

請求項4は、請求項3のポンプ流量推定装置において、前記事前計測による流量値の検出は、超音波流量計や電子式流量計により行われることを特徴としている。   According to a fourth aspect of the present invention, in the pump flow rate estimating apparatus of the third aspect, the detection of the flow value by the preliminary measurement is performed by an ultrasonic flow meter or an electronic flow meter.

請求項5は、請求項3のポンプ流量推定装置において、前記ポンプに流量計を設置し、該流量計で検出される流量値を前記計測部で計測し、前記センサ部で検出される電流値又は電力値との対応関係を記憶部に記憶することで前記事前計測を行うことを特徴としている。   5. The pump flow rate estimation apparatus according to claim 3, wherein a flow meter is installed in the pump, a flow rate value detected by the flow meter is measured by the measurement unit, and a current value detected by the sensor unit. Alternatively, the preliminary measurement is performed by storing the correspondence relationship with the power value in the storage unit.

請求項6は、請求項3のポンプ流量推定装置において、
前記判別装置が前記範囲内であると判別した場合は、前記流量推定部において、測定した電流値又は電力値に対する流量又は積算流量を推定することを特徴としている。
Claim 6 is the pump flow rate estimation apparatus of claim 3,
When it is determined that the determination device is within the range, the flow rate estimation unit estimates a flow rate or an integrated flow rate with respect to the measured current value or power value.

請求項7は、請求項5のポンプ流量推定装置において、
前記判別装置が前記範囲外であると判別した場合は、前記ポンプの揚程の変動・変化が生じていると判断し、前記計測部で測定した電流値又は電力値を前記記憶部で記憶する一方、
前記計測部で前記電流値又は電力値に対する流量値を計測して再度の事前計測を行うことで、これらの対応関係を前記記憶部に追加記憶することを特徴としている。
Claim 7 is the pump flow rate estimation apparatus according to claim 5,
When it is determined that the determination device is out of the range, it is determined that the pump head has fluctuated or changed, and the current value or power value measured by the measurement unit is stored in the storage unit. ,
The correspondence relationship is additionally stored in the storage unit by measuring the flow rate value with respect to the current value or the power value in the measurement unit and performing pre-measurement again.

請求項8は、請求項7のポンプ流量推定装置において、
前記判別装置が前記範囲外であると判別した場合に、前記計測部で前記電流値又は電力値に対する流量値の計測が必要であることを告知する告知手段を備えたことを特徴としている。
Claim 8 is the pump flow rate estimation apparatus of claim 7,
In the case where it is determined that the determination device is out of the range, the measurement unit is provided with notification means for notifying that measurement of a flow rate value for the current value or power value is necessary.

請求項9は、請求項8のポンプ流量推定装置において、
前記告知手段は、表示部により形成されることを特徴としている。
Claim 9 is the pump flow rate estimation apparatus of claim 8,
The notification means is formed by a display unit.

本願発明の請求項10のポンプ流量推定装置は、吐出口を開放状態で使用するポンプの流量を推定する装置において、
前記ポンプを駆動する電流値又は電力値を検出するセンサ部と、前記センサ部により検出された電流値又は電力値のデータと計測時刻を計測データとして送信する送信部を有する主装置と、
前記主装置に対して遠隔場所に設置され、前記ポンプを駆動する電流値又は電力値に対する流量値について予め行う事前計測により検出し、前記流量値に対する前記電流値又は電力値を対応関係として記憶する記憶部と、前記送信部から送信されたデータを受信する受信部と、前記ポンプの運用時である流量推定時に、前記受信部で受信した電流値又は電力値に基づいて、前記記憶部の対応関係から流量又は積算流量を推定する流量推定部と、前記ポンプの流量推定において測定した電流値または電力値が前記対応関係で設定されている電流値または電力値の範囲内であるか否かを判別する判別装置を有するサーバ装置と、
を備えたことを特徴としている。
A pump flow rate estimation device according to claim 10 of the present invention is a device for estimating a flow rate of a pump that uses a discharge port in an open state.
A main unit having a sensor unit that detects a current value or a power value for driving the pump, and a transmission unit that transmits data of the current value or power value detected by the sensor unit and measurement time as measurement data;
It is installed in a remote location with respect to the main device, and is detected by a pre-measurement performed in advance for a flow rate value corresponding to a current value or a power value for driving the pump, and the current value or power value for the flow rate value is stored as a correspondence relationship. Correspondence of the storage unit based on the current value or the power value received by the receiving unit when estimating the flow rate during operation of the pump, the receiving unit that receives data transmitted from the transmitting unit A flow rate estimator for estimating a flow rate or an integrated flow rate from the relationship, and whether the current value or power value measured in the flow rate estimation of the pump is within the range of the current value or power value set in the correspondence relationship. A server device having a determining device for determining;
It is characterized by having.

本発明によれば、吐出口が開放で運用されるポンプの流量推定を行うに際し、運用前の事前計測により記憶された電流値(電力値)に対する流量値を基準にポンプ運用時の流量推定を行うとともに、ポンプ運用時に計測された電流値(電力値)が対応関係で記憶されている電流値(電力値)の範囲内でない場合は、揚程の変化・変動が生じたと判断し、再度の事前計測で新たに計測された電流値(電力値)に対応する流量値を追加記憶することで、その流量値を基準に流量推定を行うことを可能とし、ポンプ運用時で揚程が変動した場合においても、安価で精度を確保した流量推定を行うことができる。   According to the present invention, when estimating the flow rate of a pump that is operated with the discharge port open, the flow rate during pump operation is estimated based on the flow rate value with respect to the current value (power value) stored by the preliminary measurement before operation. If the current value (power value) measured during pump operation is not within the range of the current value (power value) stored in the correspondence relationship, it is determined that a change or fluctuation in the head has occurred, and By additionally storing the flow rate value corresponding to the current value (power value) newly measured in the measurement, it is possible to estimate the flow rate based on the flow rate value, and when the head fluctuates during pump operation However, it is possible to estimate the flow rate with low cost and high accuracy.

前記事前計測による流量値の検出を超音波流量計や電子式流量計で行うことで、電流値や電力値に対する流量値について、同時刻の時系列データで計測するので、流量値と電流値や電力値との対応関係を短時間(数分)で計測することができる。   By detecting the flow value by the prior measurement with an ultrasonic flow meter or electronic flow meter, the flow value for the current value or power value is measured with time-series data at the same time. And the correspondence relationship with the power value can be measured in a short time (several minutes).

また、ポンプの設置場所近くの主装置にセンサ部と送信部を設置し、流量推定処理については離れた場所に設置されたサーバ装置で行うことで、例えば設置場所が異なる複数ポンプの流量を遠隔地で一括管理することができる。   In addition, a sensor unit and a transmission unit are installed in the main unit near the installation location of the pump, and the flow rate estimation processing is performed by a server device installed in a remote location. It can be managed collectively on the ground.

本発明の一実施形態に係るポンプ流量推定装置の全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the pump flow volume estimation apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 貯水槽への揚水用にポンプを稼働する場合の電流値と流量値の測定結果を示すグラフ図である。It is a graph which shows the measurement result of the electric current value and flow rate value when operating a pump for the pumping of water to a water storage tank. 本発明の他の実施形態に係るポンプ流量推定装置の全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the pump flow volume estimation apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 事前計測を行う場合の処理手順を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the process sequence in the case of performing a prior measurement. 運用時計測(ポンプの流量推定)を行う場合の処理手順を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the process sequence in the case of performing measurement at the time of operation (pump flow rate estimation). 本発明のポンプ流量推定装置の他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the pump flow volume estimation apparatus of this invention. 本発明のポンプ流量推定装置の他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the pump flow volume estimation apparatus of this invention.

(実施形態1)
本発明に係るポンプ流量推定方法を実現するためのポンプ流量推定装置について、図1乃至図3を参照しながら説明する。
ポンプ流量推定装置は、図1に示すように、ポンプの流量推定に必要なデータを取得して流量推定を行う主装置1と、流量推定の対象となるポンプ3とを備えて構成されている。
(Embodiment 1)
A pump flow rate estimation apparatus for realizing a pump flow rate estimation method according to the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the pump flow rate estimation device includes a main device 1 that obtains data necessary for pump flow rate estimation and performs flow rate estimation, and a pump 3 that is a target of flow rate estimation. .

ポンプ3は、その一方側が地下水のある井戸へ配管6aを介して接続され、もう一方側に接続された配管6bを介して、例えば農用地へ地下水が供給されるようになっている。ポンプ3には、配電系統に接続された配電盤5から、電力供給線4を介して電力が供給される。配電盤5は、ブレーカやタイマーが設置された電力供給線4に接続されているので、電力供給の開閉とタイマーにより設定された一定時間において、ポンプ3の稼動運転や手動による稼動運転を行うことができる。
また、配電盤5には、ポンプ3を駆動する電流値又は電力値を検出するセンサ部2が設置されている。
One side of the pump 3 is connected to a well having groundwater via a pipe 6a, and groundwater is supplied to, for example, agricultural land via a pipe 6b connected to the other side. Electric power is supplied to the pump 3 from the distribution board 5 connected to the distribution system via the power supply line 4. Since the switchboard 5 is connected to the power supply line 4 in which a breaker and a timer are installed, the operation of the pump 3 and the manual operation can be performed in a certain time set by the opening and closing of the power supply and the timer. it can.
In addition, the switchboard 5 is provided with a sensor unit 2 that detects a current value or a power value for driving the pump 3.

主装置1は、ポンプ運用時におけるポンプ3を駆動する電流値又は電力値を計測する計測部11と、ポンプ3を駆動する電流値又は電力値に対する流量値について予め行う事前計測により検出し、前記流量値に対する前記電流値又は電力値を対応関係として記憶する記憶部12と、記憶された対応関係のデータからポンプ運用時の流量を推定する流量推定部13と、推定された流量の表示等を行う表示部14と、電流値(電力値)と流量値の対応関係をオペレーターが設定する設定部15と、各部間でデータの送受信を行って所望の処理を行うよう制御する制御部10を備えて構成されている。   The main device 1 detects the current value or power value for driving the pump 3 during the pump operation, and the pre-measurement performed in advance for the flow value for the current value or power value for driving the pump 3, A storage unit 12 that stores the current value or power value with respect to the flow rate value as a correspondence relationship, a flow rate estimation unit 13 that estimates a flow rate during pump operation from the stored correspondence relationship data, a display of the estimated flow rate, and the like A display unit 14 to perform, a setting unit 15 in which an operator sets a correspondence relationship between a current value (power value) and a flow rate value, and a control unit 10 to perform transmission / reception of data between the units to perform a desired process. Configured.

事前計測による記憶部12への記憶は、例えば、ポンプ設置場所への主装置1の取付以前に行う。この場合、ポンプ3に対して電力量計測器(電力センサ)2´及び超音波流量計7´から構成される計測器を別途設置し、この計測器に図2に示すような時系列データとなる電流波形(電力波形)と流量波形とを取り込み、同時刻における電流または電量と流量との対応関係を確認する。そして、オペレーターが前記対応関係を主装置1の設定部15から設定し、記憶部12へ記憶させることにより行う。   The storage in the storage unit 12 by the pre-measurement is performed, for example, before the main device 1 is attached to the pump installation location. In this case, the pump 3 is separately provided with a measuring device composed of a power meter (power sensor) 2 ′ and an ultrasonic flowmeter 7 ′, and the time series data as shown in FIG. Current waveform (power waveform) and flow rate waveform are captured, and the correspondence relationship between the current or electric energy and the flow rate at the same time is confirmed. Then, the operator sets the correspondence from the setting unit 15 of the main apparatus 1 and stores it in the storage unit 12.

図2は、貯水槽への揚水用ポンプにおいて、ポンプ3側に電流変成器とデジタルオシロおよび超音波流量計を設置し、計測されたポンプ3の電流波形(点線)と流量波形(実線)とをプロットしたグラフである。図2より、流量波形(実線)に対して電流波形(点線)がほぼ同じ波形で対応していることが観測でき、電流値から流量が推定可能なことが理解できる。図2でのポンプは、貯水槽への揚水用なので、水位によりオン・オフを繰り返しているが、吐出口が開放の場合には同じ電流値と流量値とが継続することとなる。   Fig. 2 shows a pump for pumping water to a water storage tank. A current transformer, digital oscilloscope and ultrasonic flowmeter are installed on the pump 3 side. The measured current waveform (dotted line) and flow rate waveform (solid line) of the pump 3 Is a graph in which is plotted. From FIG. 2, it can be observed that the current waveform (dotted line) corresponds to the flow rate waveform (solid line) with substantially the same waveform, and it can be understood that the flow rate can be estimated from the current value. Since the pump in FIG. 2 is for pumping water to the water storage tank, it is repeatedly turned on and off depending on the water level. However, when the discharge port is open, the same current value and flow rate value will continue.

事前計測による記憶部12への記憶は、図3に示すように、ポンプ3に設置されたセンサ部2を使用して行うように構成してもよい。この場合、ポンプ3の配管6bに流量センサとしての流量計測器(流量計)7を設置し、計測部11が流量計測器7からの流量値と、この流量値に対してセンサ部2により検出された電流値又は電力値との対応関係(時系列的に同じ時刻のデータ)を計測する。そして、記憶部12は、流量計測器7で検出した流量値に対してセンサ部2により検出された電流値又は電力値との対応関係を記憶する。
また、ポンプ運用時の流量推定時においては、計測部11は、センサ部2により検出された電流値又は電力値を計測する。
You may comprise so that the memory | storage to the memory | storage part 12 by prior measurement may be performed using the sensor part 2 installed in the pump 3, as shown in FIG. In this case, a flow rate measuring device (flow meter) 7 as a flow rate sensor is installed in the pipe 6b of the pump 3, and the measuring unit 11 detects the flow rate value from the flow rate measuring device 7 and the sensor unit 2 with respect to this flow rate value. The correspondence (data at the same time in time series) with the measured current value or power value is measured. And the memory | storage part 12 memorize | stores the correspondence with the electric current value or electric power value detected by the sensor part 2 with respect to the flow volume value detected with the flow measuring device 7. FIG.
At the time of estimating the flow rate during pump operation, the measuring unit 11 measures the current value or the power value detected by the sensor unit 2.

図1及び図3における流量推定部13は、記憶部12に記憶された電流値(電力値)と流量値との対応関係から流量又は積算流量を推定する。流量推定部13は、ポンプ運用時の流量推定において測定した電流値(電力値)が記憶部12に対応関係として設定されている電流値または電力値の範囲内であるか否かを判別する判別装置を備えている。   The flow rate estimation unit 13 in FIGS. 1 and 3 estimates the flow rate or the integrated flow rate from the correspondence relationship between the current value (power value) stored in the storage unit 12 and the flow rate value. The flow rate estimation unit 13 determines whether or not the current value (power value) measured in the flow rate estimation during pump operation is within the range of the current value or power value set as a correspondence relationship in the storage unit 12. Equipment.

表示部14は、例えばディスプレイ装置で構成され、推定された流量の表示や、後述する電力値(電圧値又は電流値)と流量値の対応関係の再計測の必要性を告知可能としている。再計測の告知は、視覚で認識させる警告ランプや、聴覚で認識させるスピーカで行う構成であってもよい。   The display unit 14 is configured by, for example, a display device, and can notify the necessity of displaying the estimated flow rate and re-measuring the correspondence between the power value (voltage value or current value) and the flow rate value, which will be described later. The notification of the remeasurement may be performed by a warning lamp that is visually recognized or a speaker that is visually recognized.

設定部15は、予め行う事前計測や、後述するポンプ運用時の再度の事前計測により、電力値(電圧値又は電流値)と流量値の対応関係を入力設定するものである。
流量計測器(流量計)7を設置しセンサ部2の電流(電力)波形とともに計測部11で流量波形を計測する図3の形態における再度の事前計測による場合は、流量推定部13の判別装置が判別した結果により、ポンプの揚程変化を検知した制御部10が、計測部11で計測した電流値(電力値)と流量値の対応関係を設定部15において自動的に設定し、記憶部12へ記憶するように構成してもよい。
The setting unit 15 inputs and sets the correspondence relationship between the power value (voltage value or current value) and the flow rate value by pre-measurement performed in advance or re-pre-measurement during pump operation described later.
In the case of re-preliminary measurement in the form of FIG. 3 in which the flow rate measuring device (flow meter) 7 is installed and the flow rate waveform is measured by the measurement unit 11 together with the current (power) waveform of the sensor unit 2, the discrimination device of the flow rate estimation unit 13 Based on the determination result, the control unit 10 that has detected the pump head change automatically sets the correspondence between the current value (power value) measured by the measurement unit 11 and the flow rate value in the setting unit 15, and the storage unit 12. You may comprise so that it may memorize | store.

次に、上述したポンプ流量推定装置を用いて、ポンプ運用時におけるポンプ流量(ポンプの汲み上げ開始からの総合流量)の推定を行う場合について、図4及び図5のフローチャート図を参照して説明する。ポンプ流量推定装置により運用時におけるポンプ流量を推定する場合、事前計測(図4)と運用時計測(図5)の各処理を行う必要がある。   Next, the case of estimating the pump flow rate (the total flow rate from the start of pump pumping) at the time of pump operation using the above-described pump flow rate estimation device will be described with reference to the flowcharts of FIGS. . When the pump flow rate estimation apparatus estimates the pump flow rate during operation, it is necessary to perform each process of prior measurement (FIG. 4) and operation measurement (FIG. 5).

先ず、ポンプ3について、ポンプ運用時前の事前計測を行う(ステップ20)。事前計測は、上述したように、所定場所に主装置1が設置される前にポンプ3に別途設置した測定装置により行う場合と、ポンプ3に設置されたセンサ部2及び流量計測器7により行う場合とがある。例えば、別途設置した測定装置により行う場合、ポンプ3の配電盤5側に電力量計測器2´を設置し、配管6に超音波流量計7´を設置した後、ポンプ3を手動で稼動させ(ステップ21)、初期稼動から定常の運転へ移行するのを確認した後に(ステップ22)、電力量計測器2´で電力値Po[kW]を、超音波流量計7´で対応する流量Ro[m3/h]を計測する(ステップ23)。 First, the pump 3 is pre-measured before the pump is operated (step 20). As described above, the pre-measurement is performed by the measurement device separately installed in the pump 3 before the main device 1 is installed in a predetermined place, and by the sensor unit 2 and the flow rate measuring device 7 installed in the pump 3. There are cases. For example, when the measurement is performed by a separately installed measuring device, the power meter 2 'is installed on the switchboard 5 side of the pump 3, the ultrasonic flowmeter 7' is installed on the pipe 6, and then the pump 3 is operated manually ( Step 21) After confirming the transition from the initial operation to the steady operation (Step 22), the power value Po [kW] is measured by the power meter 2 ′ and the flow rate Ro [ m 3 / h] is measured (step 23).

従来のポンプの稼働時間を基準とする場合には、時間を指標とするために流量の計測には1時間程度を要していたが、電力値Po[kW]や電流値(図2)を指標とし、それに対応する流量を計測することで短時間(数分)での計測が可能となる。流量の計測は、超音波流量計に代えて電磁式流量計を使用しても良い。また、堰(枡やタンクでも可)などを利用した開水路流量計を使用し、開放吐出口から放出される単位時間当たりの流量を計測するようにしてもよい。この場合、流量の計測には数10分が必要となる。   When the operation time of the conventional pump is used as a reference, it takes about 1 hour to measure the flow rate because time is used as an index. However, the power value Po [kW] and the current value (Fig. 2) Measurement in a short time (several minutes) is possible by measuring the flow rate corresponding to the index. For measurement of the flow rate, an electromagnetic flow meter may be used instead of the ultrasonic flow meter. Moreover, you may make it measure the flow volume per unit time discharge | released from an open discharge port using the open channel flowmeter using a weir (it can also be a dredging or a tank). In this case, it takes several tens of minutes to measure the flow rate.

計測するデータは、電力量計測器による電力値[kW]としたが、電力値[kW]を直接計測するのではなく、電流変成器及び計測変圧器により電流値[A]と電圧値[V]を測定しても良い。測定される電流値と電圧値は実効値でもよい。また、電流値のみを計測してもよく、その場合も実効値でもよい。また、AD変換器で標本化された値でもよい。   The data to be measured is the power value [kW] measured by the energy meter, but instead of directly measuring the power value [kW], the current value [A] and voltage value [V] are measured by the current transformer and measurement transformer. ] May be measured. The measured current value and voltage value may be effective values. Further, only the current value may be measured, and in that case, it may be an effective value. Moreover, the value sampled with the AD converter may be sufficient.

事前計測された電力値Po[kW]と流量値Ro [m3/h]は、主装置1の設定部15からオペレーターが人的に設定入力し、制御部10がこれらの値を対応関係として記憶部12へ記憶する(ステップ24)。
または、流量計測器(流量計)7を設置しセンサ部2の電流(電力)波形とともに計測部11で流量波形を計測する図3の形態の場合には、計測部11で計測した電流値(電力値)と流量値の対応関係を自動的に記憶部12へ記憶するように構成してもよい。
The pre-measured power value Po [kW] and flow rate value Ro [m 3 / h] are manually set and input by the operator from the setting unit 15 of the main apparatus 1, and the control unit 10 uses these values as correspondences. It memorize | stores in the memory | storage part 12 (step 24).
Alternatively, in the case of the configuration of FIG. 3 in which a flow rate measuring device (flow meter) 7 is installed and the flow rate waveform is measured by the measurement unit 11 together with the current (power) waveform of the sensor unit 2, the current value measured by the measurement unit 11 ( The correspondence relationship between the power value and the flow rate value may be automatically stored in the storage unit 12.

次に、事前計測が行われたポンプの運用時における流量推定について説明する。
ポンプ運用時においては、配電盤5に設置されたセンサ部2により運用時計測(ステップ30)が行われる。センサ部2としては、電流変成器と計測変圧器が取付けられ、電力供給線4からポンプ3へ供給する電流波形と電圧波形とを計測し、主装置1の計測部11でサンプリング周期T[min]にて標本化された電流値Is[A]と電圧値Vs[V]を得る(ステップ31)。
Next, the flow rate estimation during the operation of the pump that has been measured in advance will be described.
During pump operation, measurement during operation (step 30) is performed by the sensor unit 2 installed on the switchboard 5. As the sensor unit 2, a current transformer and a measurement transformer are attached, and a current waveform and a voltage waveform supplied from the power supply line 4 to the pump 3 are measured, and the sampling period T [min in the measurement unit 11 of the main apparatus 1. ] To obtain the current value Is [A] and the voltage value Vs [V] sampled in step 31 (step 31).

ここでサンプリング周期T[min]は、1分間隔T=1[min]とする。サンプリング周期は、1時間が60分間であるため60を割り切れる整数が望ましい。また、サンプリング周期が1分間隔より小さな場合であっても、1分間が60秒であるため、60を割切る周期が望ましい。   Here, the sampling period T [min] is set to 1 minute interval T = 1 [min]. The sampling period is preferably an integer that is divisible by 60 because one hour is 60 minutes. Even if the sampling period is smaller than 1 minute interval, since 1 minute is 60 seconds, a period that divides 60 is desirable.

流量推定部13では、計測部11で標本化された電流値Is[A]と電圧値Vs[V]とから電力値Ps[kW]を算出する(ステップ32)。
そして、流量推定部13内の判別装置において、電力値Ps[kW]が事前計測で記憶されている電力値Poの範囲(式1)を満足しているかを判断する(ステップ33)。式1におけるαは、季節や採取による揚程変動で選定される定数であり、配管の揚程に比較し小さい値となる。
The flow rate estimation unit 13 calculates the power value Ps [kW] from the current value Is [A] and the voltage value Vs [V] sampled by the measurement unit 11 (step 32).
Then, in the discrimination device in the flow rate estimation unit 13, it is determined whether the power value Ps [kW] satisfies the range of the power value Po (Equation 1) stored in the preliminary measurement (step 33). Α in Equation 1 is a constant selected based on the variation in the head due to the season and sampling, and is a smaller value than the head of the pipe.

Po−α[kW] < Ps[kW] < Po+α[kW] (式1)   Po-α [kW] <Ps [kW] <Po + α [kW] (Equation 1)

判別装置において、制御部10で運用されているポンプの稼動状態が事前計測と同等である(電力値Ps[kW]が式1を満足している)ことが判別されると、制御部10は記憶部12に記憶されている過去の積算電力量Pd[kWh]に対して、式2に示すように、新たに計測されたサンプリング周期が1分間隔の電力Ps[kW]を積算する。   When it is determined in the determination device that the operating state of the pump operated in the control unit 10 is equivalent to the pre-measurement (the power value Ps [kW] satisfies Equation 1), the control unit 10 As shown in Equation 2, the power Ps [kW] with a newly measured sampling interval is added to the past accumulated power amount Pd [kWh] stored in the storage unit 12 as shown in Equation 2.

Pd[kWh]=Ps[kW]/60+Pd [kWh] (式2)   Pd [kWh] = Ps [kW] / 60 + Pd [kWh] (Formula 2)

そして制御部10は、式2で計算された積算電力量Pd[kWh]で記憶部12のPd[kWh]を更新する(ステップ34)。   And the control part 10 updates Pd [kWh] of the memory | storage part 12 with the integrated electric energy Pd [kWh] calculated by Formula 2 (step 34).

ポンプ3で汲み上げた総合流量Rd[m3]は、記憶部12に記憶されている事前計測流量Ro[m3/h]と積算電力量Pd[kWh]とを利用し、流量推定部13にて式3により演算される(ステップ35)。 The total flow rate Rd [m 3 ] pumped up by the pump 3 is stored in the flow rate estimation unit 13 using the pre-measured flow rate Ro [m 3 / h] and the accumulated power amount Pd [kWh] stored in the storage unit 12. Then, the calculation is performed according to Equation 3 (step 35).

Rd[m3]=Pd[kWh]÷Po[kW]×Ro[m3/h] (式3) Rd [m 3 ] = Pd [kWh] ÷ Po [kW] × Ro [m 3 / h] (Formula 3)

総合流量Rd[m3]は、表示部14に表示されることで、推定されたポンプ流量(総合流量)が確認できるようになっている。 The total flow rate Rd [m 3 ] is displayed on the display unit 14 so that the estimated pump flow rate (total flow rate) can be confirmed.

算出される電力値Ps[kW]がある時間以上、式1の範囲外となった場合には、流量推定部13の判別装置は、弁などの設定の調整でポンプの揚程が変更され流量が事前計測と相違すると判断し(ステップ36)、制御部10を介して表示部14に「計測要」と表示する(ステップ37)とともに、P0[kW]から変化している範囲外のPr[kW]の変化時刻と、再度の事前計測が行われるまでのPr[kW]の積算電力量を随時記憶する(ステップ38)。 When the calculated power value Ps [kW] is out of the range of Equation 1 for a certain time or longer, the discriminating device of the flow rate estimation unit 13 changes the pump head by adjusting the setting of the valve and the flow rate is changed. determines that differs from the pre-measurement (step 36), the display unit 14 via the control unit 10 displays "measurement required" (step 37), Pr outside the range changes from P 0 [kW] [ The change time of kW] and the accumulated electric energy of Pr [kW] until the previous preliminary measurement is performed are stored as needed (step 38).

通知・通報・告知等により「計測要」を認識したオペレーターは、再度の事前計測の準備を行って、電力値と流量との対応関係を計測する再度の事前計測を実施する(ステップ39)。
再度の事前計測では、計測され算出されている電力値Ps[kW]の値がP0[kW]の許容範囲である式1の範囲外となった電力値をここでPr[kW]とし、この電力値Pr[kW]及び対応する流量を新たな対応関係として記憶部12に記憶させる(ステップ40)。
そして、別途積算電力量Pdr[kWh]=0から、新たに変更された電力値Pr[kW]の積算電力量Pdr[kWh]を式4により演算し記憶部12へ格納する(ステップ41)。
The operator who has recognized “measurement required” by notification, notification, notification, etc. prepares for the preliminary measurement again, and performs the preliminary measurement again to measure the correspondence between the power value and the flow rate (step 39).
In the previous pre-measurement, the power value Ps [kW] that is measured and calculated is out of the range of Equation 1 that is the allowable range of P 0 [kW], where Pr [kW] This power value Pr [kW] and the corresponding flow rate are stored in the storage unit 12 as a new correspondence relationship (step 40).
Then, the accumulated power amount Pdr [kWh] of the newly changed power value Pr [kW] is calculated from Equation 4 from the separately accumulated power amount Pdr [kWh] = 0 and stored in the storage unit 12 (step 41).

Pdr[kWh]=Pr[kW]/60+Pdr[kWh] (式4)   Pdr [kWh] = Pr [kW] / 60 + Pdr [kWh] (Formula 4)

すなわち、表示部14に表示された「計測要」への対応としては、先に示した事前計測と同様に、主装置1の設定部15により計測データの設定及び記憶部12への記憶が実行される。そして、電力値Pr[kW]に対応する流量Rr[m3/h]が記憶部12に格納され、式5により積算流量Rdr [m3]が算出される(ステップ42)。
または、流量計測器7の出力を計測部11に入力させる場合は、その電力と流量との対応関係を記憶する。
That is, as a response to the “measurement required” displayed on the display unit 14, measurement data is set and stored in the storage unit 12 by the setting unit 15 of the main apparatus 1 as in the previous measurement described above. Is done. Then, the flow rate Rr [m 3 / h] corresponding to the power value Pr [kW] is stored in the storage unit 12, and the integrated flow rate Rdr [m 3 ] is calculated by Equation 5 (step 42).
Or when making the output of the flow measuring device 7 input into the measurement part 11, the correspondence of the electric power and flow volume is memorize | stored.

Rdr[m3]=Pdr[kWh]÷Pr[kW]×Rr[m3/h] (式5) Rdr [m 3 ] = Pdr [kWh] ÷ Pr [kW] × Rr [m 3 / h] (Formula 5)

以降は、計測値から算出される電力値Ps[kW]がPo[kW]とPr[kW]のいずれかの範囲であれば個々の積算電力量Pd[kWh]、Pdr[kWh]を記憶するのみで、容易に積算流量を演算することが可能となる。記憶部12に記憶される電力値と流量値との対応関係は、事前計測される電力値Po[kW]の他に、揚程の変化に応じて電力値Pr[kW]が複数個存在してもよい。   Thereafter, if the power value Ps [kW] calculated from the measured value is in the range of either Po [kW] or Pr [kW], the individual integrated power amounts Pd [kWh] and Pdr [kWh] are stored. Therefore, the integrated flow rate can be easily calculated. The correspondence relationship between the power value and the flow rate value stored in the storage unit 12 includes a plurality of power values Pr [kW] corresponding to changes in the head in addition to the power value Po [kW] measured in advance. Also good.

上述の流量推定装置では、センサ部2で計測された電力値[kW]と、記憶部12に記憶されている積算電力量[kWh]を使用して流量推定を行う例を説明したが、センサ部2で計測される図2に示すような電流値[A]と、記憶部12に記憶された積算電流量[Ah]を使用してもよい。この場合には、センサ部2は電流変成器のみで構成し、範囲内であるかどうかを判断する式は式6(式1に対応)で行われる。βは、式1のαと同様に、季節や採取による揚程変動で選定される定数である。   In the above-described flow rate estimation apparatus, the example in which the flow rate is estimated using the power value [kW] measured by the sensor unit 2 and the integrated power amount [kWh] stored in the storage unit 12 has been described. The current value [A] measured by the unit 2 as shown in FIG. 2 and the integrated current amount [Ah] stored in the storage unit 12 may be used. In this case, the sensor unit 2 is composed only of a current transformer, and an expression for determining whether or not it is within the range is expressed by Expression 6 (corresponding to Expression 1). β is a constant that is selected based on the variation in the head height due to the season or sampling, as in α in Equation 1.

設定電流−β[A] < 計測電流[A] < 設定電流+β[A] (式6)   Setting current-β [A] <Measurement current [A] <Setting current + β [A] (Formula 6)

図6は、図1のポンプ流量推定装置の主装置1に通信部16を設け、揚程が変更され流量が事前計測と相違する場合に、その状況を外部へ通信可能とする機能を追加した構成を示す。
このポンプ流量推定装置の構成によれば、ポンプ運用時において、算出される電力値Ps[kW]がある時間以上において式1の範囲外となった場合、流量推定部13は、弁などの設定の調整で揚程が変更され流量が事前計測と相違すると判断し、制御部10を介して表示部14に「計測要」と表示するとともに、通信部16で外部の管理者へ「計測要」を通報する。これにより、ポンプ設置場所から離れた位置において、再計測が必要であることが把握でき、対応を行うことで精度が高い流量推定を維持することができる。
再計測までは、「計測要」後の電力量Pr[kW]とPdr[kwh]が記憶部12に保持される。通信部16の通信の形態は種々考えられる。
また、事前計測及び再度の事前計測を計測部11で行う図3の形態についても、主装置1に通信部16を設けることにより、同様の効果を奏することができる。
FIG. 6 is a configuration in which a communication unit 16 is provided in the main apparatus 1 of the pump flow rate estimation apparatus of FIG. 1 and a function is added to enable communication of the situation to the outside when the head is changed and the flow rate is different from the pre-measurement. Indicates.
According to the configuration of the pump flow rate estimation device, when the calculated power value Ps [kW] is out of the range of the expression 1 for a certain time or more during the pump operation, the flow rate estimation unit 13 sets a valve or the like. It is determined that the head is changed and the flow rate is different from the pre-measurement, and “Measurement Required” is displayed on the display unit 14 via the control unit 10, and “Measurement Required” is displayed to an external administrator via the communication unit 16. report. Thereby, it can grasp | ascertain that re-measurement is required in the position away from the pump installation place, and can maintain highly accurate flow volume estimation by responding.
Until the re-measurement, the electric energy Pr [kW] and Pdr [kwh] after “measuring required” are held in the storage unit 12. Various forms of communication by the communication unit 16 are possible.
In addition, the same effect can be obtained by providing the main unit 1 with the communication unit 16 for the configuration in FIG. 3 in which the pre-measurement and the re-pre-measurement are performed by the measurement unit 11.

(実施形態2)
ポンプ流量推定装置の他の実施形態を図7に示す。このポンプ流量推定装置は、サーバ装置9を備えることで、図6の実施形態の通信機能を重視し、更に進展させた機能を有する構成となっている。
図7のポンプ流量推定装置において、図6と同じ構成を採る部分については同一符号を付している。図7のポンプ流量推定装置では、計測部11に流量値を出力する流量計測器7を備えていない構成となっている。以下、異なる構成を中心に説明する。
(Embodiment 2)
Another embodiment of the pump flow rate estimation apparatus is shown in FIG. This pump flow rate estimation device includes the server device 9 and thus has a configuration that emphasizes the communication function of the embodiment of FIG.
In the pump flow rate estimating apparatus of FIG. 7, the same reference numerals are given to the portions having the same configuration as that of FIG. In the pump flow rate estimation apparatus of FIG. 7, the flow rate measuring device 7 that outputs a flow rate value to the measurement unit 11 is not provided. In the following, different configurations will be mainly described.

主装置1は、配電盤5の電力を計測する電力量計17と、計測したデータを通信するための送信部18とから構成され、通信機能付電力量計と同じ機能を備えている。送信部18は、電力量計17で計測された電力値、及び、計測時刻を計測データとしてサーバ装置9へ送信する。電力量計17には、配電線8を介して電源電圧が供給されている。また、電力量計17は、メータでなく電力が計測可能な測定装置でもよい。
サーバ装置9は、主装置1の送信部18から送信された計測データを受信する受信部91と、図5の制御部10、記憶部12、流量推定部13、表示部14、設定部15にそれぞれ該当する制御部90、記憶部92、流量推定部93、表示部94、入力部95を備えている。
The main device 1 includes a watt-hour meter 17 that measures the power of the switchboard 5 and a transmission unit 18 for communicating the measured data, and has the same function as the watt-hour meter with a communication function. The transmission unit 18 transmits the power value measured by the watt hour meter 17 and the measurement time to the server device 9 as measurement data. The power meter 17 is supplied with a power supply voltage via the distribution line 8. Further, the watt hour meter 17 may be a measuring device capable of measuring electric power instead of a meter.
The server device 9 receives the measurement data transmitted from the transmission unit 18 of the main device 1, the control unit 10, the storage unit 12, the flow rate estimation unit 13, the display unit 14, and the setting unit 15 in FIG. 5. Each includes a corresponding control unit 90, storage unit 92, flow rate estimation unit 93, display unit 94, and input unit 95.

ポンプ3で使用される電力は、電力供給電線4を介して配電盤5から供給され、配電盤5の負荷が主にポンプ3である場合、配電盤5で使用される電力を計量する電力量計17の積算電力量はポンプ使用電力量とほぼ同等となる。
この場合には、電力量計17は電力会社が設置する通信機能付電力量計を電力量計17と送信部18の代わりとして使用することが可能となり、通信機能付電力量計が収集した一定間隔(通常30分間隔)の積算電力量値を受信部91で受信する(電力会社が設置した通信機能付電力量計を主装置1として取り扱う)ことで、主装置1を運用者側で設置する必要はない。また、図7で配電線8に取付けられた主装置1はポンプ3への電力供給線4に設置してもよい。
主装置1の電力量計17で計測された積算電力量は、定期的に送信部18を介してサーバ装置9側へ送信(収集)される。サーバ装置9に収集された積算電力量データは、受信部91で受信後に制御部80の指示により記憶部92へ格納される。このポンプ流量推定装置によれば、定期的(例えば30分間隔)に収集されるポンプ稼動に関する積算電力量を流量推定のデータとして使用することができる。
The electric power used in the pump 3 is supplied from the switchboard 5 via the power supply wire 4, and when the load of the switchboard 5 is mainly the pump 3, the watt-hour meter 17 that measures the power used in the switchboard 5 The integrated power amount is almost equal to the pump power consumption.
In this case, the watt-hour meter 17 can use the watt-hour meter with communication function installed by the power company as a substitute for the watt-hour meter 17 and the transmission unit 18, and the watt-hour meter with communication function collected by the watt-hour meter. The main unit 1 is installed on the operator side by receiving the integrated power amount value at intervals (usually every 30 minutes) by the receiving unit 91 (the power meter with communication function installed by the power company is handled as the main unit 1). do not have to. Further, the main device 1 attached to the distribution line 8 in FIG. 7 may be installed on the power supply line 4 to the pump 3.
The integrated power amount measured by the watt hour meter 17 of the main device 1 is periodically transmitted (collected) to the server device 9 side via the transmission unit 18. The accumulated power amount data collected by the server device 9 is stored in the storage unit 92 according to an instruction from the control unit 80 after being received by the receiving unit 91. According to this pump flow rate estimation apparatus, the integrated electric energy related to pump operation collected periodically (for example, every 30 minutes) can be used as flow rate estimation data.

主装置1の電力量計17でポンプ運用前に事前計測された電力値Po[kW]と流量値Ro [m3/h]は、サーバ装置9の入力部95から設定入力され、制御部90により記憶部92に記憶される。
制御部90は、記憶部92に記憶されているn時刻に30分間隔で収集されたポンプ稼動に関する積算電力量Pd(n)と、30分前の積算電力量Pd(n-1)とから、電力値Ps(n) [kW]について式7により算出する。
The power value Po [kW] and the flow rate value Ro [m 3 / h] measured in advance by the watt-hour meter 17 of the main device 1 before the pump operation are set and input from the input unit 95 of the server device 9, and the control unit 90 Is stored in the storage unit 92.
The control unit 90 uses the accumulated power amount Pd (n) related to the pump operation collected at 30-minute intervals and the accumulated power amount Pd (n−1) 30 minutes before, which are stored in the storage unit 92 at time n. The electric power value Ps (n) [kW] is calculated by Equation 7.

Ps(n)=(Pd(n)−Pd(n-1))×2 [kW] (式7)   Ps (n) = (Pd (n) −Pd (n-1)) × 2 [kW] (Formula 7)

算出されたPs[kW]が上述した式1の範囲内であれば、制御部90で運用されているポンプ3の稼動状態が事前計測と同等であると判別する。
そして、式8によりRd(n)[m3] として総合積算流量を算出する。
If the calculated Ps [kW] is within the range of Equation 1 described above, it is determined that the operating state of the pump 3 operated by the control unit 90 is equivalent to the preliminary measurement.
Then, the total integrated flow rate is calculated as Rd (n) [m 3 ] by Equation 8.

Rd(n)[m3]=Pd(n)[kWh] ÷Po[kW]×Ro[m3/h] (式8) Rd (n) [m 3 ] = Pd (n) [kWh] ÷ Po [kW] × Ro [m 3 / h] (Formula 8)

算出される電力値Ps[kW]がある時間以上において、式1の範囲外の電力値Pr[kW]となった場合には、制御部90は、弁などの設定の調整で揚程が変更され、流量が事前計測と相違すると判断し、表示部94に「計測要」と表示する。
事前計測の電力値Po[kW]と相違すると判別されたPr(n)[kW]の算出式を参考のため式9に示す。
When the calculated power value Ps [kW] becomes a power value Pr [kW] outside the range of Equation 1 for a certain time or more, the control unit 90 changes the head by adjusting the setting of the valve and the like. The flow rate is determined to be different from the pre-measurement, and “measurement required” is displayed on the display unit 94.
The formula for calculating Pr (n) [kW] determined to be different from the power value Po [kW] measured in advance is shown in Formula 9 for reference.

Pr(n)=(Pd(n)−Pd(n-1))×2 [kW] (式9)     Pr (n) = (Pd (n) −Pd (n-1)) × 2 [kW] (Formula 9)

記憶部92の別領域に、算出された式9の数値とその時刻n、及び、収集されている積算電力量Pd(n)を記憶させる。これにより以降の収集積算電力量Pd(n+1)は、電力量Pr[kW]で今後計測されるであろうRr流量[m3/h]での流量算出に使用される。 In a different area of the storage unit 92, the calculated numerical value of Formula 9, the time n, and the accumulated power amount Pd (n) collected are stored. As a result, the subsequent collected integrated power amount Pd (n + 1) is used for flow rate calculation at the Rr flow rate [m 3 / h] that will be measured in the future with the power amount Pr [kW].

このポンプ流量推定装置によれば、ポンプ3の設置場所近くの主装置1には電力量計17及び送信部18のみを設置し、流量推定処理は離れた場所に設置されたサーバ装置9で行うことができ、例えば設置場所が異なる複数ポンプの流量を管理するような場合に、一括管理による効率的な処理を行うことができる。   According to this pump flow rate estimation device, only the watt hour meter 17 and the transmission unit 18 are installed in the main device 1 near the installation location of the pump 3, and the flow rate estimation process is performed by the server device 9 installed in a remote location. For example, when managing the flow rates of a plurality of pumps with different installation locations, efficient processing by collective management can be performed.

上述した各ポンプ流量推定装置によれば、吐出口が開放で運用されるポンプ3の流量推定を行うに際し、計測部11(電力量計17)による運用前の事前計測によって記憶部12(記憶部92)に記憶された電流値(電力値)に対する流量値を基準にポンプ運用時の流量推定を行うとともに、ポンプ運用時に計測された電流値(電力値)が対応関係で設定されている電流値(電力値)の範囲内でない場合は、流量推定部13(流量推定部93)の判別装置において揚程の変化・変動が生じたと判断し、計測部11(電力量計17)で新たに計測された電流値(電力値)に対応する流量値を記憶部12(記憶部92)に追加記憶するとともに、その流量値を基準に流量推定を行うことで、ポンプ運用時で揚程が変動した場合においても、安価で精度を確保した流量推定を行うことができる。
すなわち、吐出口が開放で使用されるポンプの流量推定を行う場合に、揚程による調整の有無を装置側で判別可能とすることで、高価な水量計測器を使用することなく、稼働時間の計測のみでは困難な揚程変化・変動に起因する誤差に対応して推定することができ、推定流量の精度を向上させることができる。
According to each pump flow rate estimation apparatus mentioned above, when estimating the flow rate of the pump 3 operated with the discharge port opened, the storage unit 12 (storage unit) is pre-measured by the measurement unit 11 (watt-hour meter 17). 92) is used to estimate the flow rate during pump operation based on the flow rate value stored in the current value (power value) stored in 92), and the current value (power value) measured during pump operation is set in a corresponding relationship. If it is not within the range of (power value), it is determined that a change or variation in the head has occurred in the discrimination device of the flow rate estimation unit 13 (flow rate estimation unit 93), and the measurement unit 11 (watt hour meter 17) newly measures. In addition, the flow rate value corresponding to the current value (power value) is additionally stored in the storage unit 12 (storage unit 92), and the flow rate is estimated based on the flow rate value, so that when the head fluctuates during pump operation, Even cheaper It is possible to perform flow rate estimation secured in degrees.
In other words, when estimating the flow rate of a pump that is used with the discharge port open, it is possible to determine whether or not there is adjustment by the head on the device side, so that the operation time can be measured without using an expensive water meter. Therefore, it is possible to estimate in accordance with an error caused by a head change / variation that is difficult to achieve, and the accuracy of the estimated flow rate can be improved.

1…主装置、 2…センサ部、 2´…電力量計測器(電力センサ)、 3…ポンプ、 4…電力供給線、 5…配電盤、 6a,6b…配管、 7…流量計測器(流量計)、 7´…超音波流量計、 8…配電線、 9…サーバ装置、 10…制御部、 11…計測部、 12…記憶部、 13…流量推定部(判別装置)、 14…表示部、 15…設定部、 16…通信部、 17…電力量計、 18…送信部、 90…制御部、 91…受信部、 92…記憶部、 93…流量推定部、 94…表示部、 95…入力部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Main apparatus, 2 ... Sensor part, 2 '... Electric energy measuring device (electric power sensor), 3 ... Pump, 4 ... Electric power supply line, 5 ... Distribution board, 6a, 6b ... Piping, 7 ... Flow measuring device (flow meter) ), 7 '... ultrasonic flowmeter, 8 ... distribution line, 9 ... server device, 10 ... control unit, 11 ... measurement unit, 12 ... storage unit, 13 ... flow rate estimation unit (discriminating device), 14 ... display unit, DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 ... Setting part, 16 ... Communication part, 17 ... Electricity meter, 18 ... Transmission part, 90 ... Control part, 91 ... Reception part, 92 ... Memory | storage part, 93 ... Flow estimation part, 94 ... Display part, 95 ... Input Department.

Claims (10)

吐出口を開放状態で使用するポンプの流量を推定する方法において、
前記ポンプを駆動する電流値又は電力値に対する流量値を予め行う事前計測により検出し、前記流量値に対する前記電流値又は電力値の対応関係を記憶し、
前記ポンプの使用時である流量推定時において測定した電流値または電力値が前記対応関係で設定されている電流値または電力値の範囲内であるか否かを判別し、
前記範囲内であると判別した場合は、測定した電流値又は電力値に基づいて、前記記憶された対応関係から流量又は積算流量を推定するとともに、
前記範囲外であると判別した場合は、測定した電流値又は電力値を記憶するとともに、前記ポンプの揚程の変動・変化が生じていると判断し、前記電流値又は電力値に対する流量値を計測し、これらの対応関係を追加記憶することを特徴とするポンプ流量推定方法。
In the method of estimating the flow rate of a pump that uses the discharge port in an open state,
Detecting the flow value for the current value or power value for driving the pump in advance by pre-measurement, storing the correspondence relationship of the current value or power value for the flow value,
Determining whether the current value or power value measured at the time of flow rate estimation when using the pump is within the range of the current value or power value set in the correspondence relationship;
If determined to be within the range, the flow rate or integrated flow rate is estimated from the stored correspondence based on the measured current value or power value,
If it is determined that it is out of the range, the measured current value or power value is stored, and it is determined that the pump head has fluctuated or changed, and the flow rate value for the current value or power value is measured. A pump flow rate estimation method characterized by additionally storing these correspondences.
前記範囲外であると判別した場合に、前記電流値又は電力値に対する流量値を再度の事前計測での計測が必要であることを告知することを特徴とする請求項1に記載のポンプ流量推定方法。   2. The pump flow rate estimation according to claim 1, wherein when it is determined that the flow rate is out of the range, the flow rate value for the current value or the power value is notified to be measured again in advance measurement. Method. 吐出口を開放状態で使用するポンプの流量を推定する装置において、
前記ポンプを駆動する電流値又は電力値を検出するセンサ部と、
前記ポンプを駆動する電流値又は電力値に対する流量値について予め行う事前計測により検出し、前記流量値に対する前記電流値又は電力値を対応関係として記憶する記憶部と、
前記センサ部により検出された電流値又は電力値を運用時計測する計測部と、
前記ポンプの運用時である流量推定時に、前記計測部で計測した電流値又は電力値に基づいて、前記記憶部の対応関係から流量又は積算流量を推定する流量推定部と、
前記ポンプの流量推定において測定した電流値または電力値が前記対応関係で設定されている電流値または電力値の範囲内であるか否かを判別する判別装置と
を備えたことを特徴とするポンプ流量推定装置。
In the device that estimates the flow rate of the pump that uses the discharge port in the open state,
A sensor unit for detecting a current value or a power value for driving the pump;
A storage unit that detects the flow value for the current value or the power value for driving the pump in advance by performing pre-measurement, and stores the current value or the power value for the flow value as a correspondence relationship;
A measurement unit that measures the current value or the power value detected by the sensor unit during operation;
When estimating the flow rate during operation of the pump, based on the current value or power value measured by the measurement unit, a flow rate estimation unit that estimates the flow rate or the integrated flow rate from the correspondence relationship of the storage unit,
A pump comprising: a determination device configured to determine whether a current value or a power value measured in the flow rate estimation of the pump is within a range of a current value or a power value set in the correspondence relationship; Flow rate estimation device.
前記事前計測による流量値の検出は、超音波流量計や電子式流量計により行われる請求項3に記載のポンプ流量推定装置。   The pump flow rate estimation apparatus according to claim 3, wherein the detection of the flow value by the preliminary measurement is performed by an ultrasonic flow meter or an electronic flow meter. 前記ポンプに流量計を設置し、前記計測部は、前記流量計で検出される流量値と、前記センサ部で検出される電流値又は電力値との対応関係を計測可能とし、前記対応関係を前記記憶部に記憶することで前記事前計測を行う請求項3に記載のポンプ流量推定装置。   A flow meter is installed in the pump, and the measurement unit can measure a correspondence between a flow value detected by the flow meter and a current value or a power value detected by the sensor unit, and the correspondence The pump flow rate estimation apparatus according to claim 3, wherein the preliminary measurement is performed by storing in the storage unit. 前記判別装置が前記範囲内であると判別した場合は、前記流量推定部において、測定した電流値又は電力値に対する流量又は積算流量を推定する請求項3に記載のポンプ流量推定装置。   The pump flow rate estimation apparatus according to claim 3, wherein the flow rate estimation unit estimates a flow rate or an integrated flow rate with respect to a measured current value or power value when the discrimination device determines that it is within the range. 前記判別装置が前記範囲外であると判別した場合は、前記ポンプの揚程の変動・変化が生じていると判断し、前記計測部で測定した電流値又は電力値を前記記憶部で記憶する一方、
前記計測部で前記電流値又は電力値に対する流量値を計測して再度の事前計測を行うことで、これらの対応関係を前記記憶部に追加記憶する請求項5に記載のポンプ流量推定装置。
When it is determined that the determination device is out of the range, it is determined that the pump head has fluctuated or changed, and the current value or power value measured by the measurement unit is stored in the storage unit. ,
The pump flow rate estimation apparatus according to claim 5, wherein the correspondence relationship is additionally stored in the storage unit by measuring the flow rate value with respect to the current value or the power value in the measurement unit and performing preliminary measurement again.
前記判別装置が前記範囲外であると判別した場合に、前記計測部で前記電流値又は電力値に対する流量値の計測が必要であることを告知する告知手段を備えた請求項7に記載のポンプ流量推定装置。   8. The pump according to claim 7, further comprising notification means for notifying that the flow rate value for the current value or the power value needs to be measured in the measurement unit when the determination device determines that it is out of the range. Flow rate estimation device. 前記告知手段は、表示部により形成される請求項8に記載のポンプ流量推定装置。   The pump flow rate estimation apparatus according to claim 8, wherein the notification unit is formed by a display unit. 吐出口を開放状態で使用するポンプの流量を推定する装置において、
前記ポンプを駆動する電流値又は電力値を検出するセンサ部と、前記センサ部により検出された電流値又は電力値のデータと計測時刻を計測データとして送信する送信部を有する主装置と、
前記主装置に対して遠隔場所に設置され、前記ポンプを駆動する電流値又は電力値に対する流量値について予め行う事前計測により検出し、前記流量値に対する前記電流値又は電力値を対応関係として記憶する記憶部と、前記送信部から送信されたデータを受信する受信部と、前記ポンプの運用時である流量推定時に、前記受信部で受信した電流値又は電力値に基づいて、前記記憶部の対応関係から流量又は積算流量を推定する流量推定部と、前記ポンプの流量推定において測定した電流値または電力値が前記対応関係で設定されている電流値または電力値の範囲内であるか否かを判別する判別装置を有するサーバ装置と、
を備えたことを特徴とするポンプ流量推定装置。
In the device that estimates the flow rate of the pump that uses the discharge port in the open state,
A main unit having a sensor unit that detects a current value or a power value for driving the pump, and a transmission unit that transmits data of the current value or power value detected by the sensor unit and measurement time as measurement data;
It is installed in a remote location with respect to the main device, and is detected by a pre-measurement performed in advance for a flow rate value corresponding to a current value or a power value for driving the pump, and the current value or power value for the flow rate value is stored as a correspondence relationship. Correspondence of the storage unit based on the current value or the power value received by the receiving unit when estimating the flow rate during operation of the pump, the receiving unit that receives data transmitted from the transmitting unit A flow rate estimator for estimating a flow rate or an integrated flow rate from the relationship, and whether the current value or power value measured in the flow rate estimation of the pump is within the range of the current value or power value set in the correspondence relationship. A server device having a determining device for determining;
A pump flow rate estimation apparatus comprising:
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