JP2022106466A - 遠隔管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】 ポンプ装置を遠隔操するための遠隔管理システムにおいて、遠隔操作時の利便性を向上させることが可能なポンプ装置用の遠隔管理システムの一例を開示する。【解決手段】 遠隔管理システム１では、給水装置１０の操作パネルの表示部及び操作部の意匠と同一又は類似する意匠を示す画像が外部機器２０の表示部２１に表示された状態で、給水装置１０の運転状況に関する情報の少なくとも一部が表示される。したがって、作業者は、外部機器２０の表示部２１に表示された表示画像に大きな違和感を覚えることなく、給水装置１０の操作パネル１６及び操作部に接する場合と同様な感覚で外部機器２０を直感的に操作・監視することができ得る。【選択図】図１

Description

本開示は、ポンプ装置用の遠隔管理システムに関する。

例えば、特許文献１に記載の給水システムは、ポンプ装置を遠隔操作可能である。

特許第５０８５２３６号公報

本開示は、ポンプ装置を遠隔操するための遠隔管理システムにおいて、例えば、遠隔操作時の利便性を向上させることが可能なポンプ装置用の遠隔管理システムの一例を開示する。

ポンプ装置用の遠隔管理システムは、例えば、以下の構成要件のうち少なくとも１つを備えることが望ましい。

すなわち、当該構成要件は、ポンプ装置（１０）に用いられる制御装置（１３）であって、制御部（１４）及び通信部（１５）を有する制御装置（１３）と、通信部（１５）を介して通信可能な外部機器（２０）であって、画像を表示することが可能な表示部（２１）を有する外部機器（２０）と、制御装置（１３）に設けられ、作業者により設定・操作される操作部、並びに設定内容及びポンプ装置（１０）の運転状況に関する情報の少なくとも一部を表示する表示部を有する操作パネル（１６）とを備え、制御装置（１３）は、ポンプ装置（１０）の運転状況に関する情報を取得し、当該情報を通信部（１５）を介して外部機器（２０）に送信する送信機能が実行可能であり、外部機器（２０）は、受信した情報を当該外部機器（２０）の表示部（２１）に表示させる表示機能が実行可能であり、表示機能が実行されると、当該外部機器（２０）の表示部（２１）には、操作パネル（１６）の表示部及び操作部の意匠と同一又は類似する意匠を示す画像が表示された状態で、情報の少なくとも一部が表示されるパネル再現機能が実行されることである。

これにより、当該遠隔管理システムでは、操作パネル（１６）の表示部及び操作部の意匠と同一又は類似する意匠を示す画像が外部機器（２０）の表示部（２１）に表示された状態で、ポンプ装置（１０）の運転状況に関する情報の少なくとも一部が表示される。

したがって、作業者は、外部機器（２０）の表示部（２１）に表示された表示内容に大きな違和感を覚えることなく、ポンプ装置（１０）の操作パネル（１６）及び操作部に接する場合と同様な感覚で外部機器（２０）を直感的に操作・監視することができ得る。

因みに、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本開示は上記括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されない。

第１実施形態に係る遠隔管理システムを示す図である。 第１実施形態に係る操作パネルの意匠を示す図である。

以下の「発明の実施形態」は、本開示の技術的範囲に属する実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的構成や構造等に限定されない。

少なくとも符号が付されて説明された機器や部材等の構成要素は、「１つの」等の断りがされた場合を除き、少なくとも１つ設けられている。つまり、「１つの」等の断りがない場合には、当該構成要素は２以上設けられていてもよい。本開示に示された給水装置は、少なくとも符号が付されて説明された構成要素等を備える。

（第１実施形態）
＜１．遠隔管理システムの概要＞
本実施形態は、例えば、マンションや商業ビル等の建物に適用される給水システムに本開示に係る遠隔管理システムの一例が適用されたものである。図１に示されるように、本実施形態に係る遠隔管理システム１は、給水装置１０及び遠隔管理装置２０等を少なくとも備える。

給水装置１０はポンプ装置の一例である。当該給水装置１０は、電動ポンプ１１、蓄圧装置１２及び制御装置１３等を少なくとも備える。電動ポンプ１１は、ポンプ部１１Ａ及びモータ部１１Ｂを有する電動式のポンプである。

電動ポンプ１１の吐出し側は、建物の配水管側に接続されている。そして、電動ポンプ１１は、例えば受水槽９に貯留された水を配水管に供給する。電動ポンプ１１の作動は、制御装置１３に設けられた制御部１４により制御される。

本実施形態に係る制御部１４は、駆動部（本実施形態では、インバータ方式の駆動回路）１４Ａを介して電動ポンプ１１の作動を制御する。駆動部１４Ａは、制御部１４から出力される指令周波数に応じた周波数を有する駆動電流をモータ部１１Ｂに供給する。

蓄圧装置１２は、電動ポンプ１１の吐出し側に接続されて当該電動ポンプ１１が停止しているときに給水圧を保持する。当該蓄圧装置１２は、不活性ガスが充填されたガス室１２Ａの内圧により、電動ポンプ１１が停止しているときの給水圧を保持する。

制御部１４には、流量センサＦｓ１の検出値及び圧力センサＰｄ１の検出値が入力されている。流量センサＦｓ１は、電動ポンプ１１の吐出し流量を検出する。圧力センサＰｄ１は、配水管に供給する水の圧力を検出する。制御部１４は、それらセンサＦｓ１、Ｐｄ１の検出値を利用して電動ポンプ１１を制御する。

制御装置１３は通信部１５も有する。通信部１５は、外部と有線通信又は無線通信にて通信可能である。そして、給水装置１０（制御装置１３）は、通信部１５を介して遠隔管理装置２０と通信可能である。

遠隔管理装置２０は、複数の給水装置と通信することにより、各給水装置の運転状況を監視又は把握するととともに、各給水装置の遠隔制御でき得る。なお、遠隔管理装置２０は、給水装置の管理会社又は給水装置の製造業者が維持・管理するコンピュータである。

遠隔管理装置２０は外部機器の一例である。当該外部機器は、通信部１５を介して通信可能な機器であって、画像を表示することが可能な表示部２１を有するコンピュータであれば、十分である。

したがって、遠隔管理装置２０に加えて、例えば、携帯型コンピュータ２０Ａやスマートフォン等のタブレット型コンピュータ２０Ｂ等も外部機器として利用可能である。以下、遠隔管理装置２０、携帯型コンピュータ２０Ａ及びタブレット型コンピュータ２０Ｂ等を総称する際には、外部機器２０と記す。

＜制御装置の概要＞
制御装置１３は、図１に示されるように、制御部１４、通信部１５及び操作パネル１６（図２参照）等を少なくとも備える。制御部１４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータである。

当該制御部１４は、給水装置１０を制御するためのソフトウェアにより作動する。具体的には、制御部１４は、例えば、小水量停止制御、起動制御、及び目標圧力制御等の制御が実行可能である。

小水量停止制御は、電動ポンプ１１の稼働時において、流量センサＦｓ１により検出された吐出し流量が予め決められた流量（以下、停止流量という。）未満となったときに電動ポンプ１１を停止させる制御である。

起動制御は、電動ポンプ１１の停止時において、圧力センサＰｄ１により検出された吐出し側圧力が予め決められた圧力（以下、起動圧力という。）未満となったときに電動ポンプ１１を起動させる制御である。

目標圧力制御は、電動ポンプ１１の稼働時において、圧力センサＰｄ１により検出された吐出し圧力を目標圧力に維持するように、電動ポンプ１１の回転数を調整する制御である。なお、目標圧力は、予め決められた値、又は吐出し流量の関数値等として与えられる値である。

通信部１５は、外部機器２０と有線通信又は無線通信にて情報を送受信する。なお、通信部１５の通信方法は、不問である。本実施形態では、遠距離無線通信、近距離無線通信やイーサネット（登録商標）等による通信が可能である。

制御装置１３、つまり制御部１４は、給水装置１０の運転状況に関する情報を取得し、当該情報を通信部１５を介して外部機器２０に送信する送信機能が実行可能である。なお、給水装置１０の運転状況に関する情報とは、例えば、以下の（ａ）～（ｇ）の情報のうち少なくとも１つの情報をいう。

（ａ）現時の運転モード（手動モード、停止モード及び自動モードのうちいずれか）
（ｂ）電動ポンプ１１の吐出し圧力及び吐出し流量
（ｃ）駆動部１４Ａの出力周波数、電圧、電流及び電力データ
（ｄ）稼働可能な最大ポンプ台数、予備機設定、起動圧力、停止流量
（ｅ）目標流量又は目標流量を演算するためのパラメータ
（ｆ）電動ポンプ１１の積算起動回数及び積算運転時間
（ｇ）給水装置１０の故障履歴等の情報
本実施形態に係る制御部１４は、給水装置１０に異常が発生した場合には、異常内容を示す異常信号を通信部１５を介して外部機器２０に送信する機能も備えている。

なお、異常内容とは、例えば、圧力センサＰｄ１の異常、流量センサＦｓ１の異常、ポンプ揚水性能低下、逆止弁異常、電動ポンプ１１の軸受異常及び軸封止部漏水、蓄圧装置１２の異常、並びに受水槽９の水位異常等である。

水位異常とは、受水槽９の水位が、例えば、渇水水位、減水水位及び満水水位のいずれかの状態となることをいう。因みに、受水槽９の水位は、通常、それら異常水位とならないように自動的に調整されている。

操作パネル１６は、図２に示されるように、作業者により設定・操作される操作部、並びに設定内容及び給水装置１０の運転状況に関する情報の少なくとも一部を表示する表示部を有する。

操作パネル１６には、少なくとも手動停止スイッチ１６Ａが設けられている。手動停止スイッチ１６Ａは、給水装置１０を手動操作にて停止させるための操作部である。なお、図２に示された操作パネル１６は、最大６台の電動ポンプ１１を制御するための制御部１４と共通仕様の操作パネルである。

＜２．外部機器について＞
外部機器２０は、図１に示されるように、給水装置１０と通信可能であって、画像を表示することが可能な表示部２１を少なくとも有する。外部機器２０は、給水装置１０が送信した情報（以下、受信情報という。）を当該外部機器２０の表示部２１に表示させる表示機能が実行可能である。

そして、表示機能が実行されると、外部機器２０ではパネル再現機能が実行される。パネル再現機能歯、操作パネル１６の表示部及び操作部の意匠と同一又は類似する意匠を示す画像（以下、表示画像という。）が表示部２１に表示された状態で、受信情報の少なくとも一部を表示する機能である。

具体的には、制御装置１３（制御部１４）は、操作パネル１６の種類を識別するための識別情報（例えば、製造番号）を受信情報と共に外部機器２０送信する。外部機器２０は、識別情報を利用して表示すべき表示画像を特定し、表示部２１に表示する。

つまり、識別情報と表示画像とは予め関連付けられている。外部機器２０は、識別情報に基づいて表示画像を特定し、その特定した表示画像を表示する。なお、本実施形態では、表示部２１に表示される表示画像は、いわゆるＣＧにて再現され意匠である。

表示機能が実行されると、外部機器２０では、制御装置１３を遠隔にて設定・操作可能とするリモート機能が実行される。本実施形態に係る表示部２１は、いわゆるタッチパネルにて構成されている。このため、作業者は、表示部２１に表示される表示画像を操作することにより、制御装置１３を遠隔にて設定・操作できる。

＜３．本実施形態に係る遠隔管理システムの特徴＞
遠隔管理システム１では、操作パネル１６の表示部及び操作部の意匠と同一又は類似する意匠を示す画像が外部機器２０の表示部２１に表示された状態で、給水装置１０の運転状況に関する情報の少なくとも一部が表示される。

したがって、作業者は、外部機器２０の表示部２１に表示された表示画像に大きな違和感を覚えることなく、給水装置１０の操作パネル１６及び操作部に接する場合と同様な感覚で外部機器２０を直感的に操作・監視することができ得る。

表示機能が実行されると、外部機器２０では、制御装置１３を遠隔にて設定・操作可能とするリモート機能が実行される。これにより、作業者は、制御装置１３から離れた場所の他の作業（例えば、給水栓の開閉作業）をしながら、給水装置１０の設定作業等を実行することが可能である。

制御装置１３は、給水装置１０の運転状況に関する情報を取得し、当該情報を外部機器２０に送信する送信機能が実行可能である。これにより、給水装置の管理会社又は給水装置の製造業者は、容易に当該給水装置を監視することができ得る。

制御装置１３は、給水装置１０に異常が発生した場合には、異常内容を示す異常信号を外部機器２０に送信する。これにより、給水装置の管理会社又は給水装置の製造業者は、当該異常に対して迅速かつ正確な対応をすることができ得る。

（第２実施形態）
＜本実施形態に係る遠隔管理システムの構成＞
本実施形態に係る遠隔管理システムは、操作パネル１６が廃止され、操作パネル１６の表示部及び操作部の機能を外部機器２０に移管させたものである。つまり、本実施形態に係る給水装置は、表示画面を介して制御部１４が設定・操作される構成である。

そして、給水装置１０（本実施形態では、制御装置１３）には、外部機器２０との通信異常又は遠隔操作不能状態が発生した場合に備えて、少なくとも手動停止スイッチ１６Ａ等の必須の操作部のみが残存している。

＜本実施形態に係る遠隔管理システムの特徴＞
従来の給水装置では、作業者は、給水装置の制御装置に設けられた操作パネルを設定・操作する必要あった。このため、設定・操作時の作業性が低下することを防止するために、操作パネルは、吸込配管及び吐出し配管と異なる部位に配置されていた。

これに対して、本実施形態では、作業者は、外部機器２０を介して制御装置の設定・操作が可能となる。つまり、本実施形態では、設定・操作時の作業性に関して、吸込配管及び吐出し配管の影響を受けない。延いては、給水装置の設計自由度が向上するとともに、操作パネルの廃止と相まって給水装置の製造原価が低減され得る。

従来の操作・表示部は、表示用ＬＥＤを有していた。このため、表示用ＬＥＤの長期使用により当該表示用ＬＥＤが消耗した場合には、当該表示用ＬＥＤを交換する必要があった。しかし、本実施形態では、原理的に、表示用ＬＥＤの交換作業は発生しないことは勿論のこと、制御装置の消費電力（待機電力も含む。）も低減される。

従来の操作・表示部には、通常、樹脂製の取り付け枠を設けられている。しかし、本実施形態では、当該樹脂製の取り付け枠は不要である。このため、制御部１４等を収納する制御盤の扉を鋼板のみにて構成することが可能となる。仮に、制御盤の扉が鋼板のみにて構成された場合、制御盤の電磁シールド効果が向上するので、制御盤内の制御基板から放射される電界強度を低減でき得る。

また、制御盤が屋外に配置された場合に必要な屋外カバー、操作パネルを視認するための透明な窓をなくすことも可能となるので、給水装置の製造原価を低減することが可能となり得る。

さらに、外部機器２０で表示される表示画像は、操作パネルを製造する上でのハードウエア上の制約を受けない。このため、従来に比べて多くの情報を表示可能であり、かつ、表示する際の視認性も向上させることも可能となる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態に係るポンプ装置は、上水の給水装置であった。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、下水等の汚水を送水するポンプ装置、海水を供給するポンプ装置、井戸水を供給するポンプ装置等にも適用可能である。

上述の実施形態に係る給水装置１０は、受水槽９に貯留された水を配水管に供給する構成であった。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、受水槽が無く、電動ポンプの吸入側が水道に接続された構成であってもよい。

上述の実施形態では、１台の電動ポンプを備える給水装置であった。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、２台以上の電動ポンプを備える構成であってもよい。

なお、２台以上の電動ポンプを備える場合には、制御部１４は、稼働ポンプの台数を増台させる増台制御、稼働ポンプの台数減台させる減台制御、及び最初に起動させる電動ポンプを変更するローテション制御等も実行可能である。そして、作業者は、増台制御、減台制御及びローテション制御の設定・変更も外部機器２０を介して行うことが可能である。

上述の実施形態では、建物の建築と同時に設置されるポンプ装置を例にしたものであった。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、老朽化したポンプ装置を入れ替える場合、又は遠隔操作機能を追加する場合にも適用可能である。

上述の実施形態では、表示部２１に表示される表示画像が操作パネル１６の表示部及び操作部の意匠と同一又は類似する意匠を示す画像であった。しかし、本開示（特に、第２実施形態）はこれに限定されない。

上述の実施形態では、外部機器２０は、識別情報を利用して表示すべき表示画像を特定した。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、受信情報に応じて適宜選択される画像が表示部２１に表示される構成であってもよい。

上述の実施形態では、外部機器２０にて表示機能が実行されると、給水装置１０を遠隔にて設定・操作可能とするリモート機能が実行可能となった。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、給水装置１０にてリモート機能の実行が許可されている場合に限り、リモート機能が実行可能となる構成であってよい。

さらに、本開示は、上述の実施形態に記載された開示の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されない。したがって、上述した複数の実施形態のうち少なくとも２つの実施形態が組み合わせられた構成、又は上述の実施形態において、図示された構成要件もしくは符号を付して説明された構成要件のうちいずれかが廃止された構成であってもよい。

１… 遠隔管理システム ９… 受水槽 １０… 給水装置 １１… 電動ポンプ
１３… 制御装置 １４… 制御部 １４Ａ… 駆動部 １５… 通信部
２０… 遠隔管理装置 ２１… 表示部

Claims (5)

1. ポンプ装置に用いられる制御装置であって、制御部及び通信部を有する制御装置と、
   前記通信部を介して通信可能な外部機器であって、画像を表示することが可能な表示部を有する外部機器と、
   前記制御装置に設けられ、作業者により設定・操作される操作部、並びに設定内容及び前記ポンプ装置の運転状況に関する情報の少なくとも一部を表示する表示部を有する操作パネルとを備え、
   前記制御装置は、前記ポンプ装置の運転状況に関する情報を取得し、当該情報を前記通信部を介して前記外部機器に送信する送信機能が実行可能であり、
   前記外部機器は、受信した前記情報を当該外部機器の前記表示部に表示させる表示機能が実行可能であり、
   前記表示機能が実行されると、当該外部機器の前記表示部には、前記操作パネルの表示部及び前記操作部の意匠と同一又は類似する意匠を示す画像（以下、表示画像という。）が表示された状態で、前記情報の少なくとも一部が表示されるパネル再現機能が実行される遠隔管理システム。
2. 前記制御装置は、前記操作パネルの種類を識別するための識別情報を送信可能であり、
   さらに、前記外部機器は、前記識別情報を利用して表示すべき前記表示画像を特定する請求項１に記載の遠隔管理システム。
3. 前記表示機能が実行されると、前記外部機器は、前記制御装置を遠隔にて設定・操作可能とするリモート機能が実行可能となる請求項１又は２に記載の遠隔管理システム。
4. ポンプ装置に用いられる制御装置であって、制御部及び通信部を有する制御装置と、
   前記通信部を介して通信可能な外部機器であって、画像を表示することが可能な表示部を有する外部機器と、
   前記ポンプ装置に設けられ、当該ポンプ装置を手動操作にて停止させる手動停止スイッチとを備え、
   前記制御装置は、前記ポンプ装置の運転状況に関する情報を取得し、当該情報を前記通信部を介して前記外部機器に送信する送信機能が実行可能であり、
   前記外部機器は、受信した前記情報を前記外部機器の前記表示部に表示させる機能、並びに前記制御装置を遠隔にて設定・操作可能とするリモート機能を実行可能である遠隔管理システム。
5. 前記制御装置は、前記ポンプ装置に異常が発生した場合には、異常内容を示す異常信号を前記通信部を介して前記外部機器に送信する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の遠隔管理システム。

Images