JP2024019789A - マンホールポンプの診断方法及びマンホールポンプの診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動診断しながらも誤診断に対して管理者に掛かる負担を軽減できるマンホールポンプの診断方法及び診断装置を提供する。【解決手段】運転状態を所定の診断間隔で自動診断して診断結果を出力する診断ステップと、異常と診断されるとその診断結果を所定の通知先に送信する通知ステップと、異常と診断された診断結果を通知先に送信するか否かを判定する判定ステップを備え、診断ステップは、異常であると診断すると、その異常のレベルに応じて少なくとも高低二段階のレベルの通知判定値を判定ステップに出力し、判定ステップは、通知判定値が出力される度に、直近の過去の所定回数の診断間隔で診断ステップから出力された通知判定値に基づき、通知ステップによる送信頻度を制御するフィルタ処理を実行するマンホールポンプの診断方法。【選択図】図３

Description

本発明は、マンホール内に設置され、起動と停止を繰り返す２台のマンホールポンプの診断方法及び診断装置に関する。

マンホールポンプ設備は、流入管から流入した汚水を貯留する貯水部と、貯水部に貯留された汚水を流出管に排水する複数台のポンプと、貯水部に貯留された汚水の水位を計測する水位計と、水位計で計測された水位がポンプ起動水位に達すると何れかのポンプを起動して汚水を流出管に排水し、水位がポンプ停止水位に達すると当該ポンプを停止する汚水搬送制御を実行する制御装置を備えた制御盤を備えている。

このようなマンホールポンプ設備には通常２台のポンプが設置され、制御装置は汚水を搬送する度にそれらのポンプを交互に運転するように構成されている。

特許文献１には、ポンプ場における複数のポンプにより排出すべき所定時間毎の積算流入量を各ポンプの所定時間内の運転時間で除した値を各ポンプの平均的排水能力として時系列データで管理する手段と、その時系列データとして管理される各ポンプの平均的排水能力が予め設定されている排水能力範囲を越えたか否かを判定する手段と、複数のポンプ各々の平均的排水能力が設定排水能力範囲を越えたときに警報を発する手段とを備えているポンプ場の監視システムが提案されている。

特許文献２には、水位センサにより検知された貯留水位がポンプ起動水位に達すると電磁開閉器を作動させて水中ポンプを駆動する圧送制御部と、電動機を駆動する電磁開閉器の作動状態と、電磁開閉器を介して電機子巻線に接続される給電線の電流を検知する電流センサの検知状態と、貯留水位に基づいて異常の有無を判定する異常判定部を備え、異常判定部は、電磁開閉器の作動中に電流センサにより電流が検知されず、水位センサにより貯留水位の低下が検知されないと、オートカットが作動している電動機の過熱異常と判定する水中ポンプの制御装置が開示されている。

上述したような従来のマンホールポンプ設備に備えた制御装置は、ポンプの駆動電流値、起動水位から停止水位に到るまでのポンプの運転時間、ポンプの温度などの物理量が所定の閾値を超えたか否かにより各ポンプが異常であるか否かを判定していた。そして、想定される異常の種類に適した物理量を計測するために様々なセンサを用いて計測処理を行なう必要があり、非常に煩雑になるという問題があった。

また、異常判断するための閾値もポンプが設置されたマンホールの環境に左右されるため一律に設定することが困難であった。例えば単位時間当たりの入水量が多い地域と少ない地域ではポンプに起動頻度や運転時間に長短の偏りが生じるため、一定の閾値で判断すると正確な判定が困難になるという問題があった。

特に、各マンホールポンプ設備の制御盤に通信装置を備え、各通信装置から送信されたポンプの運転データを管理するサーバを備え、管理者が所有する端末からサーバにアクセスして運転状況をモニタすることが可能な遠隔監視システムでは、それぞれのマンホールポンプ設備に備えたポンプの様々な異常を個別に判定するために、非常に多くの物理量を送信する必要があり、そのためのセンサの数や送信データの容量が増大する一方で、適切な閾値を設定することが困難であるという問題があった。

そこで、特許文献３には、少ない物理量であっても様々な原因による異常診断が的確に行なえるマンホールポンプの診断方法が提案されている。当該マンホールポンプの診断方法は、マンホール内に設置され、起動と停止を繰り返す２台のマンホールポンプの診断方法であって、所定の診断対象期間内の各マンホールポンプの１起動当りの運転時間をサンプリングしてそれぞれの平均運転時間を一対の特性値として算出するサンプリングステップと、前記サンプリングステップで算出された一対の特性値を正規化する正規化ステップと、一対の特性値の一方をｘ軸、他方をｙ軸とする２次元座標系に、正規化された一対の特性値をプロットし、プロットした特性値点が、機械学習装置を用いて２次元座標系に予め設定された境界閾値の何れの側に存在するかに基づいて各マンホールポンプの正常または異常を自動診断する診断ステップと、を備えている。

特開２００１－３４３３８号公報 特開２０１０－２３６１９１号公報 特開２０２０－１０７０７３号公報

特許文献３に開示されたマンホールポンプの診断方法は、所定の診断対象期間における各マンホールポンプの平均運転時間を正規化した値を一対の特性値として、予め正常範囲を示す境界閾値が機械学習装置により定められた２次元座標系にプロットすることにより、当該一対の特性値が境界閾値に入ると正常であり、境界閾値から逸脱すると異常であると自動診断するように構成されている。

機械学習装置により定められる境界閾値は、様々な環境に設置された多くのマンホールポンプの正常時の特性値を教師データとして学習することにより得られる値であり、診断対象となるマンホールポンプの特性値が、当該マンホールポンプの過去の特性値のみに基づく統計データに基づいて正規化された値とすることで、設置環境などの差異による影響を低減しながらも、種類の少ない特性値を用いて適切な診断が実現できる。

しかし、このようなマンホールポンプの診断方法であっても、診断精度という観点では完全ではなく、僅かではあるが、実際のマンホールポンプの運転状態と診断結果に齟齬が生じる場合がある。例えば、実際のマンホールポンプは正常稼働していても異常と診断される場合や、逆に実際のマンホールポンプは異常であっても正常と診断される場合がある。

そのような場合に、診断結果を一律に所定の通知先、例えば管理者の携帯端末等に自動送信するように構成すると、異常通知された管理者が実際のマンホールポンプ装置の設置場所に赴いて点検すると正常であり、通知が「空振り」となる場合や、逆に異常通知が無かったマンホールポンプ装置で実際には異常が発生し、「見逃し」となる場合があり、管理者に掛かる負担が十分に軽減できない虞があった。

本発明の目的は、上述した問題に鑑み、自動診断しながらも誤診断に対して管理者に掛かる負担を軽減できるマンホールポンプの診断方法及び診断装置を提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明によるマンホールポンプの診断方法の第一の特徴構成は、マンホール内に設置されるマンホールポンプの運転状態が正常であるか異常であるかを所定の診断間隔で自動診断して診断結果を出力する診断ステップと、前記診断ステップで異常と診断されるとその診断結果を所定の通知先に送信する通知ステップと、を備えているマンホールポンプの診断方法であって、前記診断ステップで異常と診断された前記診断結果を、前記通知ステップにより前記通知先に送信するか否かを判定する判定ステップをさらに備え、前記診断ステップは、異常であると診断すると、その異常のレベルに応じて少なくとも高低二段階のレベルの通知判定値を前記判定ステップに出力し、前記判定ステップは、前記通知判定値が出力される度に、直近の過去の所定回数の診断間隔で前記診断ステップから出力された前記通知判定値に基づき、前記通知ステップによる送信頻度を制御するフィルタ処理を実行し、前記通知ステップは、前記フィルタ処理の結果に従って前記診断結果の送信の可否を決定する点にある。

診断ステップで異常と診断されたときに、通知ステップにより通知先に送信するか否かが事前に判定ステップで判定される。診断ステップにより異常であると診断されると、その異常のレベルに応じて少なくとも高低二段階のレベルの通知判定値が判定ステップに出力される。判定ステップは、通知判定値が出力される度に、直近の過去の所定回数の診断間隔で診断ステップから出力された通知判定値に基づき、通知ステップによる送信頻度を制御するフィルタ処理が実行され、「空振り」通知の頻度が低減されるようになる。

同第二の特徴構成は、上述した第一の特徴構成に加えて、前記フィルタ処理は、直近の過去の第１所定回数（Ｎ１）の診断間隔で前記診断ステップにより出力された前記通知判定値の発生確率が第１基準確率（Ｐ１）に達しているか否か、および、直近の過去の第２所定回数（Ｎ２）の診断間隔で前記診断ステップにより出力された前記通知判定値の高レベルの発生確率が第２基準確率（Ｐ２）に達しているか否か、に基づいて前記通知ステップによる送信頻度を制御する点にある。

診断ステップで異常と診断されたときに、直近の過去における高低何れかのレベルの通知判定値の発生確率、および、高レベルの発生確率に基づいて送信頻度が適切に制御され、その結果、異常のレベルが低い場合ほど通知先への送信頻度が低減され、「空振り」通知の頻度が低減される。

同第三の特徴構成は、上述した第二の特徴構成に加えて、前記フィルタ処理は、少なくとも前記第１所定回数（Ｎ１）の診断間隔で前記診断ステップにより出力された前記通知判定値の発生確率が前記第１基準確率（Ｐ１）より高い場合に、前記診断結果の送信を許容する点にある。

第１所定回数（Ｎ１）の診断間隔で診断ステップにより出力された高低何れかの通知判定値の発生確率が第１基準確率（Ｐ１）より高い場合に、信頼性の高い診断結果であるとして、診断結果の送信が許容される。

同第四の特徴構成は、上述した第二の特徴構成に加えて、前記フィルタ処理は、少なくとも前記第２所定回数（Ｎ２）の診断間隔で前記診断ステップにより出力された前記通知判定値の高レベルの発生確率が前記第２基準確率（Ｐ２）より高い場合に、前記診断結果の送信を許容する点にある。

第２所定回数（Ｎ２）の診断間隔で診断ステップにより出力された通知判定値の高レベルの発生確率が前記第２基準確率（Ｐ２）より高い場合に緊急性の高い異常であるとして、診断結果の送信が許容される。

同第五の特徴構成は、上述した第二から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記フィルタ処理は、前記第１所定回数（Ｎ１）の診断間隔で前記診断ステップにより出力された前記通知判定値の発生確率が前記第１基準確率（Ｐ１）以下であり、前記第２所定回数（Ｎ２）の診断間隔で前記診断ステップにより出力された前記通知判定値の高レベルの発生確率が前記第２基準確率（Ｐ２）以下の場合に、前記診断結果の送信を禁止する点にある。

第１所定回数（Ｎ１）の診断間隔で診断ステップにより出力された通知判定値の発生確率が第１基準確率（Ｐ１）以下であり、第２所定回数（Ｎ２）の診断間隔で診断ステップにより出力された通知判定値の高レベルの発生確率が第２基準確率（Ｐ２）以下の場合に、診断結果の送信を禁止することで、「空振り」通知の発生が効果的に低減される。

同第六の特徴構成は、上述した第二から第五の何れかの特徴構成に加えて、前記第１所定回数（Ｎ１）、前記第１基準確率（Ｐ１）、前記第２所定回数（Ｎ２）、前記第２基準確率（Ｐ２）の各値が可変に設定可能に構成されている点にある。

これらの値を可変設定できるように構成することで、個別のマンホール装置の特性に対応してより効果的に「空振り」通知の頻度を低減することができ、例えば管理者が「見逃し」を嫌うような場合には、「見逃し」の頻度を低減するように調整することも可能になる。

同第七の特徴構成は、上述した第一から第六の何れかの特徴構成に加えて、前記診断ステップは、診断対象期間に収集された前記マンホールポンプの運転情報から算出された診断指標に基づいて前記診断対象期間における前記マンホールポンプの状態を診断するように構成され、前記診断対象期間を含む直近の所定期間に算出された各診断指標のみから算出した統計データに基づいて正規化された診断指標を、所定の座標系にプロットし、プロットした診断指標点が前記座標系に予め設定された境界閾値の何れの側に存在するかに基づいて前記マンホールポンプの正常または異常を診断するものであり、前記境界閾値は、当該診断対象となるマンホール内に設置された前記マンホールポンプを含む複数のマンホール内に設置された複数のマンホールポンプから得られる正常稼働状態にける診断指標のみを教師データに用いて学習する機械学習装置により自動生成され、正常な診断指標が内部に含まれる特徴空間となる前記座標系の境界を示すものである点にある

例えば、流入水量が多い地域と少ない地域など、マンホールの設置環境などにより診断指標の値が大きく変動する場合でも、診断対象期間を含む直近の所定期間に算出された個別の診断指標のみから算出した統計データに基づいて、診断対象期間における診断指標を正規化することで、設置環境などの外的要因の影響を排除することができる。また、正規化された診断指標を所定の座標系にプロットして、正常または異常を診断する境界閾値を、設置環境などが異なる複数のマンホールに設置されたマンホールポンプから得られた正常稼働時の診断指標のみを教師データに用いて機械学習することで得られる値を採用することで、事前に異常時の診断指標をわざわざ準備しなくても、設置環境などの影響を受けない適切な診断ができるようになる。

同第八の特徴構成は、上述した第七の特徴構成に加えて、前記診断指標は、前記診断対象期間における一方のマンホールポンプの運転回数と他方のマンホールポンプの運転回数との比、および、前記診断対象期間における一方のマンホールポンプの運転時間と他方のマンホールポンプの運転時間との比が含まれる点にある。

診断指標として、各マンホールポンプの運転回数の比、および、各マンホールポンプの運転時間の比を採用することで、少ない診断指標でありながら効果的に異常診断を行なうことができる。

本発明によるマンホールポンプの診断装置の第一の特徴構成は、マンホール内に設置されるマンホールポンプの運転状態が正常であるか異常であるかを所定の診断間隔で自動診断して診断結果を出力する診断処理部と、前記診断処理部で異常と診断されるとその診断結果を所定の通知先に送信する通知処理部と、を備えているマンホールポンプの診断装置であって、前記診断処理部で異常と診断された前記診断結果を、前記通知処理部により前記通知先に送信するか否かを判定する判定処理部をさらに備え、前記診断処理部は、異常であると診断すると、その異常のレベルに応じて少なくとも高低二段階のレベルの通知判定値を前記判定処理部に出力し、前記判定処理部は、前記通知判定値が出力される度に、直近の過去の所定回数の診断間隔で前記診断処理部から出力された前記通知判定値に基づき、前記通知処理部による送信頻度を制御するフィルタ処理を実行し、前記通知処理部は、前記フィルタ処理の結果に従って前記診断結果の送信の可否を決定する点にある。

同第二の特徴構成は、上述した第一の特徴構成に加えて、前記フィルタ処理は、直近の過去の第１所定回数（Ｎ１）の診断間隔で前記診処理部により出力された前記通知判定値の発生確率が第１基準確率（Ｐ１）に達しているか否か、および、直近の過去の第２所定回数（Ｎ２）の診断間隔で前記診断処理部により出力された前記通知判定値の高レベルの発生確率が第２基準確率（Ｐ２）に達しているか否か、に基づいて前記通知処理部による送信頻度を制御する点にある。

同第三の特徴構成は、上述した第二の特徴構成に加えて、前記フィルタ処理は、少なくとも前記第１所定回数（Ｎ１）の診断間隔で前記診断処理部により出力された前記通知判定値の発生確率が前記第１基準確率（Ｐ１）より高い場合に、前記診断結果の送信を許容する点にある。

同第四の特徴構成は、上述した第二の特徴構成に加えて、前記フィルタ処理は、少なくとも前記第２所定回数（Ｎ２）の診断間隔で前記診断処理部により出力された前記通知判定値の高レベルの発生確率が前記第２基準確率（Ｐ２）より高い場合に、前記診断結果の送信を許容する点にある。

同第五の特徴構成は、上述した第二から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記フィルタ処理は、前記第１所定回数（Ｎ１）の診断間隔で前記診断処理部により出力された前記通知判定値の発生確率が前記第１基準確率（Ｐ１）以下であり、前記第２所定回数（Ｎ２）の診断間隔で前記診断処理部により出力された前記通知判定値の高レベルの発生確率が前記第２基準確率（Ｐ２）以下の場合に、前記診断結果の送信を禁止する点にある。

同第六の特徴構成は、上述した第二から第五の何れかの特徴構成に加えて、前記第１所定回数（Ｎ１）、前記第１基準確率（Ｐ１）、前記第２所定回数（Ｎ２）、前記第２基準確率（Ｐ２）の各値が可変に設定可能に構成されている点にある。

同第七の特徴構成は、上述した第一から第六の何れかの特徴構成に加えて、前記診断処理部は、診断対象期間に収集された前記マンホールポンプの運転情報から算出された診断指標に基づいて前記診断対象期間における前記マンホールポンプの状態を診断するように構成され、前記診断対象期間を含む直近の所定期間に算出された各診断指標のみから算出した統計データに基づいて正規化された診断指標を、所定の座標系にプロットし、プロットした診断指標点が前記座標系に予め設定された境界閾値の何れの側に存在するかに基づいて前記マンホールポンプの正常または異常を診断するものであり、前記境界閾値は、当該診断対象となるマンホール内に設置された前記マンホールポンプを含む複数のマンホール内に設置された複数のマンホールポンプから得られる正常稼働状態にける診断指標のみを教師データに用いて学習する機械学習装置により自動生成され、正常な診断指標が内部に含まれる特徴空間となる前記座標系の境界を示すものである点にある。

同第八の特徴構成は、上述した第七の特徴構成に加えて、前記診断指標は、前記診断対象期間における一方のマンホールポンプの運転回数と他方のマンホールポンプの運転回数との比、および、前記診断対象期間における一方のマンホールポンプの運転時間と他方のマンホールポンプの運転時間との比が含まれる点にある。

以上説明した通り、本発明によれば、自動診断しながらも誤診断に対して管理者に掛かる負担を軽減できるマンホールポンプの診断方法及び診断装置を提供することができるようになった。

マンホールポンプの説明図 マンホールポンプの診断装置の説明図 マンホールポンプの診断方法の手順を示す説明図 （ａ）は計測データの説明図、（ｂ）は計測データの要部拡大説明図 正規化処理の説明図 （ａ）は診断の説明図、（ｂ）は運転回数の差が１のときの補正処理の前後における診断指標の値を示す説明図 診断マップの説明図 （ａ）はあるマンホール装置の診断結果をベースに、第１所定回数（Ｎ１）、第１基準確率（Ｐ１）、第２所定回数（Ｎ２）、第２基準確率（Ｐ２）を異ならせた場合に、発生する見逃しと空振りの特性のシミュレーション結果の説明図、（ｂ）はシミュレーション結果を示すグラフ マンホールポンプの診断方法の他の手順を示す説明図 通知処理の別実施形態の説明図

以下に、本発明によるマンホールポンプの診断方法及び診断装置を説明する。

図１にはマンホールポンプ装置１０が示されている。マンホールポンプ装置１０は、上流側の汚水流入管１１から流入した汚水を貯留する貯水部としてのマンホール１２と、マンホール１２に貯留された汚水を下流側の汚水流出管１３に圧送する２台のポンプＰＡ，ＰＢと、マンホール１２に貯留された汚水の水位を計測する水位計１８，１９を備えている。

第１ポンプＰＡの吐出し曲管１５ａには第１揚水管１５ｂ、第１曲管１５ｃ、第１水平管１５ｄがそれぞれフランジ接続され、第１水平管１５ｄがヘッダー管１３ａを介して汚水流出管１３にフランジ接続されている。第１揚水管１５ｂと第１曲管１５ｃの間に逆止弁１５ｅが設けられている。

第２ポンプＰＢの吐出し曲管１７ａには第２揚水管１７ｂ、第２曲管１７ｃがそれぞれフランジ接続され、第２曲管１７ｃがヘッダー管１３ａを介して汚水流出管１３にフランジ接続されている。第２揚水管１７ｂと第２曲管１７ｃとの間に逆止弁１７ｅが設けられている。

投込圧力式または気泡式の水位計１８がマンホール１２の底部に設置されている。当該水位計１８によってマンホール１２に貯留される汚水の水位が連続的に検出される。さらにフロート式の水位計１９が、異常高水位ＨＨＷＬを検出するバックアップ用の水位計として設置されている。

マンホール１２の近傍には、ポンプＰＡ，ＰＢを制御してマンホール１２に溜まった汚水を汚水流出管１３に圧送する汚水搬送制御を実行する制御部２１を含む制御盤２０が収容された制御盤装置２００が設置されている。

制御盤２０には、制御部２１、記憶部２２、通信部２４が設けられている。記憶部２２には制御部２１からの制御情報、水位計１８，１９からの水位情報などが記憶される。通信部２４は、記憶部２２に記憶された各種情報を遠隔の監視装置４０に送信する送信部と、監視装置４０からの制御指令を受信する受信部を備えている。

通信部２４と監視装置４０との間をつなぐ通信媒体として例えば携帯電話網のような無線通信媒体が好適に用いられ、このような通信媒体を介して監視装置４０と通信部２４がインターネット接続され、さらにマンホールポンプ装置１０の管理者が所有する携帯通信端末３０と監視装置４０とが無線通信媒体を介してインターネット接続可能に構成されている。

制御盤２０と各ポンプＰＡ，ＰＢは交流の給電線Ｌ１，Ｌ２で接続され、制御盤２０と水位計１８，１９は信号線Ｓで接続されている。

制御部２１は、水位計１８で計測された水位が所定のポンプ起動水位ＨＷＬに達したことを検知するとポンプＰＡ，ＰＢのうち一方のポンプＰＡを起動するために給電線Ｌ１から給電制御し、水位がポンプ起動水位ＨＷＬより低位のポンプ停止水位ＬＷＬに達したことを検知すると給電を停止して当該一方のポンプＰＡを停止する。

制御部２１は、その後再び水位がポンプ起動水位ＨＷＬに達したことを検知すると他方のポンプＰＢを起動するために給電線Ｌ２から給電制御し、ポンプ停止水位ＬＷＬに達したことを検知すると給電を停止して当該ポンプＰＢを停止する。つまり、制御部２１はポンプＰＡ，ＰＢを交互に運転制御する。

さらに、制御部２１は、水位計１８の故障などによりポンプ起動水位ＨＷＬが検知できない場合や、集中豪雨によりポンプ１台の排水能力を上回るような大量の雨水がマンホール１２に流入し、異常高水位ＨＨＷＬに達したことが水位計１９で計測されたことを検知すると、２台のポンプＰＡ，ＰＢを同時に運転する。

制御部２１は、例えば１分間隔で水位計１８，１９により検知された水位情報を時系列的にサンプリングして記憶部２２に記憶するとともに、各ポンプＰＡ，ＰＢの起動時期及び停止時期と、起動から停止までの運転時間などの時系列的な運転情報を記憶部２２に記憶する。

図２に示すように、各マンホールポンプ装置１０の制御盤２０に備えた通信部２４は、記憶部２２に記憶された水位情報及び運転情報を所定インタバルで監視装置４０に送信するように構成されている。

監視装置４０は、複数のマンホールポンプ装置１０に対する診断装置として機能し、例えばサーバコンピュータで構成することができる。監視装置４０は、各マンホールポンプ装置１０の通信部２４や管理者の携帯通信端末３０と通信する通信部４１、各マンホールポンプ装置１０の通信部２４から送信された水位情報及び運転情報を格納するデータベースＤＢ、データベースＤＢとの間でデータをやり取りするデータ処理部４２、データベースＤＢに格納された水位情報及び／または運転情報に基づいて各マンホールポンプ装置１０が正常に稼働しているか否かを診断する診断部４４を備えている。

診断部４４は、診断指標算出処理部４５と、診断処理部４６と、判定処理部４７と、通知処理部４８と、を備えている。診断指標算出処理部４５は、マンホールポンプ装置１０毎に診断対象期間に収集されたマンホールポンプＰＡ，ＰＢの運転情報から診断指標を算出する。診断処理部４６は、診断指標算出処理部４５で算出された診断指標に基づいて診断対象期間におけるマンホールポンプＰＡ，ＰＢの運転状態が正常であるか異常であるかを所定の診断間隔で自動診断して診断結果を出力する。

通知処理部４８は、診断処理部４６で異常と診断されるとその診断結果を予め設定された管理者等の所定の通知先に送信する。判定処理部４７は、診断処理部４６で異常と診断された診断結果を、通知処理部４８により通知先に送信するか否かを判定する。

診断指標として、診断対象期間における一方のマンホールポンプＰＡの運転回数ｎ１と他方のマンホールポンプＰＢの運転回数ｎ２との比ｎ１／ｎ２、及び、診断対象期間における一方のマンホールポンプＰＡの運転時間ｔ１と他方のマンホールポンプＰＢの運転時間ｔ２との比ｔ１／ｔ２が採用される。

診断指標算出処理部４５は、運転回数の比ｎ１／ｎ２を算出する前に、診断対象期間における一方のマンホールポンプＰＡの運転回数ｎ１と他方のマンホールポンプＰＢの運転回数ｎ２との差が１である場合に、運転回数の少ないマンホールポンプの運転回数に１を加算し、または、運転回数の多いマンホールポンプの運転回数から１を減算する。

正常状態では２台のマンホールポンプＰＡ，ＰＢが交互運転されるため、診断対象期間における各マンホールポンプＰＡ，ＰＢの運転回数が増える程に、運転回数の比ｎ１／ｎ２は１に収束するのであるが、診断対象期間における各マンホールポンプＰＡ，ＰＢの運転回数が少ない場合には、運転回数の比ｎ１／ｎ２が１から大きく偏った値となり、誤診断を招く虞がある。

そこで、一方のマンホールポンプＰＡの運転回数ｎ１と他方のマンホールポンプＰＢの運転回数ｎ２との差が１であれば、双方のマンホールポンプＰＡ，ＰＢが適切に交互運転されていると推定し、運転回数の少ないマンホールポンプの運転回数に１を加算し、または、運転回数の多いマンホールポンプの運転回数から１を減算して、運転回数の比を１に補正する。この補正により、診断対象期間におけるマンホールポンプＰＡ，ＰＢの運転回数が少ない場合であっても、誤診断が回避されるようになる。

診断指標算出処理部４５は、運転回数の少ないマンホールポンプの運転回数に１を加算し、または、運転回数の多いマンホールポンプの運転回数から１を減算する場合に、加算または減算に対応するマンホールポンプの１起動当たりの運転時間として、当該診断対象期間における１起動当りの運転時間の平均値を採用する。

補正した運転回数とのバランスを保つ必要があるために、運転回数を増加または減少補正したマンホールポンプの１起動当たりの運転時間を増加または減少補正するものであり、診断対象期間における１起動当りの運転時間の平均値を補正値として採用することで、適切な診断ができるようになる。

さらに、診断指標算出処理部４５は、診断対象期間を含む直近の所定期間に算出された各診断指標のみから算出した統計データに基づいて、診断対象期間における診断指標を正規化する正規化処理部を備えている。

例えば、流入水量が多い地域と少ない地域など、マンホールポンプ装置１０の設置環境などにより診断指標の値が大きく変動する場合でも、診断対象期間を含む直近の所定期間に算出された個別の診断指標のみから算出した統計データに基づいて、診断対象期間における診断指標を正規化することで、設置環境などの外的要因の影響を排除することができる。

診断処理部４６は、所定の座標系、本実施形態ではｘ，ｙの２次元座標系に、正規化された診断指標をプロットし、プロットした診断指標点が２次元座標系に予め設定された境界閾値の何れの側に存在するかに基づいてマンホールポンプＰＡ，ＰＢの正常または異常を自動診断する。

境界閾値は、当該診断対象となるマンホール１２内に設置されたマンホールポンプＰＡ，ＰＢを含む複数のマンホール１２内に設置された複数のマンホールポンプＰＡ，ＰＢから得られる正常稼働状態にける診断指標のみを教師データに用いて学習する機械学習装置により自動生成され、正常な診断指標が内部に含まれる特徴空間となる次元座標系の境界を示すものである。当該機械学習装置は、診断処理部４６に構築され、ワンクラスサポートベクタ－マシンアルゴリズムを実行する機能ブロックで構成されている。

正規化された診断指標を所定の座標系にプロットして、正常または異常を診断する境界閾値を、設置環境などが異なる複数のマンホールに設置されたマンホールポンプから得られた正常稼働時の診断指標のみを教師データに用いて機械学習することで得られる値を採用することで、事前に異常時の診断指標をわざわざ準備しなくても、設置環境などの影響を受けない適切な診断ができるようになる。

２次元座標系に設定された境界閾値の外側が複数の領域に区分され、各区分が異常原因の何れかと関連付けられた診断マップを備え、診断処理部４６は、各特性値点がプロットされた領域に基づいて異常原因を診断するように構成されている。

図３には、監視装置４０で実行される一連の診断処理のフローが示されている。データ処理部４２が、各マンホールポンプ装置１０から診断対象期間として設定された１日分の運転情報である計測データを受信しデータベースＤＢに格納し終えると（ＳＡ１）、診断指標算出処理部４５は、各マンホールポンプ装置１０のポンプ毎に異常判定に用いる診断指標を算出するための計測データとしてポンプＰＡ，ＰＢの其々の運転回数ｎ１，ｎ２を抽出するとともに、１日のポンプの運転時間の合計ｔ１，ｔ２を抽出し、診断指標として、運転回数の比ｎ１／ｎ２と運転時間の比ｔ１／ｔ２を算出する（ＳＡ２）。

ステップＳＡ２では、運転回数の比ｎ１／ｎ２を算出する前に、診断対象期間における一方のマンホールポンプの運転回数ｎ１と他方のマンホールポンプの運転回数ｎ２との差が１である場合に、運転回数の少ないマンホールポンプの運転回数に１を加算し、または、運転回数の多いマンホールポンプの運転回数から１を減算する処理が実行される。なお、運転回数ｎ１と運転回数ｎ２の差が１以外の場合、つまり、同値であるか２以上となる場合には、当該補正処理は行わない。

さらに、運転回数の少ないマンホールポンプの運転回数に１を加算し、または、運転回数の多いマンホールポンプの運転回数から１を減算する場合に、診断対象期間における１起動当りの運転時間の平均値を算出し、加算または減算に対応するマンホールポンプの１起動当たりの運転時間として平均値を加算または減算する。

診断指標算出処理部４５は、データベースＤＢに格納されている当該診断対象期間（１日）を含む直近の所定期間、例えば数か月（本実施形態では３か月）の間に算出された当該マンホールポンプ装置１０の各診断指標のみから算出した統計データに基づいて、当該診断対象期間（１日）における診断指標を正規化処理する（ＳＡ３）。

診断処理部４６は、診断指標算出処理部４５により算出された正規化処理後の診断指標を機械学習装置に入力して、予め設定された境界閾値に基づいて異常判定を行ない（ＳＡ５）、異常と判定すると、診断指標の境界閾値からの距離に基づいて異常の程度を高低の二段階の異常レベルで表わした通知判定値を設定して、通知判定値を判定処理部４７に出力する（ＳＡ６）。

判定処理部４７は、通知判定値が出力される度に、直近の過去の所定回数の診断間隔で診断処理部４６から出力された通知判定値に基づき、通知処理部４８による通知先への異常の送信頻度を制御するフィルタ処理を実行する（ＳＡ７）。フィルタ処理の結果、通知先への異常の送信が必要と判断すると（ＳＡ８，Ｙ）、通知処理部４８は、予め異常原因との相関を示す診断マップに基づいて異常原因を特定し（ＳＡ９）、異常原因とともに異常状態である旨の警報を管理者の所有する携帯端末などに送信する（ＳＡ１０）。警報通知は、通信部４１に備えたメーラーを介して電子メールとして送信される。

以下、診断部４４について詳述する。
図４（ａ）には、診断対象期間となる午前０時０分から翌０時０分までの２４時間のマンホールポンプ装置１０の運転データが示されている。上段から順に水位の変動状況、ポンプＰＡ、ＰＢの運転タイミングと運転時間、ポンプＰＡの電流値、ポンプＰＢの電流値がそれぞれ示されている。つまり、本実施形態では、診断間隔が２４時間となる。

図４（ｂ）には、図４（ａ）に示した水位の変動状況、ポンプＰＡ、ＰＢの運転タイミングと運転時間の関係を理解容易にするための拡大表示である。マンホールの貯水水位がＨＷＬに達するとポンプＰＡが起動されて水位がＬＷＬに低下すると停止される。次に貯水水位がＨＷＬに達するとポンプＰＢが起動されて水位がＬＷＬに低下すると停止される。水位がＨＷＬからＬＷＬに低下するまでの間は何れかのポンプが起動されている。ポンプの搬送量が低下している場合や、マンホールへの汚水の流入量が多い場合などには、ポンプの運転時間が長くなる。

各マンホールポンプ装置１０の記憶部２２に記憶されたこのような水位情報及び運転情報が通信部２４を介して監視装置４０に送信され、データ処理部４２を介してデータベースＤＢに格納される。

データ処理部４２は、診断対象期間におけるこのような運転情報を診断指標算出処理部４５に引き渡し、診断指標算出処理部４５は、引き渡された運転情報から各ポンプＰＡ，ＰＢの「運転回数ｎ１，ｎ２」と「ポンプ運転時間の合計値ｔ１，ｔ２」を診断指標として算出する。

図５に示すように、診断指標算出処理部４５は、直近の過去３か月の間にデータベースＤＢに蓄積された運転情報から求まる過去の診断指標を母集団としてデータの正規化のための平均値μ及び分散σ^２を算出し、特徴量ｘに対して数式（ｘ－μ）／σにより特徴量であるそれぞれの平均運転時間を正規化処理する。

直近の過去３か月に限るものではないが、正規化処理に必要な統計データ（平均値、分散値）は、正規化処理実行時の診断対象期間を含む直近の所定期間の診断指標を含むポンプの運転情報に基づいて算出されることが好ましく、例えば季節変動などの時間経過に起因する影響が排除され、信頼性の高い診断が可能になる。

診断指標算出処理部４５で正規化処理された診断指標「運転回数の比ｎ１／ｎ２」と「ポンプ運転時間の合計値の比ｔ１／ｔ２」で構成される一対の特性値が診断処理部４６に入力されると、一対の特性値の一方をｘ軸、他方をｙ軸とする２次元座標系に対応付けてプロットし、プロットされた特性値点が２次元座標系に予め設定された境界閾値の何れの側に存在するかに基づいて各マンホールポンプの正常または異常を診断する。

図６（ａ）には、縦軸（ｙ軸）を「ポンプ運転時間の合計値の比ｔ１／ｔ２」、横軸（ｘ軸）を「運転回数の比ｎ１／ｎ２」とする２次元座標系の原点（各値の平均値）を有する略円形の閉曲線（太線で示されている。）を境界閾値として、プロットされた特性値点が境界閾値の内側に位置すると正常であり、プロットされた特性値点が境界閾値の外側に位置すると異常であると判定される様子が示されている。

上述したように、診断処理部４６に備えた機械学習装置は、当該診断対象となるマンホールポンプ装置１０に設置されたマンホールポンプを含む複数のマンホールポンプ装置１０に設置された複数のマンホールポンプから得られる正常稼働状態にける診断指標のみを教師データに用いて学習することで境界閾値を自動生成する。生成された境界閾値は、正常な診断指標が内部に含まれる特徴空間となる座標系の境界を示すものである。機械学習装置で実行される学習アルゴリズムとして、ワンクラスサポートベクタ－マシン、ＬＯＦ（local outlier factor）法、ＩＦ(Isolation Forest)法、ＲＣ(Robust Covariance)法などを用いることができる。

機械学習を行なうことにより、図６（ａ）に示す写像空間（特徴空間）において、正常な測定データ（トレーニングデータ）を写像した正常データ空間、つまり境界閾値の内部空間が生成される。図６（ａ）の例では、２台のポンプが設置された１００か所のマンホールポンプ装置１０で得られた正常状態における一対の特性値の１年分を学習データとして学習した結果得られた境界閾値が示されている。

図６（ｂ）には、各ポンプＰＡ，ＰＢの運転回数ｎ１と運転回数ｎ２の差が１である場合に、補正されない診断指標をプロットした補正前データと、補正した後の診断指標をプロットした補正後データが例示されている。補正されない診断指標では、境界閾値から逸脱しており、異常と診断されることになるが、補正後の診断指標では、境界閾値の内部に存在しており、正常と診断されることになる。

診断処理部４６は、特性値点が図６（ａ）に示す境界閾値の外側に位置することで異常であると診断すると、その異常のレベルに応じて少なくとも高低二段階のレベルの通知判定値を判定処理部４７に出力するとともに、記憶部２２に診断結果を記憶する。具体的に、境界閾値の外側に所定距離離れた異常程度判定閾値（図６（ａ）中、破線で示されている。）が設定され、プロットされた特性値点（図６（ａ）中、符号ｄ１で示す黒丸印で示されている。）が境界閾値と異常程度判定閾値との間に存在する場合に、通知判定値が異常レベル「低」に設定され、プロットされた特性値点（図６（ａ）中、符号ｄ２で示す黒丸印で示されている。）が異常程度判定閾値より外側に存在する場合に、通知判定値が異常レベル「高」に設定される。

判定処理部４７は、通知判定値が出力される度に、記憶部２２に記憶された直近の過去の所定回数の診断間隔で診断処理部４６から出力された通知判定値に基づき、通知処理部４８による送信頻度を制御するフィルタ処理を実行する。通知処理部４８は、フィルタ処理の結果に従って診断結果の送信の可否を決定する。

フィルタ処理は、直近の過去の第１所定回数（Ｎ１）の診断間隔で診断処理部４７により出力された通知判定値の発生確率が第１基準確率（Ｐ１）に達しているか否か、および、直近の過去の第２所定回数（Ｎ２）の診断間隔で診断処理部４７により出力された通知判定値の高レベルの発生確率が第２基準確率（Ｐ２）に達しているか否か、に基づいて通知処理部４８による送信頻度を制御する。

第１所定回数（Ｎ１）、第１基準確率（Ｐ１）、第２所定回数（Ｎ２）、第２基準確率（Ｐ２）の其々は、フィルタ処理に用いるパラメータであり、監視装置４０に接続されたキーボードなどの入力装置や、通信部４１を介して携帯端末３０などの外部装置から設定可能に構成されている。

具体的に、フィルタ処理は、少なくとも第１所定回数（Ｎ１）の診断間隔で診断処理部４７により出力された通知判定値の発生確率が第１基準確率（Ｐ１）より高い場合に、診断結果の送信を許容する。また、フィルタ処理は、少なくとも第２所定回数（Ｎ２）の診断間隔で診断処理部４７により出力された通知判定値の高レベルの発生確率が第２基準確率（Ｐ２）より高い場合に、診断結果の送信を許容する。

フィルタ処理は、第１所定回数（Ｎ１）の診断間隔で診断処理部４７により出力された通知判定値の発生確率が第１基準確率（Ｐ１）以下であり、第２所定回数（Ｎ２）の診断間隔で診断処理部４７により出力された通知判定値の高レベルの発生確率が第２基準確率（Ｐ２）以下の場合に、診断結果の送信を禁止する。

そして、第１所定回数（Ｎ１）、第１基準確率（Ｐ１）、第２所定回数（Ｎ２）、第２基準確率（Ｐ２）の各値が可変に設定可能に構成されている。

図７には、診断マップが例示されている。図６（ａ）に示す特徴空間に示された境界閾値の外側が８領域に区分され、各区分が異常原因の何れかと関連付けられている。診断処理部４６は、各特徴データがプロットされた領域に基づいて異常原因を診断する。

例えば、図７の例では、領域１，２，４に特性値点がプロットされると、長時間運転となるポンプＰＡに排水能力の低下という異常が発生していると診断され、領域５，７，８に特性値点がプロットされると、長時間運転となるポンプＰＢに排水能力の低下という異常が発生していると診断され、領域３，６に特性値点がプロットされると、ポンプの運転時間および回数が何れか一方に偏っていることから制御盤２０に設けた回路部品などに異常が生じていると診断される。

図８（ａ）には、上述の診断処理部で診断されたあるマンホールポンプ装置１０に対する診断結果に対して、第１所定回数（Ｎ１）、第１基準確率（Ｐ１）、第２所定回数（Ｎ２）、第２基準確率（Ｐ２）を上述したパラメータとして具体的に設定した場合の合計通知回数、見逃し件数、空振り件数が示されている。

図８（ｂ）には、合計通知回数に対する見逃し件数と空振り件数の特性が示されている。合計通知回数が増加すると見逃し件数は少なくなるが、空振り件数が多くなる。合計通知回数が減少すると見逃し件数は多くなるが、空振り件数が少なくなる傾向がみられる。そこで、相対的に見逃し件数と空振り件数のバランスのよい第１所定回数（Ｎ１）、第１基準確率（Ｐ１）、第２所定回数（Ｎ２）、第２基準確率（Ｐ２）に設定することで、通知を受ける管理者などに対する良好な通知処理が実現できるようになる。また、管理者が「見逃し」を嫌う場合には、「空振り」の増加よりも「見逃し」の回避を重視し、逆に管理者が「空振り」を嫌う場合には、「見逃し」の増加よりも「空振り」の回避を重視した設定が可能になる。

以上の実施形態では、診断処理部４６によって、機械学習装置による診断の結果、マンホールポンプの運転状態が正常であるか異常であるかが２４時間の診断間隔で自動診断され、異常と診断された場合に、判定処理部４７によって、直近の過去の所定回数の診断間隔で診断処理部４６から出力された通知判定値に基づき、通知処理部４８による送信頻度を制御するフィルタ処理を実行する例を説明した。

この場合において、診断間隔は２４時間に限るものではなく適宜設定される値である。通知判定値は高低二段階のレベルに設定されているが、二段階のレベル以上の複数段階のレベルに設定されていてもよい。所定回数の値も適宜設定可能な値である。

また、診断処理部４６は、機械学習装置による診断の結果を一時診断として処理し、複数回の一時診断の結果を累積した結果に基づいて高低二段階のレベルの通知判定値を判定処理部４７に出力するように構成してもよい。

このような態様が図９に示されている。図９のステップＳＢ１からステップＳＢ４までの処理は図３で説明したステップＳＡ１からＳＡ４と同じである。
診断処理部４６は、機械学習装置による診断で特性値点が異常であると一次診断される度に（ＳＢ５、「異常」判定）、所定の異常基準値に特性値点と境界閾値との距離に基づく重み係数を乗じて加算するとともに（ＳＢ６）、特性値点が一次診断で正常と診断される度に（ＳＢ５、「正常」判定）、所定の正常復帰評価値を減算し（ＳＢ７）、その結果、累積評価値により異常であると判定される度に、ステップＳＢ８からステップＳＢ１３の処理を実行してもよい。ステップＳＢ８からステップＳＢ１３の処理は、図３で説明したステップＳＡ５からステップＳＡ１０と同様の処理である。

診断処理部４６で実行されるステップＳＢ５からステップＳＢ7の処理は、以下の通りである。診断処理部４６は、特性値点が異常であると一次診断する度に、以下の数式に基づいて、所定の異常基準値Ｖｎｂに各特性値点の位置と境界閾値との距離に基づく重み係数Ｗを乗じて加算するとともに、各特性値点が一次診断で正常と診断される度に、所定の正常復帰評価値Ｖｐｂを減算することにより累積評価値Ｖを算出し、累積評価値に基づいてマンホールポンプ装置の正常または異常を最終診断する。特性値点の位置と境界閾値との距離とは、特性値点を通る境界閾値からの法線の長さをいう。
Ｖ＝Ｖｎｂ×Ｗ－Ｖｐｂ
本実施形態では、Ｖｎｂ＝１、Ｖｎｂ＜Ｖｐｂ＜Ｗｍａｘ×Ｖｎｂに設定されている。

一次診断で異常と診断された場合でもその後に正常と診断されるような軽度な異常もあれば、継続して異常と診断されてやがて重大な故障に到るような異常もある。そのような場合に、一次診断で異常と診断される度に所定の異常基準値に特性値点と境界閾値との距離に基づく重み係数を乗じた値を加算し、正常と診断される度に所定の正常復帰評価値を減算することにより得られる累積評価値を算出して、当該累積評価値に基づいて通知処理の可否を判定するように構成することができる。

図１０には、累積評価値Ｖの変遷が示されている。累積評価値Ｖは特性値点がプロットされる度に更新され、異常判定されると初期値０からＶｎｂ×Ｗの値が加算され、正常判定されるとＶｐｂの値が減算される。

累積評価値Ｖが第１の閾値Ｖｔｈ１を超えると、通知判定値が異常レベル「低」に設定され、累積評価値Ｖが第２の閾値Ｖｔｈ２（Ｖｔｈ１＜Ｖｔｈ２）を超えると、通知判定値が異常レベル「高」に設定される。

上述した例では、診断指標として、ポンプの運転回数の比ｎ１／ｎ２と運転時間の比ｔ１／ｔ２を採用する例を説明したが、本発明に適用される診断指標はこれらに限定されるものではなく、ポンプの運転状態を示すものであれば適宜採用可能である。

例えば、一方のマンホールポンプの１起動当りの平均運転時間と、双方のマンホールポンプの１起動当りの平均運転時間の比を一対の診断指標に選択することができる。また、マンホールポンプの運転時の水位の低下速度とポンプの駆動電流値を一対の診断指標に選択することもできる。

以上説明したように、本発明によるマンホールポンプの診断方法は、マンホール内に設置され、起動と停止を繰り返す２台のマンホールポンプの状態を診断するマンホールポンプの診断方法であり、上述した診断装置により実行される。

即ち、マンホール内に設置されるマンホールポンプの運転状態が正常であるか異常であるかを所定の診断間隔で自動診断して診断結果を出力する診断ステップと、前記診断ステップで異常と診断されるとその診断結果を所定の通知先に送信する通知ステップと、を備えているマンホールポンプの診断方法であって、前記診断ステップで異常と診断された前記診断結果を、前記通知ステップにより前記通知先に送信するか否かを判定する判定ステップをさらに備え、前記診断ステップは、異常であると診断すると、その異常のレベルに応じて少なくとも高低二段階のレベルの通知判定値を前記判定ステップに出力し、前記判定ステップは、前記通知判定値が出力される度に、直近の過去の所定回数の診断間隔で前記診断ステップから出力された前記通知判定値に基づき、前記通知ステップによる送信頻度を制御するフィルタ処理を実行し、前記通知ステップは、前記フィルタ処理の結果に従って前記診断結果の送信の可否を決定するように構成されている。

前記フィルタ処理は、直近の過去の第１所定回数（Ｎ１）の診断間隔で前記診断ステップにより出力された前記通知判定値の発生確率が第１基準確率（Ｐ１）に達しているか否か、および、直近の過去の第２所定回数（Ｎ２）の診断間隔で前記診断ステップにより出力された前記通知判定値の高レベルの発生確率が第２基準確率（Ｐ２）に達しているか否か、に基づいて前記通知ステップによる送信頻度を制御するように構成されている。

前記フィルタ処理は、少なくとも前記第１所定回数（Ｎ１）の診断間隔で前記診断ステップにより出力された前記通知判定値の発生確率が前記第１基準確率（Ｐ１）より高い場合に、前記診断結果の送信を許容するように構成されている。

前記フィルタ処理は、少なくとも前記第２所定回数（Ｎ２）の診断間隔で前記診断ステップにより出力された前記通知判定値の高レベルの発生確率が前記第２基準確率（Ｐ２）より高い場合に、前記診断結果の送信を許容するように構成されている。

前記フィルタ処理は、前記第１所定回数（Ｎ１）の診断間隔で前記診断ステップにより出力された前記通知判定値の発生確率が前記第１基準確率（Ｐ１）以下であり、前記第２所定回数（Ｎ２）の診断間隔で前記診断ステップにより出力された前記通知判定値の高レベルの発生確率が前記第２基準確率（Ｐ２）以下の場合に、前記診断結果の送信を禁止するように構成されている。

前記第１所定回数（Ｎ１）、前記第１基準確率（Ｐ１）、前記第２所定回数（Ｎ２）、前記第２基準確率（Ｐ２）の各値が可変に設定可能に構成されている。

前記診断ステップは、診断対象期間に収集された前記マンホールポンプの運転情報から算出された診断指標に基づいて前記診断対象期間における前記マンホールポンプの状態を診断するように構成され、前記診断対象期間を含む直近の所定期間に算出された各診断指標のみから算出した統計データに基づいて正規化された診断指標を、所定の座標系にプロットし、プロットした診断指標点が前記座標系に予め設定された境界閾値の何れの側に存在するかに基づいて前記マンホールポンプの正常または異常を診断するものであり、前記境界閾値は、当該診断対象となるマンホール内に設置された前記マンホールポンプを含む複数のマンホール内に設置された複数のマンホールポンプから得られる正常稼働状態にける診断指標のみを教師データに用いて学習する機械学習装置により自動生成され、正常な診断指標が内部に含まれる特徴空間となる前記座標系の境界を示すものである。

前記診断指標は、前記診断対象期間における一方のマンホールポンプの運転回数と他方のマンホールポンプの運転回数との比、および、前記診断対象期間における一方のマンホールポンプの運転時間と他方のマンホールポンプの運転時間との比が含まれる。

上述した実施形態は本発明の一例を示すものであり、該記載により本発明の技術的範囲が限定されるものではなく、ポンプや水位計などを始めとする各部の具体的構成、異常判定のために設定する閾値、診断対象期間、正規化処理に採用する診断指標が蓄積された所定期間、学習処理に用いる診断指標のサンプリング期間、マンホールポンプ装置の数などは本発明の作用効果が奏される範囲で適宜変更設計可能であることはいうまでもない。

１０：マンホールポンプ設備
ＰＡ，ＰＢ：ポンプ
１８，１９：水位計
２１：制御部
２２：記憶部
２４：通信部
３０：携帯端末
４０：監視装置
４１：通信部
４２：データ処理部
４４：診断部
４５：診断指標算出処理部
４６：診断処理部
４７：判定処理部
４８：通知処理部

Claims (16)

1. マンホール内に設置されるマンホールポンプの運転状態が正常であるか異常であるかを所定の診断間隔で自動診断して診断結果を出力する診断ステップと、前記診断ステップで異常と診断されるとその診断結果を所定の通知先に送信する通知ステップと、を備えているマンホールポンプの診断方法であって、
   前記診断ステップで異常と診断された前記診断結果を、前記通知ステップにより前記通知先に送信するか否かを判定する判定ステップをさらに備え、
   前記診断ステップは、異常であると診断すると、その異常のレベルに応じて少なくとも高低二段階のレベルの通知判定値を前記判定ステップに出力し、
   前記判定ステップは、前記通知判定値が出力される度に、直近の過去の所定回数の診断間隔で前記診断ステップから出力された前記通知判定値に基づき、前記通知ステップによる送信頻度を制御するフィルタ処理を実行し、
   前記通知ステップは、前記フィルタ処理の結果に従って前記診断結果の送信の可否を決定するマンホールポンプの診断方法。
2. 前記フィルタ処理は、直近の過去の第１所定回数（Ｎ１）の診断間隔で前記診断ステップにより出力された前記通知判定値の発生確率が第１基準確率（Ｐ１）に達しているか否か、および、直近の過去の第２所定回数（Ｎ２）の診断間隔で前記診断ステップにより出力された前記通知判定値の高レベルの発生確率が第２基準確率（Ｐ２）に達しているか否か、に基づいて前記通知ステップによる送信頻度を制御する請求項１記載のマンホールポンプの診断方法。
3. 前記フィルタ処理は、少なくとも前記第１所定回数（Ｎ１）の診断間隔で前記診断ステップにより出力された前記通知判定値の発生確率が前記第１基準確率（Ｐ１）より高い場合に、前記診断結果の送信を許容する請求項２記載のマンホールポンプの診断方法。
4. 前記フィルタ処理は、少なくとも前記第２所定回数（Ｎ２）の診断間隔で前記診断ステップにより出力された前記通知判定値の高レベルの発生確率が前記第２基準確率（Ｐ２）より高い場合に、前記診断結果の送信を許容する請求項２記載のマンホールポンプの診断方法。
5. 前記フィルタ処理は、前記第１所定回数（Ｎ１）の診断間隔で前記診断ステップにより出力された前記通知判定値の発生確率が前記第１基準確率（Ｐ１）以下であり、前記第２所定回数（Ｎ２）の診断間隔で前記診断ステップにより出力された前記通知判定値の高レベルの発生確率が前記第２基準確率（Ｐ２）以下の場合に、前記診断結果の送信を禁止する請求項２から４の何れかに記載のマンホールポンプの診断方法。
6. 前記第１所定回数（Ｎ１）、前記第１基準確率（Ｐ１）、前記第２所定回数（Ｎ２）、前記第２基準確率（Ｐ２）の各値が可変に設定可能に構成されている請求項２から５の何れかに記載のマンホールポンプの診断方法。
7. 前記診断ステップは、診断対象期間に収集された前記マンホールポンプの運転情報から算出された診断指標に基づいて前記診断対象期間における前記マンホールポンプの状態を診断するように構成され、
   前記診断対象期間を含む直近の所定期間に算出された各診断指標のみから算出した統計データに基づいて正規化された診断指標を、所定の座標系にプロットし、プロットした診断指標点が前記座標系に予め設定された境界閾値の何れの側に存在するかに基づいて前記マンホールポンプの正常または異常を診断するものであり、
   前記境界閾値は、当該診断対象となるマンホール内に設置された前記マンホールポンプを含む複数のマンホール内に設置された複数のマンホールポンプから得られる正常稼働状態にける診断指標のみを教師データに用いて学習する機械学習装置により自動生成され、正常な診断指標が内部に含まれる特徴空間となる前記座標系の境界を示すものである請求項１から６の何れかに記載のマンホールポンプの診断方法。
8. 前記診断指標は、前記診断対象期間における一方のマンホールポンプの運転回数と他方のマンホールポンプの運転回数との比、および、前記診断対象期間における一方のマンホールポンプの運転時間と他方のマンホールポンプの運転時間との比が含まれる請求項７記載のマンホールポンプの診断方法。
9. マンホール内に設置されるマンホールポンプの運転状態が正常であるか異常であるかを所定の診断間隔で自動診断して診断結果を出力する診断処理部と、前記診断処理部で異常と診断されるとその診断結果を所定の通知先に送信する通知処理部と、を備えているマンホールポンプの診断装置であって、
   前記診断処理部で異常と診断された前記診断結果を、前記通知処理部により前記通知先に送信するか否かを判定する判定処理部をさらに備え、
   前記診断処理部は、異常であると診断すると、その異常のレベルに応じて少なくとも高低二段階のレベルの通知判定値を前記判定処理部に出力し、
   前記判定処理部は、前記通知判定値が出力される度に、直近の過去の所定回数の診断間隔で前記診断処理部から出力された前記通知判定値に基づき、前記通知処理部による送信頻度を制御するフィルタ処理を実行し、
   前記通知処理部は、前記フィルタ処理の結果に従って前記診断結果の送信の可否を決定するマンホールポンプの診断装置。
10. 前記フィルタ処理は、直近の過去の第１所定回数（Ｎ１）の診断間隔で前記診断処理部により出力された前記通知判定値の発生確率が第１基準確率（Ｐ１）に達しているか否か、および、直近の過去の第２所定回数（Ｎ２）の診断間隔で前記診断処理部により出力された前記通知判定値の高レベルの発生確率が第２基準確率（Ｐ２）に達しているか否か、に基づいて前記通知処理部による送信頻度を制御する請求項９記載のマンホールポンプの診断装置。
11. 前記フィルタ処理は、少なくとも前記第１所定回数（Ｎ１）の診断間隔で前記診断処理部により出力された前記通知判定値の発生確率が前記第１基準確率（Ｐ１）より高い場合に、前記診断結果の送信を許容する請求項１０記載のマンホールポンプの診断装置。
12. 前記フィルタ処理は、少なくとも前記第２所定回数（Ｎ２）の診断間隔で前記診断処理部により出力された前記通知判定値の高レベルの発生確率が前記第２基準確率（Ｐ２）より高い場合に、前記診断結果の送信を許容する請求項１０記載のマンホールポンプの診断方法。
13. 前記フィルタ処理は、前記第１所定回数（Ｎ１）の診断間隔で前記診断処理部により出力された前記通知判定値の発生確率が前記第１基準確率（Ｐ１）以下であり、前記第２所定回数（Ｎ２）の診断間隔で前記診断処理部により出力された前記通知判定値の高レベルの発生確率が前記第２基準確率（Ｐ２）以下の場合に、前記診断結果の送信を禁止する請求項１０から１２の何れかに記載のマンホールポンプの診断装置。
14. 前記第１所定回数（Ｎ１）、前記第１基準確率（Ｐ１）、前記第２所定回数（Ｎ２）、前記第２基準確率（Ｐ２）の各値が可変に設定可能に構成されている請求項１０から１３の何れかに記載のマンホールポンプの診断装置。
15. 前記診断処理部は、診断対象期間に収集された前記マンホールポンプの運転情報から算出された診断指標に基づいて前記診断対象期間における前記マンホールポンプの状態を診断するように構成され、
    前記診断対象期間を含む直近の所定期間に算出された各診断指標のみから算出した統計データに基づいて正規化された診断指標を、所定の座標系にプロットし、プロットした診断指標点が前記座標系に予め設定された境界閾値の何れの側に存在するかに基づいて前記マンホールポンプの正常または異常を診断するものであり、
    前記境界閾値は、当該診断対象となるマンホール内に設置された前記マンホールポンプを含む複数のマンホール内に設置された複数のマンホールポンプから得られる正常稼働状態にける診断指標のみを教師データに用いて学習する機械学習装置により自動生成され、正常な診断指標が内部に含まれる特徴空間となる前記座標系の境界を示すものである請求項９から１４の何れかに記載のマンホールポンプの診断装置。
16. 前記診断指標は、前記診断対象期間における一方のマンホールポンプの運転回数と他方のマンホールポンプの運転回数との比、および、前記診断対象期間における一方のマンホールポンプの運転時間と他方のマンホールポンプの運転時間との比が含まれる請求項１５記載のマンホールポンプの診断装置。

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