JP3924419B2 - ポンプ場の監視システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば小規模下水道処理場のように、休日および昼夜を問わず、ポンプの運転を継続する場合に適用されるポンプ場の監視システムに関し、詳しくは、複数台のポンプが所定の順番に運転切替え可能な状態に並設されているポンプ場の監視システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来一般的なポンプ場の監視システムは、複数台のポンプを所定の順番に運転切替えしながら、各ポンプの運転時間を計測し表示したり、ポンプ及びその駆動モーターに故障や異常などが発生したことをセンサーで検知して警報を発信したりするように構成されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来より採用されている上記の監視システムでは、既知のセンサーを用いて検知することが可能なポンプやモーターの故障や異常などの発生に対しては速やかに警報を発して対応策をとることができるものの、ポンプの吐出口に近い管路に介在されているチェッキ弁の故障やポンプケーシング内への塵埃の詰まり等の発生に対しては、各ポンプの運転切替え単位毎の運転時間が長く伸びるだけであって、故障や詰まりの発生を検知することができず、その結果、チェッキ弁の故障やポンプケーシング内の詰まり等を知らないままでポンプの運転が続行されて一層大きな故障や異常に発展しやすいばかりでなく、ポンプの運転効率及び排水効率が極端に低下するという問題があった。
【０００４】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、チェッキ弁の故障やポンプケーシング内の塵埃の詰まり等のような運転時間が不当に長くなる不良事態の発生を、センサーを用いずに検知して適切な対応策を早期のうちに遂行することができるポンプ場の監視システムを提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の本発明に係るポンプ場の監視システムは、所定の順番に運転切替え可能な状態に並設された流入量が変動する吸水井の水位計測に基づき所定の起動水位で運転開始され、所定の停止水位で運転停止される複数台のポンプと、警報発信手段とを備えているポンプ場の監視システムであって、各ポンプそれぞれの運転切替え単位毎に計測され積算される運転時間の比を演算する手段と、その演算された運転時間の比が所定値を超えたか否かを判定する手段と、所定値を超えた回数が所定数を超えたか否かを判定する手段とを具備してなり、各ポンプの運転切替え単位毎の運転時間の比が所定値を所定回数超えたとき、上記警報発信手段を動作させるように構成していることを特徴とするものである。
【０００６】
上記のような構成を有する請求項１に記載の本発明によれば、各ポンプの運転切替え単位毎の運転時間をそれぞれ計測し積算しつつ、それらポンプ毎の運転時間の比が所定値を超えたか否か及びその所定値を超えた回数が所定数を超えたか否かを判定しているので、チェッキ弁の故障やポンプケーシング内の塵埃の詰まり等に原因して、いずれか１つのポンプの運転時間が不当に長くなった場合に、警報発信手段を介して警報が発せられることになり、これによって、チェッキ弁の故障やポンプケーシング内の塵埃の詰まり等の不良事態の発生を、特別なセンサーの設置を要することなく、検知してそれらに対する適切な対応策を早期のうちに遂行することが可能である。
【０００７】
なお、ポンプの運転時間は、吸水井への流入量が通常時よりも増大した場合も長く伸びるが、流入量の変化の場合は、１つのポンプだけの運転時間が長く伸びるようなことはなく、複数台のポンプの運転時間が長くなり、それらの比を演算しても、それが所定値を超えることはない。したがって、各ポンプの運転時間の比を演算し、その比が所定値を超えか否かを判定することによって、上述のようなチェッキ弁の故障やポンプケーシング内の塵埃の詰まり等の不良事態の発生を確実に検知することができるのである。
【０００８】
また、請求項２に記載の本発明に係るポンプ場の監視システムは、所定の順番に運転切替え可能な状態に並設された流入量が変動する吸水井の水位計測に基づき所定の起動水位で運転開始され、所定の停止水位で運転停止される複数台のポンプと、警報発信手段とを備えているポンプ場の監視システムであって、各ポンプそれぞれの運転切替え単位毎に計測され積算される運転時間を所定の運転切替え回数分合計する手段と、それら合計運転時間を比較して両者の比が所定値を所定回数超えたか否かを判定する手段とを具備してなり、各ポンプ毎の合計運転時間の比が所定値を所定回数超えたとき、上記警報発信手段を動作させるように構成していることを特徴とするものである。
【０００９】
上記のような構成を有する請求項２に記載の本発明によれば、請求項１に記載の発明と同様に、各ポンプ毎の運転時間の比が所定値を所定回数超えたとき、警報発信手段を動作させることによって、チェッキ弁の故障やポンプケーシング内の塵埃の詰まり等の不良事態の発生を検知してそれらに対する適切な対応策を早期のうちに採ることが可能であるが、特に、比較すべき各ポンプ毎の運転時間として、所定の運転切替え回数分の運転時間を合計した合計運転時間を用いることにより、いずれか１つのポンプの運転時間の延長原因が、例えば塵埃の軽度な詰まりでそのまま放置しておけば自然に元の正常な状態に復旧可能な程度の一過性の詰まりである場合に不必要に警報を発したり、その警報に基づいて１つのポンプの運転を休止したりすることを防ぎつつ、自然復旧の望めない不良事態（チェッキ弁の故障や塵埃の詰まり等）に陥った時には、警報を発して不良事態に対する適切な対応策を確実に遂行することが可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係る監視システムを適用するマンホールポンプ場の概略構成図であり、上部に流入水管１が接続されたマンホール２の底部には、２台の水中ポンプ３Ａ，３Ｂ（以下、１号ポンプ３Ａ、２号ポンプ３Ｂという）が設置されている。これら１号ポンプ３Ａ及び２号ポンプ３Ｂは、マンホール２内に設けられた投込圧力式水位計（図示省略する）による水位計測に基づき所定の起動水位で運転開始され、所定の停止水位で運転停止されるといったように、交互に運転切替え可能に構成されているとともに、１号ポンプ３Ａ及び２号ポンプ３Ｂの吐出口にそれぞれ接続された揚水管４Ａ，４Ｂはチェッキ弁５Ａ，５Ｂ及びヘッダー管６を介して流出水管７に接続されている。
【００１１】
マンホールポンプ場には、上記水位計による水位計測信号を受けて１号ポンプ３Ａ及び２号ポンプ３Ｂの駆動モーター３ＡＭ，３ＢＭを交互に運転切替えするための運転制御部を有するとともに、モーター３ＡＭ，３ＢＭの故障や異常を検知するセンサー（図示省略する）の検知信号等を受けて中央管理所に向けて警報信号を無線で送信する警報発信装置付きコントローラ８が設置されている。
【００１２】
また、上記コントローラ８には、１号及び２号ポンプ３Ａ，３Ｂそれぞれの運転切替え単位毎に運転時間を計測し積算する手段と、それら積算運転時間の比を演算する手段と、その演算された積算運転時間の比が所定値を超えたか否かを判定する手段と、所定値を超えた回数が所定数を超えたか否かを判定する手段とを有する演算制御部が具備されており、この演算制御部での演算結果において、１号及び２号ポンプ３Ａ，３Ｂの運転切替え単位毎の運転時間の比が所定値を所定回数超えたとき、警報発信装置を動作させて警報信号を中央管理所に向けて無線で送信するように構成されている。
【００１３】
次に、上記のごとき構成を有するマンホールポンプ場の監視システムの監視動作について、図２の制御フローチャートを参照して説明する。
１号ポンプ３Ａ及び２号ポンプ３Ｂの運転状態を判断して両ポンプ３Ａ，３Ｂそれぞれの運転切替え単位毎の運転時間Ｔ１，Ｔ２を計測し積算する（ステップＳ１１〜Ｓ１３）。それら両ポンプ３Ａ，３Ｂが１回づつ交互に切替え運転されて両ポンプ３Ａ，３Ｂが停止した時点で両ポンプ３Ａ，３Ｂの積算運転時間Ｔ１，Ｔ２の比Ｒ（＝Ｔ１／Ｔ２）を演算する（ステップＳ１４，Ｓ１５）。
【００１４】
続いて、演算された比Ｒが予め設定されている所定値Ａを超えたか否かを判定し、超えていない場合（Ｒ＜Ａの場合）は、ステップＳ１１に戻って再び次の運転切替え単位毎の運転時間を計測し積算する一方、演算された比Ｒが所定値Ａを超えている場合（Ｒ＞Ａの場合）は、それを回数Ｎにインクルメント（＋１）する（ステップＳ１６，Ｓ１７）。そして、上記の積算運転時間Ｔ１，Ｔ２の比Ｒが所定値Ａを超えた回数Ｎが予め設定されている所定数Ｃを超えたか否かを判定し、超えていない場合（Ｎ＜Ｃの場合）は、ステップＳ１１に戻って再び次の運転切替え単位毎の運転時間を計測し積算する一方、回数Ｎが所定数Ｃを超えている場合（Ｎ＞Ｃの場合）は、コントローラ８における警報発信装置を動作させて警報信号、例えば注意メッセージを中央管理所に無線で送信し表示させる（ステップＳ１８，Ｓ１９）。
【００１５】
上記のような監視動作フローによって、１号ポンプ３Ａ側のチェッキ弁５Ａまたは２号ポンプ３Ｂ側のチェッキ弁５Ｂが故障したり、あるいは、１号ポンプ３Ａまたは２号ポンプ３Ｂのケーシング内に塵埃が詰まったりしていずれか一方のポンプ３Ａ，３Ｂによる運転切替え単位毎の積算運転時間Ｔ１，Ｔ２が不測に長くかかったことに基づいて、チェッキ弁５Ａまたは５Ｂの故障やポンプケーシング内の塵埃の詰まり等の不良事態の発生を検知してそれらに対する適切な対応策を早期のうちに遂行することができることになる。
【００１６】
なお、上記実施の形態では、両ポンプ３Ａ，３Ｂの比較すべき時間が運転切替え単位毎の積算運転時間である場合について説明したが、これに代えて、所定の運転切替え回数分の運転時間を合計した合計運転時間を用いてもよい。
【００１７】
すなわち、図３は合計運転時間を使用する場合の監視動作の制御フローチャートであり、この場合は、図２のステップＳ１４のつぎに、両ポンプ３Ａ，３Ｂの単位毎の運転切替え回数ｎをインクルメント（＋１）するステップＳ２０と、その運転切替え回数ｎが予め設定された所定数ｘに達したか否かを判定するステップＳ２１と、運転切替え回数ｎが所定数ｘに達した場合（ｎ＝ｘの場合）、運転切替え単位毎に計測し積算される１号ポンプ３Ａの運転時間Ｔ１-1，Ｔ１-2，…，Ｔ１-i及び２号ポンプ３Ｂの運転時間Ｔ２-1，Ｔ２-2，…，Ｔ２-iを合計するステップＳ２２が設けられている。そして、このステップＳ２２での合計運転時間ΣＴ１（＝Ｔ１-1＋Ｔ１-2＋…＋Ｔ１-i）とΣＴ２（＝Ｔ２-1＋Ｔ２-2＋…＋Ｔ２-i）との比Ｒを演算する（ステップＳ１５）。なお、ステップＳ１１〜Ｓ１４及びステップＳ１７〜Ｓ１９は図２と同様であるため、説明を省略する。
【００１８】
このように比較すべき両ポンプ３Ａ，３Ｂ毎の運転時間として、所定の運転切替え回数分の運転時間を合計した合計運転時間ΣＴ１，ΣＴ２を用いることにより、いずれか一方のポンプ３Ａまたは３ｂの運転時間の延長原因が、例えば塵埃の軽度な詰まりでそのまま放置しておけば自然に元の正常な状態に復旧する程度の一過性の詰まりである場合に不必要に警報を発したり、その警報に基づいて一方のポンプ３Ａまたは３Ｂの運転を休止したりすることを防ぎつつ、自然復旧の望めない不良事態（チェッキ弁５Ａまたは５Ｂの故障や塵埃の詰まり等）に陥った時は、警報を発して不良事態に対する適切な対応策を確実に遂行することが可能となる。
【００１９】
さらに、上記した各実施の形態では、２台のポンプ３Ａ，３Ｂを交互に運転切替え可能に設置している場合の監視システムについて説明したが、３台以上のポンプを水位制御の基で所定の順番に運転切替え可能に設置している場合にも、上記各実施の形態と同様に、各ポンプの運転切替え単位毎の積算運転時間あるいは所定の運転切替え回数分の合計運転時間を比較演算してチェッキ弁の故障などの不良事態の発生に対して警報を発するようにしてもよいこともちろんである。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、請求項１及び請求項２に記載の本発明によれば、チェッキ弁の故障やポンプケーシング内の塵埃の詰まり等のように、流入量の変動以外の要素でポンプ運転時間が不当に長くなる不良事態の発生を、センサーを用いずに検知して適切な対応策を早期のうちに遂行することができ、その結果、チェッキ弁の故障やポンプシング内の詰まり等を知らないままでポンプの運転を続行して一層大きな故障や異常に発展することを防止できるとともに、ポンプの運転効率及び排水効率の向上を達成することができる。
【００２２】
特に、請求項２に記載の本発明によれば、例えばポンプケーシング内への塵埃の軽度な詰まりなどのように、そのまま放置しておいても自然に元の正常な状態に復旧可能な程度の一過性の不良事態の発生の場合に不必要に警報を発したり、その警報に基づいてポンプの運転を休止したりすることを防ぎつつ、自然復旧の望めない不良事態に陥った時は、警報を発して不良事態に対する適切な対応策を確実に遂行することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るポンプ場の監視システムを適用するマンホールポンプ場の概略構成図である。
【図２】 同上システムの監視動作を説明する制御フローチャートである。
【図３】 本発明の他の実施の形態によるポンプ場の監視システムの監視動作を説明する制御フローチャートである。
【符号の説明】
２ マンホール
３Ａ，３Ｂ 水中ポンプ
５Ａ，５Ｂ チェッキ弁
８ 警報発信装置付きコントローラ

Claims (2)

1. 所定の順番に運転切替え可能な状態に並設された流入量が変動する吸水井の水位計測に基づき所定の起動水位で運転開始され、所定の停止水位で運転停止される複数台のポンプと、警報発信手段とを備えているポンプ場の監視システムであって、
   各ポンプそれぞれの運転切替え単位毎に計測され積算される運転時間の比を演算する手段と、その演算された運転時間の比が所定値を超えたか否かを判定する手段と、所定値を超えた回数が所定数を超えたか否かを判定する手段とを具備してなり、
   各ポンプの運転切替え単位毎の運転時間の比が所定値を所定回数超えたとき、上記警報発信手段を動作させるように構成していることを特徴とするポンプ場の監視システム。
2. 所定の順番に運転切替え可能な状態に並設された流入量が変動する吸水井の水位計測に基づき所定の起動水位で運転開始され、所定の停止水位で運転停止される複数台のポンプと、警報発信手段とを備えているポンプ場の監視システムであって、
   各ポンプそれぞれの運転切替え単位毎に計測され積算される運転時間を所定の運転切替え回数分合計する手段と、それら合計運転時間を比較し両者の比が所定値を所定回数超えたか否かを判定する手段とを具備してなり、
   各ポンプ毎の合計運転時間の比が所定値を所定回数超えたとき、上記警報発信手段を動作させるように構成していることを特徴とするポンプ場の監視システム。

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