JP4829084B2 - Operation support system and method for water treatment plant - Google Patents
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Description
本発明は、例えば上下水道プラントなどの水処理プラントの運転支援システムに関する。 The present invention relates to an operation support system for a water treatment plant such as a water and sewage plant.
例えば上水道プラントなどの水処理プラントでは、各プロセスを安定して行なう目的で、プラントを構成している機器の運転、監視、異常診断などを行なう運転支援システムが組み込まれている。運転支援システムは、各機器の故障や異常の兆候を発見した時点で、異常や故障の関係から異常現象と故障との因果関係を分析し、異常や故障の原因を究明し、その原因に対する措置を実行している。 For example, in a water treatment plant such as a waterworks plant, an operation support system that performs operation, monitoring, abnormality diagnosis, and the like of devices constituting the plant is incorporated for the purpose of performing each process stably. The driving support system analyzes the causal relationship between the abnormal phenomenon and the failure based on the relationship between the abnormality and the failure at the time of finding the failure or abnormality sign of each device, investigates the cause of the abnormality or the failure, and measures for the cause Is running.
ここで、プラントにおいて、異常や故障の兆候となる物理現象が明確な場合には、その物理現象を測定するためのセンサが、診断対象となる機器に設置されていた。しかしながら、診断のためのセンサを設置するためには、診断対象となる機器の改造が必要となる。また、当然ながら、プラントには、通常の機器以外に、異常や故障の診断専用のセンサが新たに必要となるため、コストの増大などを招くことになる。 Here, when a physical phenomenon that is a sign of abnormality or failure is clear in a plant, a sensor for measuring the physical phenomenon has been installed in a device to be diagnosed. However, in order to install a sensor for diagnosis, it is necessary to modify the device to be diagnosed. Of course, in addition to normal equipment, a new sensor dedicated to diagnosis of abnormalities and faults is required in the plant, which increases costs.
このような新たにセンサを設置することなく、プラントの健全性を評価する方法が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。この方法は、プラントの主システムを構成するサブシステム、例えばポンプの回転数や弁、流量計などの状態量を取り込み、作動状態、待機状態、作動異常状態、待機異常状態のそれぞれをデータ化して判定する。即ち、この方法は、プラントの状態量を利用してプラントの健全性を評価する方法であるため、新たに診断用のセンサを設置する必要が無い。
先行技術の方法では、プラントに診断用の新たなセンサを設置する必要はないが、サブシステムの単体の故障を正確に捉えられない場合がある。具体的には、流量計は、通常では、使用される流量の範囲で最小の流量と最大の流量として、4〜20mAの電流出力が割り当てられている。即ち、最小流量が0m3/hのとき(流量が無いとき)は、流量計からは4mAが出力される。これから、流量計からの出力が0mAになった場合には、流量計が故障していると判断することができる。しかしながら、流量計が故障して出力が4〜20mAの範囲に固定された場合、前述の方法では、流量計の故障であるか、又は流量が一定で変化しない状態であるかを判断することはできない。 In the prior art method, it is not necessary to install a new sensor for diagnosis in the plant, but there may be a case where a single failure of the subsystem cannot be accurately captured. Specifically, the flowmeter is normally assigned a current output of 4 to 20 mA as the minimum flow rate and the maximum flow rate in the range of flow rates used. That is, when the minimum flow rate is 0 m 3 / h (when there is no flow rate), 4 mA is output from the flow meter. From this, when the output from the flow meter becomes 0 mA, it can be determined that the flow meter has failed. However, if the flow meter fails and the output is fixed in the range of 4 to 20 mA, the above-described method can determine whether the flow meter is broken or whether the flow rate is constant and unchanged. Can not.
そこで、本発明の目的は、プラントに診断用の新たなセンサを設置することなく、かつ、プラントの機器の故障や異常を確実に判定できるプラントの運転支援システムを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a plant operation support system that can reliably determine a failure or abnormality of a plant device without installing a new diagnostic sensor in the plant.
本発明の観点に従った運転支援システムは、貯水設備に対して水の流入または流出を制御するプロセスを含む水処理プラントにおいて、前記貯水設備の水位を計測する水位計と、前記水の流入を制御する第1のバルブ手段及び前記水の流出を制御する第2のバルブ手段を有する流量制御手段と、前記第1及び第2のバルブ手段のそれぞれの開閉状態を検出する検出手段と、前記水位計の計測結果及び前記検出手段の検出結果に基づいて、前記貯水設備の水位の変化と、前記第1及び第2のバルブ手段のそれぞれの開閉状態との間の整合性が取れない場合に、前記水位計または前記検出手段の異常を判定し、当該判定結果を出力する制御手段とを備えた構成である。 An operation support system according to an aspect of the present invention is a water treatment plant including a process for controlling inflow or outflow of water with respect to a water storage facility, a water level meter for measuring a water level of the water storage facility, and an inflow of the water. A flow rate control means having a first valve means for controlling and a second valve means for controlling the outflow of water, a detection means for detecting an open / closed state of each of the first and second valve means, and the water level Based on the measurement result of the meter and the detection result of the detection means, when the consistency between the change in the water level of the water storage facility and the open / closed states of the first and second valve means cannot be obtained, And a control unit that determines abnormality of the water level gauge or the detection unit and outputs the determination result.
本発明によれば、プラントに診断用の新たなセンサを設置することなく、プラントに設けられた機器の故障や異常を確実に判定できる運転支援システムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the driving assistance system which can determine reliably the failure and abnormality of the apparatus provided in the plant can be provided, without installing the new sensor for a diagnosis in a plant.
以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
(システムの構成)
図1は、本実施形態に関し、例えば上水道プラントの配水プロセス及び運転支援システムの構成を説明するための図である。
[First Embodiment]
(System configuration)
FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration of a water distribution process and an operation support system of a water supply plant, for example, regarding the present embodiment.
プラントは、浄水処理により生成された浄水10を滞留する配水池(貯水設備)1と、流入管3と、流出管4と、流入量を制御するための電動弁(バルブ)5と、流出量を制御するための電動弁(バルブ)7とを有する。
The plant includes a reservoir (water storage facility) 1 that retains purified
さらに、プラントは、機器用センサとして、配水池1の水位を計測するための水位計2と、電動弁5,7のそれぞれの開閉状態を検出するためのリミット検出器6,8と、流入管3に設けられた流量計9とを有する。
Further, the plant has a
リミット検出器6,8はそれぞれ、電動弁5,7の全閉状態を検出して、検出信号を出力する。なお、電動弁5,7は、弁が完全に閉じた状態である全閉状態、完全に開いた全開状態、半分程度開いた中間開閉状態の作動状態がある。流量計9は、流入管3を通水して、配水池1に流入する浄水の流入量を検出する。
Each of the
プラントの運転支援システムは、コンピュータからなり、メイン要素であるコントローラ20及び記憶装置21を有する。コントローラ20は、各機器用センサからの計測結果や検出信号を入力して、プラントの状態を監視すると共に、後述するように、各機器用センサの故障や異常を診断する運転支援機能を有する。記憶装置21は、コントローラ20の動作に必要な各種制御情報以外に、本実施形態の故障や異常を診断する運転支援動作に必要なテーブル情報30を記憶している。
The plant operation support system is composed of a computer and includes a
(システムの診断動作)
以下、図1と共に、図2のフローチャートを参照してシステムの診断動作を説明する。
(System diagnostic operation)
The diagnosis operation of the system will be described below with reference to the flowchart of FIG. 2 together with FIG.
まず、プラントの配水プロセスでは、浄水処理により生成された浄水10が、流入管3を通じて配水池1に流入される。このとき、配水池1への浄水10の流入量は、電動弁5により制御される。また、浄水の流入量は、流入管3に設けられた流量計9により計測される。一方、配水池1に滞留した浄水10は、流出管4により別のプロセスに配水される。このとき、配水池1からの浄水10の流出量は、電動弁7により制御される。
First, in the water distribution process of the plant, the purified
コントローラ20は、流量計9からの計測信号を入力することにより、配水池1への浄水10の流入量を検知する(ステップS1)。ここで、コントローラ20は、流量計9からの計測信号と共に、水位計2からの計測信号(水位の指示値)、及びリミット検出器6,8からの検出信号(電動弁5,7の全閉状態の検出信号)を入力する。
The
コントローラ20は、入力した計測信号又は検出信号を使用して、記憶装置21に格納されたテーブル情報30を参照し、以下のような各機器用センサ2,6,8,9の故障や異常を診断する処理を実行する。テーブル情報30は、配水プロセスが正常に運転されている場合に、各機器用センサの計測結果や検出結果の組合せの論理的整合性を示す条件を判断するための情報からなる。即ち、コントローラ20は、テーブル情報30を参照して、各機器用センサの計測結果や検出結果の組合せに、論理的整合性が無いと判断した場合には、各機器用センサのいずれか、または複数が故障又は異常であると判定する。
The
具体的には、コントローラ20は、水位計2からの計測信号から水位の指示値に基づいて、配水池1の浄水10の水位の変化を認識する(ステップS2,S3)。水位計2の指示値が変化しない、即ち、配水池1の水位変化が無い場合には、配水池1への浄水10の流入量と、配水池1からの流出量とが等しいことになる。
Specifically, the
コントローラ20は、テーブル情報30を参照して、配水池1の水位変化が無い場合に、整合性が取れる条件として、電動弁5,7のいずれもが全閉状態または全開状態の場合であることを認識する。コントローラ20は、リミット検出器6,8からの各検出信号に基づいて、電動弁5,7の開閉状態を検知する(ステップS7)。この検知により、コントローラ20は、電動弁5,7の一方が全開状態の場合には、リミット検出器6,8のいずれ かが故障であると判定する(ステップS8のYES,S6)。
When the
一方、配水池1の水位変化が有る場合には、配水池1への浄水10の流入量または配水池1からの流出量の一方がゼロの場合である。コントローラ20は、テーブル情報30を参照して、配水池1の水位変化が有る場合に、整合性が取れる条件として、電動弁5,7の一方が全閉状態または全開状態の場合であることを認識する。
On the other hand, when there is a change in the water level of the
コントローラ20は、リミット検出器6,8からの各検出信号に基づいて、電動弁5,7の開閉状態を検知する(ステップS4)。この検知により、コントローラ20は、電動弁5,7の両方が全閉状態の場合には、リミット検出器6,8のいずれかが故障であると判定する(ステップS5のYES,S6)。また、コントローラ20は、電動弁5,7の両方が全開状態の場合にも、リミット検出器6,8のいずれかが故障であると判定する(ステップS5のNO,S9のYES,S6)。
The
コントローラ20は、故障又は異常であると判定した場合には、その判定結果を含むアラーム出力を実行する。アラーム出力としては、例えば表示装置のディスプレイ上に、機器センサの中で、リミット検出器6,8のいずれか、または両方が故障又は異常であることを報知する。プラントのオペレータは、当該アラーム出力により、故障又は異常であると判定された機器センサを検査し、必要であれば交換するなどを行なうことができる。
When it is determined that there is a failure or abnormality, the
以上のような診断処理以外に、コントローラ20は、テーブル情報30を参照して、流量計9からの計測信号に基づいて配水池1への浄水10の流入が無い場合に、リミット検出器6,8から全閉状態を示す検出信号が出力されて、かつ水位計2からの水位の指示値に変化が有る場合には、水位計2が故障していると判定する。
In addition to the diagnostic processing as described above, the
同様にして、コントローラ20は、流量計9からの計測信号に基づいて配水池1への浄水10の流入が有る場合に、リミット検出器6からの出力がなく、リミット検出器8からの出力がある場合、即ち電動弁5が全開状態または中間開閉状態で、電動弁7が全閉状態であるにも関わらず、水位計2の指示値が増加していない場合も、機器センサ間の整合性に異常があると判定する。具体的には、コントローラ20は、水位計2あるいはリミット検出器8の一方、または両方が故障していると判定する。
Similarly, the
さらに、コントローラ20は、配水池1への浄水10の流入が有る場合に、リミット検出器6からの出力がない、即ち電動弁5が全開状態または中間開閉状態の場合には、流量計9から計測信号が出力されていないときには、流量計9が故障していると判定する。
Furthermore, when there is an inflow of purified
以上要するに本実施形態のシステムであれば、故障又は異常の診断処理用のセンサを設けることなく、既存の機器センサ間の整合性に基づいて、機器センサの故障又は異常を判定してアラーム出力を行うことができる。従って、故障又は異常の診断処理のためのコスト増加を招くことなく、既存の機器センサの故障又は異常を早期に発見できることができるため、有効なプラントの運転支援を実現することができる。 In short, in the system of this embodiment, without providing a sensor for failure or abnormality diagnosis processing, it is possible to determine the failure or abnormality of a device sensor and output an alarm output based on the consistency between existing device sensors. It can be carried out. Therefore, since the failure or abnormality of the existing device sensor can be detected at an early stage without incurring an increase in cost for the failure or abnormality diagnosis process, effective plant operation support can be realized.
なお、本実施形態では、コントローラ20が、予め記憶装置21に格納したテーブル情報30を参照して、機器センサ間の整合性を判断する方法について説明したが、これに限定されない。具体的には、コントローラ20は、機器センサ間の整合性を判断する機能を含む診断処理プログラムを実行することで、機器センサ間の整合性を判断する方法でもよい。
In the present embodiment, the method in which the
[第2の実施形態]
図3は、第2の実施形態に関し、例えば上水道プラントの浄水の供給プロセス及び運転支援システムの構成を説明するための図である。
[Second Embodiment]
Drawing 3 is a figure for explaining the composition of the supply process of the purified water of a waterworks plant, and the operation support system about a 2nd embodiment.
プラントは、浄水処理により生成された浄水10を滞留する浄水池(貯水設備)11と、浄水池11の浄水10を配水池などに供給するための流出管13を有する。浄水池11には、浄水10の水位を計測するための水位計12が設置されている。
The plant includes a water purification tank (water storage facility) 11 in which the purified
流出管13には、ポンプ電動機14、吐出弁16、及び流量計18が接続されている。ポンプ電動機14は、浄水池1から浄水10を増圧して流出させる。吐出弁16は、ポンプ電動機14の吐出側に配置されて、浄水10の吐出量を制御する。流量計18は、浄水10の吐出流量を計測するために設置されている。
A
さらに、プラントには、機器センサとして、水位計12及び流量計18以外に、ポンプ電動機14の回転数を計測するための回転計15及び吐出弁16の弁の開閉状態を検出するためのリミット検出器17が設置されている。リミット検出器17は、吐出弁16が全閉状態を検出したときの検出信号を出力する。
Further, in the plant, as a device sensor, in addition to the
なお、プラントの運転支援システムは、前述の図1に示すものと同様のコントローラ20及び記憶装置21を有し、各機器用センサからの計測結果や検出信号を入力して、プラントの状態を監視すると共に、各機器用センサの故障や異常を診断する運転支援機能を有する。記憶装置21は、コントローラ20の動作に必要な各種制御情報以外に、本実施形態の故障や異常を診断する運転支援動作に必要なテーブル情報31を記憶している。
The plant operation support system has a
テーブル情報31は、図1に示すテーブル情報30と基本的には同様であり、プラントが正常に運転されている場合に、各機器用センサの計測結果や検出結果の組合せの論理的整合性を示す条件を判断するための情報からなる。即ち、コントローラ20は、テーブル情報31を参照して、各機器用センサの計測結果や検出結果の組合せに、論理的整合性が無いと判断した場合には、各機器用センサのいずれか、または複数が故障又は異常であると判定する。
The
(システムの診断動作)
以下、図3と共に、図4のフローチャートを参照してシステムの診断動作を説明する。
(System diagnostic operation)
Hereinafter, the diagnosis operation of the system will be described with reference to the flowchart of FIG. 4 together with FIG.
まず、プラントでは、ポンプ電動機14の駆動により、浄水10が、浄水池11から流出管13に流出される(ステップS11)。このとき、浄水10の流出量は、吐出弁16により制御される。また、浄水10の流出量は、流入管3に設けられた流量計18により計測される。
First, in the plant, the purified
コントローラ20は、水位計2からの計測信号(水位の指示値)、回転計15からのポンプ電動機14の回転数、リミット検出器17からの検出信号(吐出弁16の全閉状態の検出信号)、及び流量計18からの計測信号を入力する。コントローラ20は、記憶装置21に格納されたテーブル情報31を参照し、各機器用センサの計測結果や検出結果の組合せの論理的整合性を示す条件を判断し、論理的整合性が無いと判断した場合には、各機器用センサのいずれか、または複数が故障又は異常であると判定する。
The
具体的には、コントローラ20は、水位計2からの計測信号から水位の指示値に基づいて、浄水池11の水位の変化を認識する(ステップS12,S13)。浄水10が浄水池11から流出している場合には、水位計2の指示値は減少を示す。従って、コントローラ20は、水位計2の指示値が増加または変化しない場合には、水位計2が故障又は異常であると判定し、前述と同様のアラーム出力を行なう(ステップS13のNO,S17)。
Specifically, the
また、コントローラ20は、回転計15からの計測値に基づいて、ポンプ電動機14の駆動状態を認識する(ステップS14)。ポンプ電動機14が稼動している場合には、回転計15の計測値は、ゼロを超える値を示すことになる。従って、コントローラ20は、回転計15の計測値がゼロの場合には、回転計15が故障又は異常であると判定し、アラーム出力を行なう(ステップS14,S18)。
Further, the
さらに、コントローラ20は、リミット検出器17の検出信号に基づいて、吐出弁16の開閉状態を認識する(ステップS15)。この場合、正常な状態では、吐出弁16は全開状態又は中間開閉状態である。従って、コントローラ20は、リミット検出器17から検出信号がある場合(吐出弁16の全閉状態)には、リミット検出器17が故障又は異常であると判定し、アラーム出力を行なう(ステップS15のYES,S19)。
Furthermore, the
さらにまた、コントローラ20は、流量計18からの計測値に基づいて、浄水10の流出量を認識する(ステップS16)。この場合、正常な状態では、流量計18の計測値は、ゼロを超える値を示すことになる。従って、コントローラ20は、流量計18の計測値がゼロの場合には、流量計18が故障又は異常であると判定し、アラーム出力を行なう(ステップS16,S20)。
Furthermore, the
以上のように本実施形態によれば、プラントの正常状態時に、各機器用センサ12,15,17,18の出力状態を検出することにより、当該出力状態が不整合である場合には、該当する機器センサを故障又は異常であると判定する。従って、第1の実施形態と同様に、故障又は異常の診断処理用のセンサを設けることなく、既存の機器センサ間の整合性に基づいて、機器センサの故障又は異常を判定してアラーム出力を行うことができる。従って、故障又は異常の診断処理のためのコスト増加を招くことなく、既存の機器センサの故障又は異常を早期に発見できることができるため、有効なプラントの運転支援を実現することができる。
As described above, according to the present embodiment, when the output state of each of the
なお、本実施形態においても、コントローラ20が、予め記憶装置21に格納したテーブル情報31を参照して、機器センサ間の整合性を判断する方法について説明したが、これに限定されない。具体的には、コントローラ20は、機器センサ間の整合性を判断する機能を含む診断処理プログラムを実行することで、機器センサ間の整合性を判断する方法でもよい。
In the present embodiment, the method in which the
[第3の実施形態]
図5は、第3の実施形態に関し、例えば下水道プラントの雨水プロセス及び運転支援システムの構成を説明するための図である。なお、雨水を流出する流出管や流入する流入管などの部材又は機器は、前述の図1または図3に示すものと同様であるため、説明を省略する。
[Third Embodiment]
FIG. 5 is a diagram for explaining a configuration of a rainwater process and an operation support system of a sewer plant, for example, regarding the third embodiment. In addition, since members or equipment such as an outflow pipe that flows out rainwater and an inflow pipe that flows in are the same as those shown in FIG. 1 or FIG.
本実施形態のプラントは、図5に示すように、雨水などの処理を行うために雨水を滞留するポンプ井(貯水設備)50、及びポンプ井50に設置されて、雨水の水位を計測するための水位計51〜54を有する。水位計51〜54は、例えば、超音波レベル計、静電容量式レベル計、接触式レベル計、磁歪式レベル計、投げ込み式水位計のいずれかである。
As shown in FIG. 5, the plant according to the present embodiment is installed in a pump well (water storage facility) 50 that retains rainwater for processing rainwater and the like, and the pump well 50 to measure the level of rainwater. Water level gauges 51-54. The
ここで、近接して設置されている水位計51及び水位計52は、異なる種類の水位計である。また、近接して設置されている水位計53及び水位計54は、異なる種類の水位計である。一方、水位計51及び水位計53は、同一種類の水位計である。同様に、水位計52及び水位計54は、同一種類の水位計である。
Here, the
さらに、水位計51及び水位計52のグループと、水位計53及び水位計54のグループは、ポンプ井50の中で、離れた位置に配置されている。同一グループの水位計51及び水位計52は、種類が異なる水位計の場合でも、計測値として同一の水位の指示値を示すものとする。同様に、同一グループの水位計53及び水位計54は、種類が異なる水位計の場合でも、計測値として同一の水位の指示値を示すものとする。
Further, the group of the
コントローラ20は、水位計51〜54からの各計測値を入力して、ポンプ井50に流入する雨水の水位を監視し、例えば許容範囲を超える水位になると、ポンプ井50から雨水を流出させる制御を実行する。一方、コントローラ20は、水位計51〜54の診断処理を実行し、常に正確なポンプ井50の水位を監視する。
The
前述したように、水位計には、超音波レベル計、静電容量式レベル計、接触式レベル計、磁歪式レベル計、投げ込み式水位計などの種類が有り、耐環境性や誤差、耐ノイズ性、故障現象などが異なる。具体的には、超音波レベル計は、水面までの距離を計測し、水位に換算する方式である。このため、ポンプ井50の水面が凍結した場合には、超音波レベル計は、水位を正確に計測できなくなる。また、投げ込み式水位計は、圧力センサにより水圧を計測し、水位に換算する方式である。このため、当該圧力センサが泥に埋まってしまった場合や、大気圧が大きく変動した場合には誤差が大きくなり、計測ができなくなる。 As mentioned above, there are various types of water level meters such as ultrasonic level meters, capacitance level meters, contact type level meters, magnetostrictive level meters, and throw-in type water level meters. The characteristics and failure phenomena are different. Specifically, the ultrasonic level meter is a method of measuring the distance to the water surface and converting it to a water level. For this reason, when the water surface of the pump well 50 is frozen, the ultrasonic level meter cannot accurately measure the water level. The throw-in type water level meter is a method of measuring the water pressure with a pressure sensor and converting it to a water level. For this reason, when the pressure sensor is buried in mud or when the atmospheric pressure fluctuates greatly, the error becomes large and measurement is impossible.
そこで、図5に示すように、ポンプ井50には、ほぼ同一位置である水位計51及び水位計52のグループでは、異なる種類の水位計が使用されている。同様に、水位計53及び水位計54のグループでは、異なる種類の水位計が使用されている。
Therefore, as shown in FIG. 5, different types of water level gauges are used for the pump well 50 in the group of the
コントローラ20は、グループ毎に、異なる種類の水位計51,52及び水位計53,54からの各計測値に基づいて、ポンプ井50のほぼ同一位置での水位を検知する。ここで、例えば、同一のグループの水位計51,52からの計測値に偏差が発生した場合に、いずれの水位計が故障又は異常であるかを判断することはできない。
The
そこで、コントローラ20は、別位置に設置された同種の水位計の計測値との比較結果に基づいて、いずれの水位計が正常であるかを判定する。具体的には、コントローラ20は、ポンプ井50において、異なる位置におけるグループ間の水位の偏差を基準値として記憶しておき、この基準値と同種の水位計の計測値の偏差とを比較する。即ち、例えば同一のグループの水位計51,52からの計測値に偏差が発生した場合に、コントローラ20は、当該水位計51の計測値と別位置に設置された同種の水位計53の計測値との偏差を算出する。さらに、コントローラ20は、算出した同種の水位計51,53間の偏差と、当該基準値とを比較し、許容範囲内の誤差であれば、水位計51が正常であると判定する。従って、この場合には、コントローラ20は、同一のグループの水位計51,52の中で、一方の水位計52が故障又は異常であると判定して、アラーム出力を行う。
Then, the
以上のように本実施形態のシステムであれば、複数の同種及び異種の水位計51〜54などの各機器センサを有するプラントにおいて、各機器センサの出力状態が不整合である場合には、故障又は異常である機器センサを判定することができる。従って、故障又は異常の診断処理のためのコスト増加を招くことなく、既存の機器センサの故障又は異常を早期に発見できることができるため、有効なプラントの運転支援を実現することができる。 As described above, in the case of the system of the present embodiment, in a plant having a plurality of equipment sensors such as the same kind and different kinds of water level gauges 51 to 54, if the output status of each equipment sensor is inconsistent, Alternatively, the device sensor that is abnormal can be determined. Therefore, since the failure or abnormality of the existing device sensor can be detected at an early stage without incurring an increase in cost for the failure or abnormality diagnosis process, effective plant operation support can be realized.
なお、本実施形態では、機器センサとして水位計を想定したが、複数の同種及び異種の機器センサを使用してプラントのプロセス状態を計測する場合において、当該機器センサとして水位計以外のセンサ又は測定器に対しても適用することができる。 In this embodiment, a water level meter is assumed as the device sensor. However, when measuring the process state of a plant using a plurality of the same type and different types of device sensors, a sensor other than the water level meter or measurement is used as the device sensor. It can also be applied to a vessel.
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
1…配水池(貯水設備)、2…水位計、3…流入管、4…流出管、5…電動弁(バルブ)、
6…リミット検出器、7…電動弁(バルブ)、8…リミット検出器、9…流量計、
10…浄水、11…浄水池(貯水設備)、12…水位計、13…流出管、
14…ポンプ電動機、15…回転計、16…吐出弁、17…リミット検出器、
18…流量計、20…コントローラ、21…記憶装置、30,31…テーブル状態、
50…ポンプ井、51〜54…水位計。
DESCRIPTION OF
6 ... limit detector, 7 ... motorized valve (valve), 8 ... limit detector, 9 ... flow meter,
10 ... purified water, 11 ... purified pond (water storage facility), 12 ... water level gauge, 13 ... outflow pipe,
14 ... pump motor, 15 ... tachometer, 16 ... discharge valve, 17 ... limit detector,
18 ... Flow meter, 20 ... Controller, 21 ... Storage device, 30, 31 ... Table status,
50 ... Pump well, 51-54 ... Water level gauge.
Claims (10)
前記貯水設備の水位を計測する水位計と、
前記水の流入を制御する第1のバルブ手段及び前記水の流出を制御する第2のバルブ手段を有する流量制御手段と、
前記第1及び第2のバルブ手段のそれぞれの開閉状態を検出する検出手段と、
前記水位計の計測結果及び前記検出手段の検出結果に基づいて、前記貯水設備の水位の変化と、前記第1及び第2のバルブ手段のそれぞれの開閉状態との間の論理的整合性が取れない場合に、前記水位計または前記検出手段の異常を判定し、当該判定結果を出力する制御手段と
を具備したことを特徴とする運転支援システム。 In a water treatment plant that includes a process that controls the inflow or outflow of water to a water storage facility,
A water level meter for measuring the water level of the water storage facility;
Flow rate control means having first valve means for controlling the inflow of water and second valve means for controlling the outflow of water;
Detecting means for detecting an open / closed state of each of the first and second valve means;
Based on the measurement result of the water level gauge and the detection result of the detection means, a logical consistency is obtained between the change in the water level of the water storage facility and the open / closed states of the first and second valve means. A driving support system comprising: a control unit that determines abnormality of the water level gauge or the detection unit and outputs the determination result when there is not.
全開状態、全閉状態、中間開閉状態の中で、前記第1及び第2のバルブ手段のそれぞれについて全閉状態の場合に検出信号を出力するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の運転支援システム。 The detection means includes
The detection signal is output when each of the first and second valve means is in a fully closed state in a fully open state, a fully closed state, and an intermediate open / close state. The driving support system according to 1.
前記制御手段は、
前記水位計の計測結果、前記検出手段の検出結果及び前記流量計の計測結果に基づいて、前記水位計、前記検出手段または前記流量計の異常を判定し、当該判定結果を出力するように構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれか1項に記載の運転支援システム。 It has a flow meter that measures the flow rate of water flowing into or out of the water storage facility,
The control means includes
Based on the measurement result of the water level meter, the detection result of the detection means and the measurement result of the flow meter, an abnormality of the water level meter, the detection means or the flow meter is determined, and the determination result is output. The driving support system according to claim 1, wherein the driving support system is provided.
前記制御手段は、前記テーブル情報を参照して前記水位計または前記検出手段の異常を判定するように構成されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の運転支援システム。 A memory for storing table information for judging a condition of logical consistency between a change in the water level of the water storage facility and the open / closed state based on a combination of the measurement result of the water level gauge and the detection result of the detection means Having means,
The said control means is comprised so that abnormality of the said water level meter or the said detection means may be determined with reference to the said table information, The any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. Driving support system.
前記貯水設備の水位を計測する水位計と、
前記流出管の通水量を計測する流量計と、
前記流出管に接続されて、前記貯水設備からの水の流出を増圧するポンプ電動機と、
前記ポンプ電動機の回転数を計測する回転計と、
前記流出管に接続されて、水の流出を制御するための吐出弁と、
前記吐出弁の開閉状態を検出する検出手段と、
前記水位計の計測結果、前記流量計の計測結果、前記回転計の計測結果、及び前記検出手段による前記吐出弁の開閉状態に基づいてそれぞれの間での論理的整合性が取れない場合に、前記水位計、前記流量計、前記回転計、または前記検出手段の異常を判定し、当該判定結果を出力する制御手段と
を具備したことを特徴とする運転支援システム。 In a water treatment plant that includes the process of distributing water from a water storage facility through an outflow pipe,
A water level meter for measuring the water level of the water storage facility;
A flow meter for measuring the amount of water passing through the outflow pipe;
A pump motor connected to the outflow pipe to increase the outflow of water from the water storage facility;
A tachometer for measuring the rotation speed of the pump motor;
A discharge valve connected to the outflow pipe for controlling the outflow of water;
Detecting means for detecting an open / closed state of the discharge valve;
Based on the measurement result of the water level meter, the measurement result of the flow meter, the measurement result of the tachometer, and the open / closed state of the discharge valve by the detection means, when there is no logical consistency between them, A driving support system comprising: a control unit that determines abnormality of the water level meter, the flow meter, the tachometer, or the detection unit and outputs the determination result.
前記制御手段は、前記テーブル情報を参照して前記異常の判定を行うように構成されていることを特徴とする請求項5に記載の運転支援システム。 Storage means for storing table information for determining the logically consistent condition;
The driving support system according to claim 5, wherein the control unit is configured to determine the abnormality with reference to the table information.
前記貯水設備の水位を計測する複数異種の水位計と、
前記各水位計の計測結果に偏差が生じた場合に、他点に設置された同種のセンサの情報と比較することによって、いずれの水位計に異常が発生したかを判定する制御手段と
を具備したことを特徴とする運転支援システム。 In a water treatment plant that includes a process that controls the inflow or outflow of water to a water storage facility,
A plurality of different water level gauges for measuring the water level of the water storage facility;
Provided when said deviation measurement result of the water level gauge has occurred by comparing the installation information of the same type of sensor to another point, and determining the control means whether abnormality in any of the water level indicator is generated A driving support system characterized by that.
超音波レベル計、静電容量式レベル計、接触式レベル計、磁歪式レベル計、または投げ込み式水位計のいずれかであることを特徴とする請求項7に記載の運転支援システム。 Each water level gauge is
The driving support system according to claim 7, wherein the driving support system is any one of an ultrasonic level meter, a capacitance level meter, a contact type level meter, a magnetostrictive level meter, or a throwing water level meter.
前記貯水設備の水位を計測する処理と、
前記水の流入を制御する第1のバルブ手段及び前記水の流出を制御する第2のバルブ手段を制御する処理と、
前記第1及び第2のバルブ手段のそれぞれの開閉状態を検出する処理と、
前記水位計の計測結果及び前記検出手段の検出結果に基づいて、前記貯水設備の水位の変化と、前記第1及び第2のバルブ手段のそれぞれの開閉状態との間の論理的整合性が取れない場合に、前記水位計または前記検出手段の異常を判定し、当該判定結果を出力する処理と
を有する手順を実行することを特徴とする運転支援方法。 In an operation support method applied to a water treatment plant including a process for controlling the inflow or outflow of water to a water storage facility,
A process of measuring the water level of the water storage facility;
A process for controlling the first valve means for controlling the inflow of water and the second valve means for controlling the outflow of water;
Detecting each open / closed state of the first and second valve means;
Based on the measurement result of the water level gauge and the detection result of the detection means, a logical consistency is obtained between the change in the water level of the water storage facility and the open / closed states of the first and second valve means. When there is not, the driving assistance method characterized by performing the procedure which has the process which determines the abnormality of the said water level gauge or the said detection means, and outputs the said determination result.
前記貯水設備の水位を水位計により計測する処理と、
前記流出管の通水量を流量計により計測する処理と、
前記流出管に接続されて、前記貯水設備からの水の流出を増圧するポンプ電動機の回転数を回転計により計測する処理と、
前記流出管に接続されて、水の流出を制御するための吐出弁の開閉状態を検出手段により検出する処理と、
前記水位の計測結果、前記流量計の計測結果、前記回転計の計測結果、及び前記吐出弁の開閉状態に基づいてそれぞれの間での論理的整合性が取れない場合に、前記水位計、前記流量計、前記回転計、または前記検出手段の異常を判定し、当該判定結果を出力する処理と
を有する手順を実行することを特徴とする運転支援方法。 In an operation support method applied to a water treatment plant including a process of distributing water from a water storage facility through an outflow pipe,
A process of measuring the water level of the water storage facility with a water level meter;
A process of measuring the water flow rate of the outflow pipe with a flow meter;
A process of measuring the number of rotations of a pump motor connected to the outflow pipe and increasing the outflow of water from the water storage facility with a tachometer,
A process connected to the outflow pipe to detect the open / closed state of a discharge valve for controlling the outflow of water by a detection means;
When the water level measurement result, the flow meter measurement result, the tachometer measurement result, and the discharge valve open / close state are not logically consistent, the water level meter, A driving support method comprising: executing a procedure including a process of determining an abnormality of the flow meter, the tachometer, or the detection means and outputting the determination result.
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