JP7461262B2 - Pump diagnostic method, pump gate diagnostic method, and pump diagnostic device - Google Patents
Pump diagnostic method, pump gate diagnostic method, and pump diagnostic device Download PDFInfo
- Publication number
- JP7461262B2 JP7461262B2 JP2020162724A JP2020162724A JP7461262B2 JP 7461262 B2 JP7461262 B2 JP 7461262B2 JP 2020162724 A JP2020162724 A JP 2020162724A JP 2020162724 A JP2020162724 A JP 2020162724A JP 7461262 B2 JP7461262 B2 JP 7461262B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pump
- stabilization time
- time
- measurement
- current value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 title description 25
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 89
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 83
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 83
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 48
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims description 26
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 22
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 230000008569 process Effects 0.000 description 20
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 3
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000013101 initial test Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Description
本発明は、ポンプの診断方法、ポンプゲートの診断方法、およびポンプ診断装置に関する。 The present invention relates to a pump diagnostic method, a pump gate diagnostic method, and a pump diagnostic device.
近年、本川に合流する支川のような比較的少水量な水路において、上流側水路と下流側水路との境界部に備えられた既存の樋門に加えてまたは替えて、ポンプゲートが設置される例が増えている。ポンプゲートは、水路に開閉自在に設置される扉体に、上流側水路の水を下流側水路へと排水するための水中ポンプが設けられた構造を有する。ポンプゲートは、既存の水路内に直接設置可能であるので、従来型の排水機場のようなバイパス水路や機場スペースなどが不要であるため、設置用地土木構造物を著しく減少でき、トータルコストの大幅な縮減が可能である点において優れている。 In recent years, pump gates have been installed in addition to or in place of existing sluice gates provided at the boundary between upstream and downstream channels in waterways with relatively low water flow, such as tributaries that join the main river. There are an increasing number of cases where A pump gate has a structure in which a submersible pump for draining water from an upstream waterway to a downstream waterway is provided on a door body that is openable and closable in a waterway. Pump gates can be installed directly into existing waterways, so there is no need for bypass channels or space for pumping stations, which is required for conventional drainage pumping stations. This significantly reduces the amount of civil engineering structures required for installation, significantly reducing total costs. It is excellent in that it can be reduced in size.
ポンプゲートは、たとえば集中豪雨時のように、下流側水路の水位が高くなったときに閉鎖され、下流側水路から上流側水路への逆流を防止する。またこのとき、水中ポンプを稼働させ、上流側水路内の水を下流側水路へ強制的に排水する。逆に、晴天時のように下流側水位が低くなったときは、上記のような逆流のおそれがないため、扉体を開放し上流側水路の内水を下流側水路へ自然流下させる。 The pump gate closes when the water level in the downstream channel becomes high, for example during heavy rain, to prevent backflow from the downstream channel to the upstream channel. At this time, the submersible pump is operated to forcibly drain the water in the upstream channel into the downstream channel. Conversely, when the downstream water level is low, such as on sunny days, there is no risk of backflow as described above, so the gate is opened and the water in the upstream channel is allowed to naturally flow down into the downstream channel.
上記のような性質上、ポンプゲートは、その運転が集中豪雨などの緊急時に限られる一方で、その運転には確実性が求められる。すなわち、平常時の運転状態に基づいて故障またはその兆候を検知する機会が乏しいにもかかわらず、故障を確実に防止することが求められる。そこで、設置済みのポンプゲートについて定期的な管理運転(診断)が行われることが好ましい。そのような管理運転の方法として、ポンプゲートのポンプについて、回転機器に係る公知の管理運転方法(たとえば、特開2019-23473号公報(特許文献1)、特許第3525736号公報(特許文献2)など)を適用することが考えられる。 Due to the above characteristics, pump gates are only operated in emergencies such as torrential rain, but their operation must be reliable. In other words, it is necessary to reliably prevent failures, even though there are few opportunities to detect failures or their symptoms based on normal operating conditions. Therefore, it is preferable to perform regular management operations (diagnosis) of installed pump gates. As a method of such management operations, it is possible to apply publicly known management operations related to rotating equipment (for example, JP 2019-23473 A (Patent Document 1), JP 3525736 A (Patent Document 2), etc.) to the pump of the pump gate.
ところで、ポンプゲートのポンプは本来水中において駆動する装置であるので、管理運転時にポンプを水中に配置して管理運転を行うことが望ましい。しかし、当該ポンプを水中に配置するためには扉体を閉鎖して上流側水路の水位を確保する必要があり、一時的に水路の流通を妨げることになるが、設置場所の用水計画によってはたとえ短期間の閉鎖であっても実施が難しい場合がある。また、流水量が少ないときは、扉体を閉鎖したとしてもポンプを水中に配置するのに十分な水量が確保できない場合がある。そこで、ポンプを水面より上に配置した状態、すなわちポンプの本来の運転状態とは異なる状態にあっても、有効な管理運転を実施できる技術の実現が求められるが、本来の運転条件に近い状態で実施することを前提とする特許文献1および2のような技術では不十分だった。
Since the pump of a pump gate is originally a device that is operated underwater, it is desirable to place the pump underwater during maintenance operations. However, in order to place the pump underwater, it is necessary to close the gate body to ensure the water level of the upstream waterway, which temporarily blocks the flow of the waterway. However, depending on the water use plan of the installation site, it may be difficult to implement even for a short period of closure. Also, when the flow rate is low, there are cases where a sufficient amount of water to place the pump underwater cannot be secured even if the gate body is closed. Therefore, there is a need to realize technology that can perform effective maintenance operations even when the pump is placed above the water surface, that is, in a state different from the pump's original operating state, but technologies such as those in
そこで、ポンプを水面より上に配置した状態にあっても有効な診断を実施できるポンプの診断方法、ポンプゲートの診断方法、およびポンプ診断装置の実現が求められる。 Therefore, there is a need for a pump diagnostic method, a pump gate diagnostic method, and a pump diagnostic device that can perform effective diagnosis even when the pump is placed above the water surface.
本発明に係る第一のポンプの診断方法は、ポンプが停止した状態において前記ポンプを起動し、当該起動後の所定の計測期間にわたって、前記ポンプに流れる電流の値である第一電流値を計測する第一計測運転工程と、前記ポンプの運転中に前記ポンプへの電力供給を停止し、所定期間にわたって前記ポンプを惰性運転させる停止工程と、前記ポンプが前記惰性運転している状態において前記ポンプを起動し、当該起動後の所定の計測期間にわたって前記ポンプに流れる電流の値である第二電流値を計測する第二計測運転工程と、前記第一電流値に基づいて、前記第一計測運転工程において前記ポンプを起動してから当該ポンプの運転が安定するまでに要した時間の長さである第一安定化時間を算出するとともに、前記第二電流値に基づいて、前記第二計測運転工程において前記ポンプを起動してから当該ポンプの運転が安定するまでに要した時間の長さである第二安定化時間を算出する算出工程と、前記第一安定化時間および前記第二安定化時間を判断材料として前記ポンプの状態を判定する判定工程と、を有することを特徴とする。 A first pump diagnostic method according to the present invention starts the pump in a stopped state, and measures a first current value, which is the value of the current flowing through the pump, over a predetermined measurement period after the pump starts. a first measuring operation step of stopping the power supply to the pump while the pump is in operation and causing the pump to coast for a predetermined period; a second measurement operation step of activating the pump and measuring a second current value that is the value of the current flowing through the pump over a predetermined measurement period after the startup; In the process, the first stabilization time, which is the length of time required from starting the pump to stabilizing the operation of the pump, is calculated, and the second measurement operation is performed based on the second current value. a calculation step of calculating a second stabilization time which is the length of time required from starting the pump to stabilizing the operation of the pump in the step; and a step of calculating the first stabilization time and the second stabilization time. The method is characterized by comprising a determination step of determining the state of the pump using time as a determination material.
また、本発明に係るポンプゲートの診断方法は、液体が流通する流路を閉塞可能な扉体と、前記扉体に設けられ、前記扉体によって前記流路を閉塞した状態において前記流路の上流側から下流側に前記液体を付勢可能なポンプと、前記扉体を上下動させることができる駆動装置と、を備えるポンプゲートの診断方法であって、前記ポンプが停止した状態において前記ポンプを起動し、当該起動後の所定の計測期間にわたって、前記ポンプに流れる電流の値である第一電流値を計測する第一計測運転工程と、前記ポンプの運転中に前記ポンプへの電力供給を停止し、所定期間にわたって前記ポンプを惰性運転させる停止工程と、前記ポンプが前記惰性運転している状態において前記ポンプを起動し、当該起動後の所定の計測期間にわたって前記ポンプに流れる電流の値である第二電流値を計測する第二計測運転工程と、前記第一電流値に基づいて、前記第一計測運転工程において前記ポンプを起動してから当該ポンプの運転が安定するまでに要した時間の長さである第一安定化時間を算出するとともに、前記第二電流値に基づいて、前記第二計測運転工程において前記ポンプを起動してから当該ポンプの運転が安定するまでに要した時間の長さである第二安定化時間を算出する算出工程と、前記第一安定化時間および前記第二安定化時間を判断材料として前記ポンプの状態を判定する判定工程と、を有し、前記第一計測運転工程および前記第二計測運転工程を、前記ポンプを前記液体の液面より上に配置した状態で実施することを特徴とする。 A diagnostic method for a pump gate according to the present invention is a method for diagnosing a pump gate including a door body capable of blocking a flow path through which a liquid flows, a pump provided on the door body and capable of forcing the liquid from an upstream side to a downstream side of the flow path in a state in which the flow path is blocked by the door body, and a drive device capable of moving the door body up and down, the method including a first measurement operation step of starting the pump in a state in which the pump is stopped, and measuring a first current value that is a value of a current flowing through the pump over a predetermined measurement period after the start-up, a stop step of stopping power supply to the pump while the pump is in operation, and coasting the pump for a predetermined period, and starting the pump in a state in which the pump is coasting, and measuring a first current value that is a value of a current flowing through the pump over a predetermined measurement period after the start-up. the pump is operated in a state where the pump is positioned above the liquid level, and the first and second measurement operation steps are performed while the pump is positioned above the liquid level.
また、本発明に係るポンプ診断装置は、ポンプに流れる電流の値を計測可能な計測装置と、演算装置と、を備え、前記演算装置は、前記ポンプに対する電力供給を、前記ポンプが停止した状態において前記ポンプに電力を供給する第一電力供給、前記ポンプへの電力供給を停止する電力供給停止、および、前記ポンプが惰性運転している状態において前記ポンプに電力を供給する第二電力供給、がこの順で行われるように制御する制御機能と、前記第一電力供給の実施時に、前記ポンプを起動した後の所定の計測期間にわたって、前記ポンプに流れる電流の値である第一電流値を、前記計測装置によって計測して取得する第一計測機能と、前記第二電力供給の実施時に、前記ポンプを起動した後の所定の計測期間にわたって、前記ポンプに流れる電流の値である第二電流値を、前記計測装置によって計測して取得する第二計測機能と、前記第一電流値に基づいて、前記第一電力供給の実施時に前記ポンプを起動してから当該ポンプの運転が安定するまでに要した時間の長さである第一安定化時間を算出するとともに、前記第二電流値に基づいて、前記第二電力供給の実施時に前記ポンプを起動してから当該ポンプの運転が安定するまでに要した時間の長さである第二安定化時間を算出する算出機能と、前記第一安定化時間および前記第二安定化時間を判断材料として前記ポンプの状態を判定する判定機能と、を実行可能に構成されていることを特徴とする。 The pump diagnostic device according to the present invention includes a measuring device capable of measuring the value of a current flowing through a pump, and a computing device. The computing device has a control function for controlling the power supply to the pump so that a first power supply for supplying power to the pump when the pump is stopped, a power supply stop for stopping the power supply to the pump, and a second power supply for supplying power to the pump when the pump is coasting are performed in this order, a first measurement function for measuring and acquiring a first current value, which is the value of a current flowing through the pump, by the measuring device over a predetermined measurement period after the pump is started when the first power supply is performed, and a second measurement function for measuring and acquiring a first current value, which is the value of a current flowing through the pump, by the measuring device during the second power supply. The device is characterized in that it is configured to be capable of executing a second measurement function that measures and acquires a second current value, which is the value of the current flowing through the pump, by the measurement device over a predetermined measurement period after the pump is started; a calculation function that calculates a first stabilization time, which is the length of time required from starting the pump when the first power supply is implemented until the operation of the pump stabilizes, based on the first current value, and calculates a second stabilization time, which is the length of time required from starting the pump when the second power supply is implemented until the operation of the pump stabilizes, based on the second current value; and a determination function that determines the state of the pump using the first stabilization time and the second stabilization time as criteria.
これらの構成によれば、ポンプを水面より上に配置した状態にあっても有効な診断を実施できる。これは、第一計測運転工程と第二計測運転工程とを設けることによって、診断時の運転がポンプの本来の運転状態とは異なる状態で行われることによる影響を、二回の計測運転において得られた測定値間で相殺しうることによる。 According to these configurations, effective diagnosis can be performed even when the pump is placed above the water surface. By providing the first measurement operation process and the second measurement operation process, the effect of the operation at the time of diagnosis being performed in a state different from the original operation state of the pump can be avoided in two measurement operations. This is due to the fact that the measured values can be canceled out.
本発明に係る第二のポンプの診断方法は、ポンプの運転中に前記ポンプへの電力供給を停止し、所定期間にわたって前記ポンプを惰性運転させる停止工程と、前記ポンプが前記惰性運転している状態において前記ポンプを起動し、当該起動後の所定の計測期間にわたって前記ポンプに流れる電流の値である電流値を計測する計測運転工程と、前記電流値に基づいて、前記計測運転工程において前記ポンプを起動してから当該ポンプの運転が安定するまでに要した時間の長さである安定化時間を算出する算出工程と、前記所定期間および前記安定化時間を判断材料として前記ポンプの状態を判定する判定工程と、を有することを特徴とする。 The second pump diagnosis method according to the present invention is characterized by comprising a stopping step of stopping the supply of power to the pump while the pump is operating and coasting the pump for a predetermined period of time, a measurement operation step of starting the pump while the pump is coasting and measuring a current value, which is the value of the current flowing through the pump for a predetermined measurement period after the start-up, a calculation step of calculating a stabilization time, which is the length of time required from starting the pump in the measurement operation step until the operation of the pump becomes stable, based on the current value, and a determination step of determining the state of the pump using the predetermined period and the stabilization time as criteria.
この構成によれば、ポンプを水面より上に配置した状態にあっても有効な診断を実施できる。これは、所定期間と安定化時間との関係が、診断時の運転がポンプの本来の運転状態とは異なる状態で行われることによる影響を受けにくいためである。 This configuration allows for effective diagnosis even when the pump is positioned above the water surface. This is because the relationship between the specified period and the stabilization time is less susceptible to the effects of the pump being operated in a state different from the pump's normal operating state during diagnosis.
以下、本発明の好適な態様について説明する。ただし、以下に記載する好適な態様例によって、本発明の範囲が限定されるわけではない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, the scope of the present invention is not limited to the preferred embodiments described below.
本発明に係るポンプの診断方法は、一態様として、前記判定工程において、前記第一安定化時間と前記第二安定化時間との比に基づいて前記ポンプの状態を判定することが好ましい。 In one aspect of the pump diagnostic method according to the present invention, in the determination step, it is preferable to determine the state of the pump based on the ratio between the first stabilization time and the second stabilization time.
この構成によれば、診断時の運転がポンプの本来の運転状態とは異なる状態で行われることによる影響を、明確に相殺できる。 According to this configuration, it is possible to clearly offset the influence caused by the pump being operated in a state different from its original operating state during diagnosis.
本発明に係るポンプの診断方法は、一態様として、前記判定工程において、前記ポンプの定格回転速度、および、前記第一安定化時間と前記第二安定化時間との比、に基づいて、前記ポンプの摺動トルクを算出し、当該摺動トルクをさらなる判断材料として前記ポンプの状態を判定することが好ましい。 In one aspect of the pump diagnostic method according to the present invention, in the judgment step, it is preferable to calculate the sliding torque of the pump based on the rated rotation speed of the pump and the ratio between the first stabilization time and the second stabilization time, and judge the state of the pump using the sliding torque as a further criterion.
この構成によれば、たとえば、ポンプの摺動不良を摺動トルクの増大という直接的な因子を通じて捉えうるので、使用者がポンプの状態を把握しやすい。 According to this configuration, for example, poor sliding of the pump can be detected through the direct factor of increased sliding torque, making it easy for the user to grasp the condition of the pump.
本発明に係るポンプの診断方法は、一態様として、前記第一安定化時間と前記第二安定化時間との比と、前記第二計測運転工程において前記ポンプを起動するときに前記惰性運転している前記ポンプの回転速度と、の関係は、あらかじめ明らかにされており、前記判定工程において、前記第一安定化時間と前記第二安定化時間との比と、あらかじめ明らかにされている前記関係と、に基づいて、前記第二計測運転工程において前記ポンプを起動するときに前記惰性運転している前記ポンプの回転速度を算出し、当該回転速度をさらなる判断材料として前記ポンプの状態を判定することが好ましい。 In one aspect of the pump diagnosis method according to the present invention, the ratio of the first stabilization time to the second stabilization time, and the inertial operation when starting the pump in the second measuring operation step are provided. The relationship between the rotational speed of the pump and the rotational speed of the pump that has been clarified in advance is determined in advance, and in the determination step, the relationship between the ratio of the first stabilization time and the second stabilization time and the rotation speed of the pump that is clarified in advance is When starting the pump in the second measuring operation step, the rotational speed of the pump that is coasting is calculated based on the relationship, and the state of the pump is determined using the rotational speed as a further determination material. It is preferable to do so.
この構成によれば、たとえば、ポンプの摺動不良を回転速度の低下という直接的な因子を通じて捉えうるので、使用者がポンプの状態を把握しやすい。 With this configuration, for example, poor pump operation can be detected through a direct factor such as a drop in rotation speed, making it easier for the user to understand the condition of the pump.
本発明のさらなる特徴と利点は、図面を参照して記述する以下の例示的かつ非限定的な実施形態の説明によってより明確になるであろう。 Further features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of exemplary and non-limiting embodiments, which are given with reference to the drawings.
本発明に係るポンプの診断方法、ポンプゲートの診断方法、およびポンプ診断装置の実施形態について、図面を参照して説明する。以下では、本発明に係るポンプの診断方法を、流水路100(流路の例)に設置されたポンプゲート1のポンプ3の診断に適用し、本発明に係るポンプゲートの診断方法をポンプゲート1の診断に適用した例について説明する。なお、以下では、ポンプの診断方法およびポンプゲートの診断方法を、まとめて「診断方法」という場合がある。
Embodiments of the pump diagnostic method, pump gate diagnostic method, and pump diagnostic device according to the present invention will be described with reference to the drawings. Below, the pump diagnostic method according to the present invention is applied to the diagnosis of the
〔ポンプゲートの概要〕
まず、本実施形態に係る診断方法において診断対象とするポンプゲート1の概要について説明する。ポンプゲート1は、扉体2と、扉体に設けられたポンプ3と、扉体2を上下動させることができる駆動装置4と、を備える(図1)。ポンプゲート1は、河川の本流と支流とが合流する地点において、流水路100に設置されている。流水路100は、支流側流水路101(流路の上流側の例)と本流側流水路102(流路の下流側の例)とを有する。
[Overview of pump gate]
First, an overview of the pump gate 1 to be diagnosed in the diagnostic method according to the present embodiment will be explained. The pump gate 1 includes a
平常時は、図1に示すように、流水路100を流通する水(液体の例)の水面103(液面の例)より上に扉体2を配置し、ポンプ3の運転を停止している。水は、支流側流水路101から本流側流水路102に向かって自然流下する。
1, under normal circumstances, the
集中豪雨などにより増水すると、本流が増水し、本流側流水路102の水位が上昇する場合がある。このような場合、本流側流水路102から支流側流水路101に向かって水が逆流することを防ぐために、扉体2を下降させ、流水路100を閉塞する(図2)。このとき、ポンプ3は、水面103より下に配置される。ここで、ポンプ3を運転すると、支流側流水路101から本流側流水路102へと水を付勢し、これを強制的に排出できる。
When the water level rises due to heavy rainfall or the like, the main stream may rise, causing the water level in the main
なお、ポンプ3および駆動装置4への給電は、分電盤5を通じて行われる。分電盤5には、ポンプ3および駆動装置4の運転を制御するとともに、流水路100の各部に設けられた水位計(不図示)や扉体2の上下位置を検出する位置センサ(不図示)などの各種の計器からの信号を受信する制御装置51、ならびに、制御装置51により制御または取得される機器の運転状態や計測情報などをサーバ装置6に送出可能な通信装置52、が設けられている(図3)。
The
サーバ装置6には、ポンプゲート1において収集された運転状態および計測情報が蓄積される(図3)。ポンプゲート1の管理者などは、サーバ装置6に蓄積された情報を、手元のユーザ端末7(コンピュータ、タブレット端末、スマートフォンなど)から閲覧でき、ポンプゲート1の運転状態を遠隔監視できる。また、当該端末を通じて、ポンプ3および駆動装置4の運転および停止を遠隔操作することも可能である。
The operating state and measurement information collected at the pump gate 1 are accumulated in the server device 6 (FIG. 3). The administrator of the pump gate 1 and the like can view the information stored in the server device 6 from the user terminal 7 (computer, tablet terminal, smartphone, etc.) at hand, and can remotely monitor the operating state of the pump gate 1. It is also possible to remotely control the operation and stop of the
〔ポンプゲートの診断〕
ポンプゲート1の性質上、ポンプ3は、平常時は運転されず、集中豪雨などの場合のみに運転される。一方で、ポンプ3の運転が必要な場合は、緊急の排水が必要な場合であるので、ポンプ3が確実に運転できることが求められる。すなわち、平常時の運転状態に基づいて故障またはその兆候を検知する機会が乏しいにもかかわらず、故障を確実に防止することが求められる。そのような要求に鑑みて、ポンプ3について定期的な診断が行われ、故障およびその兆候の有無が検査される。本実施形態に係る診断方法は、予備運転工程S10、第一計測運転工程S20、停止工程S30、第二計測運転工程S40、算出工程S50、および判定工程S60を有する(図4)。以下では、各工程の内容について説明する。
[Pump gate diagnosis]
Due to the nature of the pump gate 1, the
診断を行う前に、分電盤5にポンプ診断装置8を取り付ける(図3)。ポンプ診断装置8は電流計81(計測装置の例)とコンピュータ82(演算装置の例)とを有し、電流計81のプローブ81aを、ポンプ3に給電する給電線に設置する態様で取り付ける。また、電流計81により計測された電流の値は、コンピュータ82に入力され、コンピュータ82上における解析処理に電流の値を用いることができる。本実施形態では、電流計81を用いた計測値の取得が、少なくとも第一計測運転工程S20、停止工程S30、および第二計測運転工程S40にわたって連続的に行われる。
Before performing diagnosis, the pump diagnostic device 8 is attached to the distribution board 5 (FIG. 3). The pump diagnostic device 8 includes an ammeter 81 (an example of a measuring device) and a computer 82 (an example of a calculation device), and a
上記の電流計81およびコンピュータ82は、ハードウエアとしては公知のものを使用できる。したがってコンピュータ82は、いずれも公知の、入力装置(キーボード、マウスなど)、出力装置(ディスプレイ、スピーカーなど)、演算素子(CPUなど)、記憶装置(ハードディスクドライブなど)、通信装置(有線通信インターフェース、無線通信インターフェースなど)を備える。
As the
予備運転工程S10は、本実施形態に係る診断方法の最初の工程として行われる。第一計測運転工程S20および第二計測運転工程S40ではポンプ3を運転することになるが、ポンプ3に固着などの異常が生じている場合、ポンプ3を無理に起動しようとするとポンプ3を損傷してしまうおそれがある。そこで、予備運転工程S10では、短時間(たとえば3秒間)にわたってポンプ3の運転を行ったのちに、ポンプ3を停止する。その後、ポンプ3の惰性運転が完全に停止したら、以降の工程に進む。
The preliminary operation step S10 is performed as the first step of the diagnostic method according to this embodiment. In the first measurement operation step S20 and the second measurement operation step S40, the
第一計測運転工程S20は、ポンプ3が完全に停止した状態からポンプ3を起動し、このときにポンプ3に流れる電流の値を計測する工程である。前述のように、予備運転工程S10を実施した後に、ポンプ3の惰性運転が完全に停止してから次の工程に進むため、第一計測運転工程S20を開始する時点においてポンプ3は完全に停止した状態にある。
The first measurement operation step S20 is a step in which the
第一計測運転工程S20は、平常時におけるポンプゲート1の状態、すなわち、流水路100を流通する水の水面103より上に扉体2を配置し、したがってポンプ3を水面103より上に配置した状態(図1)で実施する。これは、流水路100の状態(たとえば水量)の影響を受けてポンプ3の運転負荷が変動する可能性があるため、ポンプ3を水面103より下に配置した状態で第一計測運転工程S20を実施すると、計測条件を一定に保つことが難しいためである。なお、水量が少なく、扉体2を下降させて流水路100を閉塞してもポンプ3が水面103より上に配置される状況においては、扉体2を下降させた状態で第一計測運転工程S20を実施してもよい。以降の説明では、ポンプ3を水面103より上に配置した状態で運転することを、「空運転」という。
The first measurement operation step S20 is performed in the state of the pump gate 1 under normal conditions, that is, in the state where the
第一計測運転工程S20では、ポンプ3を起動して空運転を行う(第一電力供給の例)。より詳細には、ポンプ3を起動する操作を行ったのち、所定の計測期間ののちに、ポンプ3を停止する操作を行う。なお、ポンプ3に流れる電流は交流電流であり、その電流の計測値は正負に振動する。また、図5に示すように、第一計測運転工程S20の実施中にポンプ3を流れる電流の値(以下、第一電流値I1という。)について、ポンプ3を起動した直後に比較的大きな電流が流れ、その後、比較的小さな電流に収束するという挙動が見られる。以降の説明では、電流の値が収束した状態を定常状態という。
In the first measurement operation step S20, the
続く停止工程S30は、第一計測運転工程S20の最後にポンプ3への給電を停止する操作を行ったときから、第二計測運転工程S40の最初にポンプ3を起動するときまでの間の、ポンプ3への電力供給を行わない工程(電力供給停止の例)である。停止工程S30はポンプ3を停止する操作を行った後かつ起動する前の工程であるので、停止工程S30においてはポンプ3には電流が流れていない。しかし、ポンプ3のモータおよび羽根車は、慣性により依然回転している惰性運転の状態となる。
The subsequent stop step S30 is a period from when the power supply to the
その後の第二計測運転工程S40では、ポンプ3を再び起動する(第二電力供給の例)。ここでも、第一計測運転工程S20と同様に、ポンプ3を起動する操作を行ったのち、所定の計測期間ののちに、ポンプ3を停止する操作を行う。ポンプ3を起動する操作を行うタイミングは、停止工程S30の継続時間があらかじめ定められた所定期間になるように選択する。これは、ポンプゲート1に対する複数回の診断の間で、停止工程S30の継続時間を所定期間に実質的に揃えるためである。なお、第二計測運転工程S40は、第一計測運転工程S20と同様に、ポンプ3を水面103より上に配置した状態(図1)で実施する。その理由は、第一計測運転工程S20と同様である。
In the subsequent second measurement operation step S40, the
第二計測運転工程S40においても、第一計測運転工程S20と同様に、第二計測運転工程S40の実施中にポンプ3を流れる電流の値(以下、第二電流値I2という。)について、ポンプ3を起動した直後に比較的大きな電流が流れ、その後、比較的小さな電流に収束するという挙動が見られる。ここで、第二計測運転工程S40において定常状態に達したと判断する基準は、第一計測運転工程S20と同様である。 In the second measurement operation step S40, similarly to the first measurement operation step S20, the pump Immediately after starting No. 3, a relatively large current flows, and then the current converges to a relatively small one. Here, the criteria for determining that a steady state has been reached in the second measurement operation step S40 are the same as in the first measurement operation step S20.
算出工程S50は、コンピュータ82より実行される演算処理として実施される。前述のように、電流計81を用いた計測値の取得が、少なくとも第一計測運転工程S20、停止工程S30、および第二計測運転工程S40にわたって連続的に行われており、当該計測値は取得時刻とともにコンピュータ82に記録されている。算出工程S50では、係る計測値(第一電流値I1、第二電流値I2)の経時変化に基づいて、第一計測運転工程S20および第二計測運転工程S40のそれぞれにおいて、ポンプ3を起動してからポンプ3の運転が安定するまでに要した時間の長さである安定化時間(第一安定化時間Ts1、第二安定化時間Ts2)を算出する工程である。以下では、図6を参照して、第一安定化時間Ts1を算出する方法を例として説明するが、第二安定化時間Ts2を算出する方法についても同様である。
The calculation step S50 is implemented as an arithmetic process executed by the
第一に、コンピュータ82は、第一電流値I1を絶対値Ia1に変換する処理を実行する。ポンプ3に流れる電流は交流電流であるので、電流の値に基づいてポンプ3の挙動を解析するためには、正負双方の値を含む第一電流値I1そのものではなく、第一電流値I1の絶対値Ia1に基づくことが妥当であるためである。
First, the
第二に、コンピュータ82は、第一安定化時間Ts1に対応する区間P1の始点P1aを特定する。具体的には、第一電流値I1の絶対値Ia1が所定の閾値を超えた瞬間を始点P1aであると特定する。すなわち、ポンプ3の起動時に生じる突入電流が生じた時刻を始点P1aとして特定している。
Second, the
第三に、コンピュータ82は、始点P1a以後について、第一電流値I1の絶対値Ia1の包絡線E1を算出する。包絡線E1は、たとえば、第一電流値I1の絶対値Ia1の波形の、各周期において絶対値Ia1が最大値をとる点を順に接続して得られる。
Thirdly, the
第四に、コンピュータ82は、包絡線E1の定常値Es1を算出する。前述の通り、ポンプ3を起動すると、起動直後に比較的大きな電流が流れ、その後、比較的小さな電流に収束するという挙動が見られるので、第一電流値I1は、ポンプ3の起動後しばらくすると一定の値に収束する。したがって、第一電流値I1の絶対値Ia1およびその包絡線E1も収束する。包絡線E1の定常値Es1は、たとえば、始点P1aから所定の時間が経過した時点における包絡線E1の値として求められる。なお、ここでいう「所定の時間」とは、第一電流値I1の収束が確実にみられる時間であればよく、モータの運転が安定化するまでに要する時間として当業者が通常考える時間よりも長い時間(たとえば10秒以上)に設定してもよいし、ポンプ3の製造時などに試運転を行って特定した時間に設定してもよい。
Fourth, the
第五に、コンピュータ82は、定常値Es1を1.0として包絡線E1を正規化し、正規化包絡線En1を算出する。
Fifth, the
第六に、コンピュータ82は、第一安定化時間Ts1に対応する区間P1の終点P1bを特定する。具体的には、始点P1a以後において、正規化包絡線En1が所定の値(たとえば1.5)を初めて下回った点を、終点P1bとして特定する。
Sixth, the
第七に、コンピュータ82は、始点P1aから終点P1bまでに経過した時間の長さとして、第一安定化時間Ts1を算出する。
Seventh, the
以上のように第一安定化時間Ts1を算出できるが、前述したように、上記と同様の方法によって、第二電流値I2の経時変化に基づいて第二安定化時間Ts2を算出できる。このとき、第二安定化時間Ts2に対応する区間P2、ならびに区間P2の始点P2aおよび終点P2bも特定される。 The first stabilization time Ts1 can be calculated as described above, but as described above, the second stabilization time Ts2 can be calculated based on the change over time of the second current value I2 by the same method as described above. At this time, the section P2 corresponding to the second stabilization time Ts2, as well as the start point P2a and end point P2b of the section P2 are also identified.
また、算出工程S50においてコンピュータ82は、第一安定化時間Ts1および第二安定化時間Ts2に加えて、停止工程S30の継続時間である停止時間tを算出する。停止時間tに対応する区間P3は、終点P1bの後に第一電流値I1が所定の閾値を下回った点を始点P3aとし、区間P2の始点P2aを終点とする区間である。したがってコンピュータ82は、始点P3aから始点P2aまでに経過した時間の長さとして停止時間tを算出する。
Furthermore, in the calculation step S50, the
判定工程S60は、算出工程S50と同様に、コンピュータ82よって実行される演算処理として実施される。判定工程S60は、コンピュータ82が、第一安定化時間Ts1および第二安定化時間Ts2を判断材料としてポンプ3の状態を判定する工程である。
The determination step S60 is implemented as an arithmetic process executed by the
コンピュータ82は、第一安定化時間Ts1に対する第二安定化時間Ts2の比である起動時間比Rを算出する。起動時間比Rは下式(1)で与えられる。
R=Ts2/Ts1 (1)
The
R = Ts2/Ts1 (1)
起動時間比Rと、第二計測運転工程S40を開始する時点において惰性回転しているポンプ3の回転速度と、の間には、負の相関関係がある。これは、惰性回転の回転速度が大きいほど、第二計測運転工程S40においてポンプ3を再起動してから定常状態に到達するまでに要する時間が短くなる(第二安定化時間Ts2が小さくなる)ためである。
There is a negative correlation between the start-up time ratio R and the rotation speed of the
本発明者らは、上記の相関関係を簡単な直線により近似できることを見出した。再起動時の回転速度N(min-1)は、ポンプ3の定格回転速度Nr(min-1)と起動時間比Rとを用いて、以下の式(2)で近似される。
N=Nr(1-R) (2)
The present inventors have discovered that the above correlation can be approximated by a simple straight line. The rotation speed N (min −1 ) at the time of restart is approximated by the following equation (2) using the rated rotation speed Nr (min −1 ) of the
N=Nr(1-R) (2)
式(2)において、ポンプ3の定格回転速度Nrは、ポンプ3の型式などから一意に定まる定数である。したがって、式(2)を用いることによって、回転速度自体を実測することなく、回転速度Nを算出できる。また、式(2)を決定するにあたり、種々の起動時間比Rに対して回転速度Nを実測するなどの予備実験を要さない。
In equation (2), the rated rotational speed Nr of the
また、ポンプ3の摺動トルクT(N・m)は、以下の式(3)で表される。
T=(2πI/60t)(Nr-N) (3)
ここで、I(kg・m2)はポンプ3のロータの慣性モーメントであり、定数である。また、t(秒)は、上述の停止時間である。ポンプゲート1に対して実施される複数回の診断において停止時間tが実質的に同一になるように診断の各工程が実施されるので、停止時間tは実質的に定数である。
Furthermore, the sliding torque T (N·m) of the
T=(2πI/60t)(Nr-N) (3)
Here, I (kg·m 2 ) is the moment of inertia of the rotor of the
摺動トルクTと、ポンプ3を設置した当初における摺動トルクである初期摺動トルクTiとの比である摺動トルク比Ktは、以下の式(4)で表される。
Kt=T/Ti (4)
A sliding torque ratio Kt, which is the ratio between the sliding torque T and an initial sliding torque Ti , which is the sliding torque at the time when the
Kt = T / Ti (4)
ここで、式(4)に式(3)を代入して右辺を整理すると、式(5)が得られる。なお、ポンプ3を設置した当初における再起動時の回転速度をNiとした。
Kt=(Nr-N)/(Nr-Ni) (5)
Here, by substituting equation (3) into equation (4) and rearranging the right side, equation (5) is obtained. Note that the rotational speed at the time of restarting the
Kt=(Nr-N)/(Nr-N i ) (5)
さらに、式(2)を用いて式(5)の右辺を変形すると、式(6)が得られる。なお、ポンプ3を設置した当初における起動時間比をRiとした。
Kt=R/Ri (6)
Furthermore, by transforming the right side of equation (5) using equation (2), equation (6) is obtained. Note that the start-up time ratio at the beginning of installation of the
Kt = R / R i (6)
式(6)において起動時間比Riは定数であるから、摺動トルク比Ktは、起動時間比Rを変数とする関数で表される。コンピュータ82は、起動時間比Riをあらかじめ記憶しており、起動時間比Rに基づいて摺動トルク比Ktを算出できる。
Since the starting time ratio R i is a constant in equation (6), the sliding torque ratio Kt is expressed by a function using the starting time ratio R as a variable. The
ポンプ3の摺動トルクTは、回転軸の歪みおよび摩耗、ならびに異物の介在、などの要因により上昇しうる。すなわち、摺動トルクTが上昇している場合、ポンプ3に何らかの異常が生じている可能性がある。式(4)において初期摺動トルクTiは定数であるので、摺動トルクTが上昇するとき、摺動トルク比Ktも上昇する。したがって、式(6)により得られる摺動トルク比Ktが上昇している場合、これは摺動トルクTの上昇を意味し、すなわちポンプ3に何らかの異常が生じている可能性を示している。すなわち、起動時間比Rを算出することによって、摺動トルクTに変化が生じているか否かを推定できる。
The sliding torque T of the
このことは、次のようにも理解できる。摺動トルクTが上昇すると、ポンプ3の回転抵抗が大きくなるため、惰性運転中の回転速度の減衰速度が大きくなる。そのため、第二計測運転工程S40の開始時における惰性回転の回転速度が小さくなり、第二安定化時間Tsが大きくなる。したがってこのとき、起動時間比Rは大きくなる。このように、起動時間比Rの上昇は摺動トルクTが上昇している場合に見られる現象であるので、起動時間比Rの上昇がみられる場合は、摺動トルクTが上昇している可能性がある。
This can also be understood as follows. When the sliding torque T increases, the rotational resistance of the
続いて、コンピュータ82は、摺動トルク比Ktと所定の基準とを比較して、ポンプ3の状態を判定する。摺動トルク比Ktが1.3以下の場合、コンピュータ82は、ポンプ3が「正常」の状態にあると判定する。
Subsequently, the
摺動トルク比Ktが1.3を超えて1.7以下の場合、コンピュータ82は、ポンプ3が「要経過観察」の状態にあると判定する。「要経過観察」と判定されたポンプ3は、整備を行わなくても使用できる可能性が高いが、より安定した運転を行うためには整備を行うことが望ましい状態にある。
When the sliding torque ratio Kt is greater than 1.3 and is equal to or less than 1.7, the
摺動トルク比Ktが1.7を超える場合、コンピュータ82は、ポンプ3が「要経過観察」の状態にあると判定する。「要整備」と判定されたポンプ3は、整備を行わないと使用できない可能性が高い状態にある。
If the sliding torque ratio Kt exceeds 1.7, the
判定工程S60において判定されたポンプ3の状態は、コンピュータ82が備える出力装置を介して、使用者に通知される。なお、判定された状態の区分に応じて、出力態様を変更してもよい。たとえば、「要整備」と判定されたときにアラーム音を鳴らすなどして、使用者が判定結果を速やかに確認することを促してもよい。また、判定工程S60において算出した摺動トルク比Kt、起動時間比Rなどの数値や、算出工程S50において算出した第一安定化時間Ts1、第二安定化時間Ts2、および停止時間tなどの数値などを、ポンプ3の状態とともに表示するようにしてもよい。
The state of the
〔変形例〕
以下では、本発明に係るポンプの診断方法の変形例について説明する。本変形例では、算出工程S50および判定工程S60が上記の実施形態と異なる。なお、本変形例における第二計測運転工程S40は、計測運転工程の例である。
[Modifications]
A modified example of the pump diagnostic method according to the present invention will be described below. In this modified example, the calculation step S50 and the determination step S60 are different from those in the above embodiment. Note that the second measurement operation step S40 in this modified example is an example of the measurement operation step.
上述の式(1)、式(2)、および式(3)より、以下の式(7)が得られる。
T=(2πI/60t)Nr(Ts2/Ts1) (7)
From the above formulas (1), (2), and (3), the following formula (7) is obtained.
T = (2πI / 60t) Nr (Ts2 / Ts1) (7)
ここで、慣性モーメントIおよびポンプ3の定格回転速度Nrは定数であるから、摺動トルクTは、停止時間t、第一安定化時間Ts1、および第二安定化時間Ts2を変数とする関数で表される。ここで、第一安定化時間Ts1はポンプ3の状態が変化してもほとんど変化しないため、第一安定化時間Ts1を定数として取り扱うことにすると、摺動トルクTは、停止時間t(所定期間)および第二安定化時間Ts2(安定化時間)を変数とする関数として取り扱われることになる。
Here, since the moment of inertia I and the rated rotational speed Nr of the
判定工程S60の変形例は、具体的には以下の手順になる。まず、たとえばポンプ3を設置した当初の試運転において第一安定化時間Ts1を決定し、以後の診断では当該第一安定化時間Ts1を定数として用いるようにする。各回の診断において、コンピュータ82は、上記に説明した方法により算出された停止時間tおよび第二安定化時間Ts2を用いて、式(7)に従って摺動トルクTを算出する。そして、コンピュータ82は、摺動トルクTの値に基づいて、ポンプ3の状態を判定する。さらには、判定の結果を、一連の計測データとともに、コンピュータ82の通信装置を介してサーバ装置6およびユーザ端末7に送信してもよい。
Specifically, a modification of the determination step S60 has the following procedure. First, for example, the first stabilization time Ts1 is determined in the initial test run after installing the
また、この変形例における算出工程S50では、第一安定化時間Ts1の算出を省略しうる。 Further, in the calculation step S50 in this modification, calculation of the first stabilization time Ts1 can be omitted.
〔その他の実施形態〕
最後に、本発明に係るポンプの診断方法、ポンプゲートの診断方法、およびポンプ診断装置のその他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。
[Other embodiments]
Finally, other embodiments of the pump diagnosing method, pump gate diagnosing method, and pump diagnosing device according to the present invention will be described. Note that the configurations disclosed in each of the embodiments below can be applied in combination with the configurations disclosed in other embodiments as long as no contradiction occurs.
上記の実施形態では、本発明に係る診断方法をポンプゲート1(ポンプ3)の診断に適用した構成を例として説明した。しかし、本発明に係るポンプの診断方法は、排水機場ポンプ、マンホールポンプ、陸上ポンプなどのポンプの診断にも適用できる。 In the above embodiment, the configuration in which the diagnostic method according to the present invention is applied to diagnosis of the pump gate 1 (pump 3) has been described as an example. However, the pump diagnosis method according to the present invention can also be applied to diagnosis of pumps such as drainage station pumps, manhole pumps, and land pumps.
上記の実施形態では、診断を行う前にポンプ診断装置8の電流計81を分電盤5に設置する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、本発明に係る診断方法において、ポンプに流れる電流の値を計測可能な電流計を常設しておき、当該電流計の計測値を利用する方法を採用しうる。
In the above embodiment, an example has been described in which the
上記の実施形態では、予備運転工程S10を含む手順を例として説明した。しかし、本発明に係るポンプの診断方法において、予備運転工程を実施しなくてもよい。 In the above embodiment, a procedure including the preliminary operation step S10 has been described as an example. However, in the pump diagnostic method according to the present invention, the preliminary operation step does not have to be performed.
上記の実施形態では、算出工程S50において、第一電流値I1および第二電流値I2の絶対値を求めた後に、当該絶対値の包絡線を求め、当該包絡線を正規化した正規化包絡線に基づいて第一安定化時間および第二安定化時間を算出する構成を例として説明した。しかし、本発明に係るポンプの診断方法において、第一安定化時間および第二安定化時間を算出するための算出方法は特に限定されず、たとえば、電流実効値があらかじめ設定した値になった時点を安定化した時点とみなして第一安定化時間および第二安定化時間を決定してもよい。 In the above embodiment, an example has been described in which, in the calculation step S50, the absolute values of the first current value I1 and the second current value I2 are calculated, and then the envelope of the absolute values is calculated, and the first stabilization time and the second stabilization time are calculated based on the normalized envelope obtained by normalizing the envelope. However, in the pump diagnosis method according to the present invention, the calculation method for calculating the first stabilization time and the second stabilization time is not particularly limited, and for example, the first stabilization time and the second stabilization time may be determined by regarding the time when the effective current value reaches a preset value as the time when stabilization occurs.
上記の実施形態では、判定工程S60において、ポンプ3の摺動トルク比Ktを算出し、摺動トルク比Ktと所定の基準とを比較してポンプ3の状態を判定する構成を例として説明した。しかし、本発明に係るポンプの診断方法において、ポンプの状態を判定する方法は特に限定されず、たとえば、算出された起動時間比を所定の基準と比較する方法などを用いうる。
In the above embodiment, an example has been described in which the sliding torque ratio Kt of the
上記の実施形態では、判定工程S60において、再起動時の回転速度N(min-1)を、ポンプ3の定格回転速度Nr(min-1)と起動時間比Rとを用いて近似する式(2)を用いる構成を例として説明した。
N=Nr(1-R) (2)
しかし、本発明に係るポンプの診断方法において、予備実験を通じて再起動時の回転速度と起動時間比との関係をあらかじめ明らかにしておき、実際の診断時には上記のあらかじめ明らかにしてある関係を用いて、起動時間比から再起動時の回転速度を求めてもよい。
In the above embodiment, the determination step S60 uses the formula (2) to approximate the rotation speed N(min −1 ) at restart using the rated rotation speed Nr(min −1 ) of the
N = Nr (1 - R) (2)
However, in the pump diagnostic method according to the present invention, the relationship between the rotation speed at restart and the start-up time ratio may be clarified in advance through a preliminary experiment, and during actual diagnosis, the rotation speed at restart may be obtained from the start-up time ratio using the previously clarified relationship.
その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の範囲はそれらによって限定されることはないと理解されるべきである。当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜改変が可能であることを容易に理解できるであろう。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で改変された別の実施形態も、当然、本発明の範囲に含まれる。 Regarding other configurations, it should be understood that the embodiments disclosed in this specification are illustrative in all respects, and the scope of the present invention is not limited thereby. Those skilled in the art will easily understand that modifications can be made as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, other embodiments that are modified without departing from the spirit of the present invention are naturally included within the scope of the present invention.
本発明は、たとえば流水路に設置されたポンプゲートなどのポンプを診断する方法として利用できる。 The present invention can be used, for example, as a method for diagnosing pumps, such as pump gates, installed in flowing waterways.
1 :ポンプゲート
2 :扉体
3 :ポンプ
4 :駆動装置
5 :分電盤
51 :制御装置
52 :通信装置
6 :サーバ装置
7 :ユーザ端末
8 :ポンプ診断装置
81 :電流計
81a :プローブ
82 :コンピュータ
100 :流水路
101 :支流側流水路
102 :本流側流水路
103 :水面
E1 :包絡線
En1 :正規化包絡線
Es1 :定常値
I1 :第一電流値
I2 :第二電流値
Ia1 :絶対値
Kt :摺動トルク比
N :回転速度
Nr :定格回転速度
P1 :区間
P1a :区間P1の始点
P1b :区間P1の終点
P2 :区間
P2a :区間P2の始点
P2b :区間P2の終点
P3 :区間
P3a :区間P3の始点
R :起動時間比
Ri :起動時間比
Ts :第二安定化時間
Ts1 :第一安定化時間
Ts2 :第二安定化時間
t :停止時間
S10 :予備運転工程
S20 :第一計測運転工程
S30 :停止工程
S40 :第二計測運転工程
S50 :算出工程
S60 :判定工程
1: Pump gate 2: Door body 3: Pump 4: Drive device 5: Distribution board 51: Control device 52: Communication device 6: Server device 7: User terminal 8: Pump diagnostic device 81:
Claims (7)
前記ポンプの運転中に前記ポンプへの電力供給を停止し、所定期間にわたって前記ポンプを惰性運転させる停止工程と、
前記ポンプが前記惰性運転している状態において前記ポンプを起動し、当該起動後の所定の計測期間にわたって前記ポンプに流れる電流の値である第二電流値を計測する第二計測運転工程と、
前記第一電流値に基づいて、前記第一計測運転工程において前記ポンプを起動してから当該ポンプの運転が安定するまでに要した時間の長さである第一安定化時間を算出するとともに、前記第二電流値に基づいて、前記第二計測運転工程において前記ポンプを起動してから当該ポンプの運転が安定するまでに要した時間の長さである第二安定化時間を算出する算出工程と、
前記第一安定化時間および前記第二安定化時間を判断材料として前記ポンプの状態を判定する判定工程と、を有するポンプの診断方法。 a first measurement operation step of starting the pump while the pump is stopped, and measuring a first current value, which is a value of a current flowing through the pump, for a predetermined measurement period after the start of the pump;
a stopping step of stopping the supply of power to the pump while the pump is in operation and coasting the pump for a predetermined period of time;
a second measurement operation step of starting the pump while the pump is coasting and measuring a second current value, which is a value of a current flowing through the pump for a predetermined measurement period after the start of the pump;
a calculation step of calculating a first stabilization time, which is a length of time required from when the pump is started in the first measurement operation step until the operation of the pump becomes stable, based on the first current value, and calculating a second stabilization time, which is a length of time required from when the pump is started in the second measurement operation step until the operation of the pump becomes stable, based on the second current value;
and a determination step of determining a state of the pump using the first stabilization time and the second stabilization time as criteria for determination.
前記判定工程において、前記第一安定化時間と前記第二安定化時間との比と、あらかじめ明らかにされている前記関係と、に基づいて、前記第二計測運転工程において前記ポンプを起動するときに前記惰性運転している前記ポンプの回転速度を算出し、当該回転速度をさらなる判断材料として前記ポンプの状態を判定する請求項2または3に記載のポンプの診断方法。 The relationship between the ratio of the first stabilization time to the second stabilization time and the rotational speed of the pump that is coasting when starting the pump in the second measurement operation step is determined in advance. It has been revealed that
In the determination step, when starting the pump in the second measurement operation step based on the ratio of the first stabilization time to the second stabilization time and the relationship that has been clarified in advance. 4. The method for diagnosing a pump according to claim 2, wherein the rotational speed of the inertial pump is calculated, and the state of the pump is determined using the rotational speed as further judgment material.
前記ポンプが前記惰性運転している状態において前記ポンプを起動し、当該起動後の所定の計測期間にわたって前記ポンプに流れる電流の値である電流値を計測する計測運転工程と、
前記電流値に基づいて、前記計測運転工程において前記ポンプを起動してから当該ポンプの運転が安定するまでに要した時間の長さである安定化時間を算出する算出工程と、
前記所定期間および前記安定化時間を判断材料として前記ポンプの状態を判定する判定工程と、を有するポンプの診断方法。 a stopping step of stopping the supply of power to the pump during operation of the pump and coasting the pump for a predetermined period of time;
a measurement operation step of starting the pump while the pump is coasting and measuring a current value that is a value of a current flowing through the pump for a predetermined measurement period after the start of the pump;
a calculation step of calculating a stabilization time, which is a length of time required from when the pump is started in the measurement operation step until the operation of the pump becomes stable, based on the current value;
and a determination step of determining a state of the pump using the predetermined period and the stabilization time as criteria for determination.
前記扉体に設けられ、前記扉体によって前記流路を閉塞した状態において前記流路の上流側から下流側に前記液体を付勢可能なポンプと、
前記扉体を上下動させることができる駆動装置と、を備えるポンプゲートの診断方法であって、
前記ポンプが停止した状態において前記ポンプを起動し、当該起動後の所定の計測期間にわたって、前記ポンプに流れる電流の値である第一電流値を計測する第一計測運転工程と、
前記ポンプの運転中に前記ポンプへの電力供給を停止し、所定期間にわたって前記ポンプを惰性運転させる停止工程と、
前記ポンプが前記惰性運転している状態において前記ポンプを起動し、当該起動後の所定の計測期間にわたって前記ポンプに流れる電流の値である第二電流値を計測する第二計測運転工程と、
前記第一電流値に基づいて、前記第一計測運転工程において前記ポンプを起動してから当該ポンプの運転が安定するまでに要した時間の長さである第一安定化時間を算出するとともに、前記第二電流値に基づいて、前記第二計測運転工程において前記ポンプを起動してから当該ポンプの運転が安定するまでに要した時間の長さである第二安定化時間を算出する算出工程と、
前記第一安定化時間および前記第二安定化時間を判断材料として前記ポンプの状態を判定する判定工程と、を有し、
前記第一計測運転工程および前記第二計測運転工程を、前記ポンプを前記液体の液面より上に配置した状態で実施するポンプゲートの診断方法。 a door body capable of closing a flow path through which liquid flows;
a pump that is provided on the door body and is capable of urging the liquid from the upstream side to the downstream side of the flow path when the flow path is closed by the door body;
A method for diagnosing a pump gate, comprising: a drive device that can move the door body up and down;
a first measurement operation step of starting the pump in a state where the pump is stopped and measuring a first current value that is a value of the current flowing through the pump over a predetermined measurement period after the start;
a stopping step of stopping power supply to the pump while the pump is in operation, and causing the pump to coast for a predetermined period;
a second measurement operation step of starting the pump while the pump is inertial operation, and measuring a second current value that is the value of the current flowing through the pump over a predetermined measurement period after the start;
Based on the first current value, calculate a first stabilization time, which is the length of time required from starting the pump to stabilizing the operation of the pump in the first measurement operation step, and a calculation step of calculating a second stabilization time, which is the length of time required from starting the pump to stabilizing the operation of the pump in the second measuring operation step, based on the second current value; and,
a determination step of determining the state of the pump using the first stabilization time and the second stabilization time as determination materials,
A method for diagnosing a pump gate, wherein the first measurement operation step and the second measurement operation step are performed with the pump disposed above the liquid level.
前記演算装置は、
前記ポンプに対する電力供給を、前記ポンプが停止した状態において前記ポンプに電力を供給する第一電力供給、前記ポンプへの電力供給を停止する電力供給停止、および、前記ポンプが惰性運転している状態において前記ポンプに電力を供給する第二電力供給、がこの順で行われるように制御する制御機能と、
前記第一電力供給の実施時に、前記ポンプを起動した後の所定の計測期間にわたって、前記ポンプに流れる電流の値である第一電流値を、前記計測装置によって計測して取得する第一計測機能と、
前記第二電力供給の実施時に、前記ポンプを起動した後の所定の計測期間にわたって、前記ポンプに流れる電流の値である第二電流値を、前記計測装置によって計測して取得する第二計測機能と、
前記第一電流値に基づいて、前記第一電力供給の実施時に前記ポンプを起動してから当該ポンプの運転が安定するまでに要した時間の長さである第一安定化時間を算出するとともに、前記第二電流値に基づいて、前記第二電力供給の実施時に前記ポンプを起動してから当該ポンプの運転が安定するまでに要した時間の長さである第二安定化時間を算出する算出機能と、
前記第一安定化時間および前記第二安定化時間を判断材料として前記ポンプの状態を判定する判定機能と、
を実行可能に構成されているポンプ診断装置。
The present invention includes a measuring device capable of measuring a value of a current flowing through a pump, and a computing device,
The computing device includes:
a control function that controls the power supply to the pump so that a first power supply that supplies power to the pump when the pump is stopped, a power supply stop that stops the power supply to the pump, and a second power supply that supplies power to the pump when the pump is coasting are performed in this order;
a first measurement function of measuring and acquiring a first current value, which is a value of a current flowing through the pump, by the measurement device over a predetermined measurement period after starting the pump when the first power supply is performed;
a second measurement function of measuring and acquiring a second current value, which is a value of a current flowing through the pump, by the measurement device over a predetermined measurement period after starting the pump when the second power supply is performed;
a calculation function for calculating a first stabilization time, which is a length of time required from start-up of the pump when the first power supply is implemented until operation of the pump becomes stable, based on the first current value, and calculating a second stabilization time, which is a length of time required from start-up of the pump when the second power supply is implemented until operation of the pump becomes stable, based on the second current value;
a determination function for determining a state of the pump based on the first stabilization time and the second stabilization time;
A pump diagnostic device configured to be able to execute the above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020162724A JP7461262B2 (en) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | Pump diagnostic method, pump gate diagnostic method, and pump diagnostic device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020162724A JP7461262B2 (en) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | Pump diagnostic method, pump gate diagnostic method, and pump diagnostic device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022055238A JP2022055238A (en) | 2022-04-07 |
JP7461262B2 true JP7461262B2 (en) | 2024-04-03 |
Family
ID=80998061
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020162724A Active JP7461262B2 (en) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | Pump diagnostic method, pump gate diagnostic method, and pump diagnostic device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7461262B2 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006274704A (en) | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Kubota Corp | Pump gate and fault detection method of flap valve for the pump gate |
JP2008280921A (en) | 2007-05-10 | 2008-11-20 | Mitsubishi Electric Corp | Pump inspection device |
JP2011137406A (en) | 2009-12-28 | 2011-07-14 | Kawasaki Shipbuilding Corp | Status diagnosis system and method for cargo pump |
US20160090975A1 (en) | 2014-09-29 | 2016-03-31 | Lg Electronics Inc. | Apparatus and method for controlling a linear compressor |
JP2016194287A (en) | 2015-04-01 | 2016-11-17 | 株式会社荏原製作所 | Drainage pump machine field, pump administrative method, and pump administrative system |
JP2019070361A (en) | 2017-10-11 | 2019-05-09 | 株式会社荏原製作所 | Pump installation soundness evaluation method |
-
2020
- 2020-09-28 JP JP2020162724A patent/JP7461262B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006274704A (en) | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Kubota Corp | Pump gate and fault detection method of flap valve for the pump gate |
JP2008280921A (en) | 2007-05-10 | 2008-11-20 | Mitsubishi Electric Corp | Pump inspection device |
JP2011137406A (en) | 2009-12-28 | 2011-07-14 | Kawasaki Shipbuilding Corp | Status diagnosis system and method for cargo pump |
US20160090975A1 (en) | 2014-09-29 | 2016-03-31 | Lg Electronics Inc. | Apparatus and method for controlling a linear compressor |
JP2016194287A (en) | 2015-04-01 | 2016-11-17 | 株式会社荏原製作所 | Drainage pump machine field, pump administrative method, and pump administrative system |
JP2019070361A (en) | 2017-10-11 | 2019-05-09 | 株式会社荏原製作所 | Pump installation soundness evaluation method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2022055238A (en) | 2022-04-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20200386091A1 (en) | State estimation and run life prediction for pumping system | |
WO2021012884A1 (en) | Control method and apparatus for automatically emptying water pump, corresponding device, and storage medium | |
US8746353B2 (en) | Vibration method to detect onset of gas lock | |
US7632059B2 (en) | Systems and methods for detecting undesirable operation of a turbine | |
CA2691546C (en) | Device, method and program product to automatically detect and break gas locks in an esp | |
CA2707376C (en) | Device and method for gas lock detection in an electrical submersible pump assembly | |
RU2577921C2 (en) | Method and device to detect rotary flow breakaway in compressor of gas turbine engine and gas turbine engine | |
WO2019085001A1 (en) | Water drainage system and method | |
US20090044938A1 (en) | Smart motor controller for an electrical submersible pump | |
JP5486892B2 (en) | Method and system for determining the operating state of a pump | |
US11613985B2 (en) | Well alarms and event detection | |
JP6488174B2 (en) | Drainage pump station, pump management method, and pump management system | |
JP7461262B2 (en) | Pump diagnostic method, pump gate diagnostic method, and pump diagnostic device | |
CN106542450B (en) | Rotary drilling rig and its anti-lost speed control method, device and system | |
JP2017082694A (en) | Pump control device, pump control method and drainage system | |
JP7308741B2 (en) | Pump diagnostic method, pump gate diagnostic method, and pump diagnostic device | |
JP4865335B2 (en) | Water supply device that automatically adjusts pump stop rotation speed | |
JP2022055239A (en) | Diagnostic method for pump | |
EP2910787B1 (en) | Water supply device | |
JP2735228B2 (en) | Method and apparatus for detecting underload of a submersible electric pump | |
JP2010025355A (en) | Pump, and shaft seal water control device used in same | |
JP2021102925A (en) | Pump diagnostic method and pump diagnostic device | |
EP4019779A1 (en) | A pump monitoring system and method for associating a current operating state of a pump system with one or more fault scenarios | |
Ahonen et al. | Monitoring of non-return valve operation with a variable-speed drive | |
JP2023094732A (en) | Pump diagnosis method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230622 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20231227 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240109 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240221 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240305 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240322 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7461262 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |