(57)【要約】【課題】給水・排水設備の設備機器が故障に至る前段階の異常動作を検出し、設備機器の故障による水害を未然に防止するようにした監視システムを提供すること。【解決手段】下水道設備の設備機器であるマンホ−ル２１ａに備えられる排水ポンプ２２ａ、２２ｂの正常動作を予め予測して作成した標準情報を中央監視装置の情報処理ユニットに登録しておき、監視室２１ｂのコントロ−ラ２６から送信される排水ポンプ２２ａ、２２ｂの実際の動作情報を上記した標準情報と比較し、これら情報の差が所定範囲内にあるとき正常と判断し、それらの情報の差が所定範囲外となるとき異常と判断して報知する判断手段を上記情報ユニットに備えた構成となっている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水・排水設備に設けられた設備機器の動作状態を監視し、異常動作となったとき報知する監視システムにおいて、
設備機器の正常動作を予め予測して作成した標準情報を設け、
設備機器の実際の動作情報を前記標準情報と対比して正常と異常とを判断するための判断手段を備え、
前記判断手段の異常の判断下に報知する構成としたことを特徴とする給水・排水設備の監視システム。
【請求項２】
請求項１に記載した監視システムにおいて、
複数の設備機器の正常動作を予め予測して作成した各々の標準情報を設け、
設備機器各々の実際の動作情報と前記各々の標準情報とを対比して各設備機器の正常と異常とを判断するための判断手段を備えたことを特徴とする給水・排水設備の監視システム。
【請求項３】
下水道設備のマンホ−ルに設けられた排水ポンプの動作状態を監視し、異常動作となったとき報知する排水設備の監視システムにおいて、
排水ポンプの正常動作を予め予測して作成した標準情報を設け、
排水ポンプの実際の動作情報を前記標準情報と対比して正常と異常とを判断するための判断手段を備え、
前記判断手段の異常の判断下に排水ポンプの異常動作を報知する構成としたことを特徴とする排水設備の監視システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、水道設備や下水道設備などの監視システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は下水道設備（排水設備）の一例を示す概略図である。
この図に示すように、下水道設備は、各家屋１１、１２より放出される汚水が家屋毎に設置されている汚水ます１１ａ、１２ａに流入し、そして、その汚水が各々の汚水ます１１ａ、１２ａに連通させた下水管１３によって中継ポンプ場１４に導かれる。
【０００３】
また、この図面では、２軒の家屋１１、１２について示したが、実際には数十軒の家屋の汚水ますから一つの中継ポンプ場１４に汚水を導くようにした設備が多い。
【０００４】
なお、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは家屋１１の洗面台、風呂、トイレを示し、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは家屋１２の洗面台、風呂、トイレを示す。
【０００５】
中継ポンプ場１４は、マンホ−ル１４ａと監視室１４ｂとから構成されている。
マンホ−ル１４ａは、排水ポンプを備え、汚水を下水管１３を介して汚水処理場１５に送り込むものである。
【０００６】
すなわち、このマンホ−ル１４ａは、各家屋から放出された汚水を下水処理場１５にポンプアップするためのポンプ設備で、下水処理場１５より地形的に低位置にある集落家屋の場合に設置される。
【０００７】
監視室１４ｂは、マンホ−ル１４ａに備える排水ポンプの運転監視システムに必要な各々の装置が備えられている。
【０００８】
すなわち、この監視室１４ｂには、排水ポンプなどの制御部、排水ポンプの運転経歴などを記録するバックアップユニット部、中央監視装置と通信するための自動通信部、停電時にポンプ運転するための発電機などを備えている。
【０００９】
汚水処理場１５に送られた汚水は、沈澱池１６、１７、滅菌池１８などによって浄水されて放水され、また、沈澱した汚泥は汚泥処理施設１９に集められた後に処理される。
【００１０】
上記の下水道設備では、マンホ−ル１４ａなどの設備機器に故障が発生した場合、監視室１４ｂの制御部によって故障検出され、その故障通報が自動通信部から直ちに中央監視装置に送信される。
【００１１】
中央監視装置が故障通報を受けることにより、設備管理者（メンテナンス会社、ユ−ザ−担当者、その他の関係者等）に「故障発生場所と至急点検」の連絡を行なう自動運転管理システムが採用されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記したような下水道設備は、設備機器が故障することにより、汚水が汚水ますやマンホ−ルなどから溢れ出すことから、道路や家屋の敷地などに流れ出し、多大な被害を与える。
【００１３】
また、汚水が異常に多くなった場合には、処理能率以上の汚水が汚水処理場に送られるために、汚水処理が不充分となり水質維持に影響する。
【００１４】
このような問題に対処するために上記したところの自動運転管理システムが採用されているが、その管理体制は未だ充分ではない。
【００１５】
具体的には、この管理システムは、設備機器が故障した後に通報され、その後に管理者が故障現場に急行して対処することになるために、故障発生時から管理者が現場に到着するまでの間に汚水が溢れ出てしまうことが多い。
【００１６】
また、例えば、マンホ−ルの排水ポンプが故障したような場合には、排水ポンプの修理やオ−バ−ホ−ル等を行なったり、或いは、新らしい排水ポンプに交換することが行なわれるが、このような回復作業の間にも各家屋から汚水の放出があるために、この回復作業間の汚水処理の問題もある。
【００１７】
設備機器の故障にはいろいろあるが、一例としてマンホ−ルの排水ポンプについて述べれば、ポンプ駆動モ−タの漏電事故、過電流による焼損事故などである。
【００１８】
したがって、漏電に対しては漏電ブレ−カ−、過電流に対しては過電流継電器の他、過電流、逆相、欠相の３要素に対しては３要素継電器が設けられている。
その他、水位計等を設けて異常水位の検出を行なっているものがある。
【００１９】
故障の原因には種々あるが、ポンプの吸い込み側に物がつまって故障となることが多く、また、過負荷のまま長時間の運転によってポンプモ−タが焼損することがある。
このようにポンプ本体が直接の原因となって故障となる場合が多い。
【００２０】
本発明は上記した実情にかんがみ、設備機器が故障となる前段階の異常動作を検出して故障を未然に防ぐことにより、設備機器の故障などによる給水・排水設備による水害を可能なるかぎり少なくした監視システムを提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するため、本発明では、第１の発明として、給水・排水設備に設けられた設備機器の動作状態を監視し、異常動作となったとき報知する監視システムにおいて、設備機器の正常動作を予め予測して作成した標準情報を設け、設備機器の実際の動作情報を前記標準情報と対比して正常と異常とを判断するための判断手段を備え、前記判断手段の異常の判別下に報知する構成としたことを特徴とする給水・排水設備の監視システムを提案する。
【００２２】
このように構成した監視システムは、設備機器の実際の動作情報が標準情報との比較において、それらの情報の差が所定範囲内となるときは正常動作と判断する。
【００２３】
また、それらの情報の差が所定範囲外となるときは異常動作と判断し、異常状態となったことを報知するので、この報知にしたがって異常動作を回復させることができる。
【００２４】
一例を述べれば、排水ポンプの吸い込み側に物がつまると、このポンプが異常動作となるが、異常動作が報知されるので、その吸い込み側の物を取り除くことにより、排水ポンプを正常動作に回復させることができる。
この結果、排水ホンプを停止させることなく、停止させても排水に影響しない僅かな作業時間で正常動作に回復させることができる。
【００２５】
このように、設備機器が故障となる前段階で正常動作に回復させることができるので、設備機器の修理、オ−バ−ホ−ル、交換などを要しないので、監視システムの保守費用の点でも有利となる。
【００２６】
第２の発明は、上記した第１の発明の監視システムにおいて、複数の設備機器の正常動作を予め予測して作成した各々の標準情報を設け、設備機器各々の実際の動作情報と前記各々の標準情報とを対比して各設備機器の正常と異常とを判断するための判断手段を備えたことを特徴とする給水・排水設備の監視システムを提案する。
【００２７】
この第２の発明は、複数の設備機器を配設する監視システムであり、各々の設備機器の動作を集中監視し、設備機器が故障となる前段階の異常動作を検出することができる。
【００２８】
第３の発明は、下水道設備のマンホ−ルに設けられた排水ポンプの動作状態を監視し、異常動作となったとき報知する排水設備の監視システムにおいて、排水ポンプの正常動作を予め予測して作成した標準情報を設け、排水ポンプの実際の動作情報を前記標準情報と対比して正常と異常とを判断するための判断手段を備え、前記判断手段の異常の判断下に排水ポンプの異常動作を報知する構成としたことを特徴とする排水設備の監視システムを提案する。
【００２９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面に沿って説明する。
図１は下水道設備の中継ポンプ場２１を示す簡略的な構成図である。
この中継ポンプ場２１は、図４に示す中継ポンプ場１４と同様にマンホ−ル２１ａと監視室２１ｂとから構成されている。
【００３０】
そして、マンホ−ル２１ａには、第１排水ポンプ２２ａと第２排水ポンプ２２ｂとが備えてあり、通常は自動交互運転して第１、第２排水ポンプ２２ａ、２２ｂの運転と停止を交互に繰り返して運転し、汚水流入管（下水管）２３ａからマンホ−ル内に流水した汚水を汚水流出管（下水管）２３ｂから排水する。
【００３１】
排水ポンプ２２ａ、２２ｂは水位レベル２４ａで運転開始し、水位レベル２４ｂで運転停止するように制御するが、汚水量が多いときはこれら第１、第２排水ポンプ２２ａ、２２ｂを同時運転する。
【００３２】
その他、マンホ−ル２１ａには、一方の排水ポンプの運転時に汚水が逆流しないようにするための逆流防止弁２５ａ、２５ｂや、汚水の水位検出センサ−などが設けてある。
【００３３】
また、監視室２１ｂには、従来例同様に、制御部２６ａ、バックアップユニット部２６ｂ、自動通信部２６ｃなどからなるコントロ−ラ２６と、発電機２７などが備えてある。
【００３４】
そして、コントロ−ラ２６によって排水ポンプ２２ａ、２２ｂの動作状態を監視し、その監視情報が中央監視装置に送信される。
この監視情報は、ポンプモ−タの漏電情報や焼損情報などの他に、図２（ａ）に示したような排水ポンプ２２ａ、２２ｂの動作情報Ａ１が送信される。
【００３５】
図２（ａ）は排水ポンプ２２ａ、２２ｂが正常動作している場合を示す動作情報Ａ１であるが、中央監視装置はこの動作情報Ａ１を常時監視し、排水ポンプ２２ａ、２２ｂの動作の正常と異常とを判断する。
【００３６】
すなわち、中央監視装置には、図２（ｂ）に示すところの標準情報Ａ０が登録してあり、上記の動作情報Ａ１とこの標準情報Ａ０とを比較して正常か異常かを判断する構成としてある。
すなわち、中央監視装置には、ＣＰＵ、メモリ、比較回路、カウンタなどを備えた情報処理ユニット、異常報知装置などが備えてあり、情報処理ユニットによって上記の情報Ａ１、Ａ０を比較判断する。
【００３７】
なお、図２（ａ）、（ｂ）において、ｔ１は運転時間、ｔ２は運転停止時間、Ｔは運転回数の比較時間を示す。
【００３８】
標準情報Ａ０は予め予測して作成した排水ポンプ２２ａ、２２ｂの動作情報であり、ポンプ性能、マンホ−ルの設置場所、動作時間、四季、過去の経歴デ−タなどの各々の情報や資料を統計し、統計に基づいて排水ポンプ２２ａ、２２ｂの正常動作を予測して作成したものである。
【００３９】
したがって、動作情報Ａ１のように標準情報Ａ０に比較して差がないとき、或いは、差があっても排水に影響がない程度の所定範囲内の差のときは正常運転と判断し、特に報知しない。
【００４０】
反面、図３（ａ）に示したような排水ポンプ２２ａ、２２ｂの運転回数の少な動作情報Ａ２となるときは、所定範囲外の情報差として異常と判断し、報知装置によって異常の報知を行なう。
【００４１】
この異常報知は、「異常発生とマンホ−ル設置場所」などを管理者に通報する。
管理者はこの通報を受けて直ちに現場に急行し、その異常を点検するが、運転回数が少ないときの異常は排水ポンプの吸い込み側に物がつまってポンプが過負荷となっていることが多いので、排水ポンフを停止させないで、簡単に回復させることができる場合が多い。
【００４２】
また、図３（ｂ）に示すように、排水ポンプ２２ａ、２２ｂの運転回数が多くなるときも、動作情報Ａ３と標準情報Ａ０の差が所定範囲外となるため、異常と判断して異常発生を報知する。
【００４３】
このように運転回数が多くなるときは、雨水などによってマンホ−ル２１ａが増水していることが多いので、排水ポンプ２２ａ、２２ｂを停止させないで回復させることができることが多い。
【００４４】
一方、上記した動作情報（Ａ１、Ａ２、Ａ３）と標準情報Ａ０はカウンタによって計数して比較するが、この比較の判断は電気回路構成によって行ない、異常報知を自動化することができるが、カウンタの計数を表示させ目視によって比較判断する構成としてもよい。
【００４５】
また、標準情報Ａ０は、所定時間毎の排水ポンプの正常動作回数を上限回数と下限回数として規律した標準情報として予め作成し、動作情報（Ａ１、Ａ２、Ａ３）については、所定時間毎の排水ポンプの実際の動作回数をアナログ情報として発生させる構成とし、動作情報が標準情報の上限、下限を越える判断に基づいて異常発生を報知するようにすることができる。
【００４６】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、マンホ−ルを道路に設備し、監視室に相当する監視箱を電柱などに設けるような小規模なポンプ設備とする下水道設備などについても同様実施することができる。
【００４７】
また、本発明は下水道設備にかぎらず、上水道の給水ポンプや排水ポンプなどの設備機器、ゴルフ場の散水用の給水ポンプなどについても同様に実施することができる。
【００４８】
【発明の効果】
上記の通り、本発明は、設備機器が異常動作となったことを検出することができるので、設備機器が故障する前にその異常動作を回復させることができる。
この結果、設備機器の故障による被害を最小限に防止することができる給水・排水設備の監視システムとなる。
【００４９】
また、異常動作を簡単な作業で回復させることができると共に、設備機器の故障を未然に防ぐことができるので、機器交換などをほとんど要しない。
この点で、、設備管理に要する費用の節約となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態として示した下水道設備の中継ポンプ場を示す簡略的な構成図である。
【図２】図２（ａ）は排水ポンプの正常な動作情報を示す図、図２（ｂ）は排水ポンプの正常動作を予測した標準情報を示す図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）は排水ポンプの異常な動作情報を示す図である。
【図４】従来例として示した下水道設備の概略構成図である。
【符号の説明】
１１、１２  家屋
１１ａ、１２ａ  汚水ます
１３  下水管
１５  汚水処理場
２１  中継ポンプ場
２１ａ  マンホ−ル
２１ｂ  監視室
２２ａ  第１排水ポンプ
２２ｂ  第２排水ポンプ
２６  コントロ−ラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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