(57)【要約】      （修正有）【課題】点検に係る作業者の負担を軽減しつつ、計測器の異常または誤検知の検出の精度を向上させる。【解決手段】並列に設けられ且つ吸込側から水を汲み上げて吐出側へ汲み上げた水を吐き出す複数台のポンプを有するポンプ機場で用いられる制御装置であって、ポンプ機場に設けられた計測器により計測された計測値を用いて、ポンプの運転の可否、異常の有無または故障箇所の判定を行う制御部と、吸込側の水位が変わっても同じ値を示すべき三つ以上の計測器それぞれにより計測された計測値に基づいて、計測器の異常または誤検知の有無を判定する判定部と、を備える。【選択図】図５
2017036669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列に設けられ且つ吸込側から水を汲み上げて吐出側へ汲み上げた水を吐き出す複数台
のポンプを有するポンプ機場で用いられる制御装置であって、
ポンプ機場に設けられた計測器により計測された計測値を用いて、前記ポンプの運転の可否、異常の有無または故障箇所の判定を行う制御部と、
前記吸込側の水位が変わっても同じ値を示すべき三つ以上の計測器それぞれにより計測された計測値に基づいて、前記計測器の異常または誤検知の有無を判定する判定部と、
を備える制御装置。
【請求項２】
前記複数台のポンプは、同一構造を有し且つ前記ポンプの吸込口の高さが略同一であり、
前記ポンプそれぞれの吸込側の水槽同士が連結されており、
前記判定部は、同種の被計測機器について同種の状態量を計測する計測器それぞれにより前記ポンプが運転している間に計測された計測値に基づいて、前記計測器の異常または誤検知の有無を判定する
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記ポンプそれぞれの吸込側の水槽同士が連結されており、
前記判定部は、前記吸込側の水位を計測する水位計それぞれにより計測された水位に基づいて、前記計測器の異常または誤検知の有無を判定する
請求項１に記載の制御装置。
【請求項４】
前記ポンプ機場には、吸込側の水位を連続で計測する連続水位計と、前記ポンプそれぞれに応じて設けられ且つ前記吸込側の水位を段階的に計測する段階式水位計が設けられており、
前記判定部は、前記段階式水位計それぞれが検知した水位幅から、少なくとも二つの水位幅が一致する正常水位幅を決定し、前記連続水位計の計測値と前記正常水位幅を比較することにより、前記連続水位計の異常または誤検知の有無を判定する
請求項１から３のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記ポンプ機場には、前記吸込側の水位を連続で計測する複数の連続水位計が設けられており、
前記制御部は、前記判定部により前記ポンプの制御に用いていた連続水位計に異常または誤検知が有ると判定された場合、当該連続水位計以外の他の連続水位計の計測値を用いて前記ポンプを制御する
請求項１から４のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項６】
前記ポンプ機場には、前記ポンプを動かす駆動機それぞれに対応して設けられ前記駆動機に供給される電流を計測する電流計と、前記ポンプそれぞれに対応して設けられ前記ポンプの吐出圧力を計測する圧力計が設けられており、
前記判定部は、前記ポンプの排水を止めたままで前記ポンプが運転をしているときに、前記電流計が計測した計測値と前記圧力計が計測した圧力値とを用いて、対応する前記ポンプの異常または劣化の有無を判定する
請求項１から５のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項７】
並列に設けられ且つ吸込側から水を汲み上げて吐出側へ汲み上げた水を吐き出す複数台のポンプを有するポンプ機場で用いられる制御方法であって、
ポンプ機場に設けられた計測器が計測した計測値を用いて、前記ポンプの運転の可否、異常の有無または故障箇所の判定を行う工程と、
前記ポンプが運転している間に、前記吸込側の水位が変わっても同じ値を示すべき三つ以上の計測器それぞれが計測した計測値に基づいて、前記計測器の異常または誤検知の有無を判定する工程と、
を有する制御方法。
【請求項８】
並列に設けられ且つ吸込側から水を汲み上げて吐出側へ汲み上げた水を吐き出す複数台のポンプと、
前記吸込側の水位が変わっても同じ値を示すべき三つ以上の計測器と、
制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記計測器が計測した計測値を用いて、前記ポンプの運転の可否、異常の有無または故障箇所の判定を行う制御部と、
前記ポンプが運転している間に、前記三つ以上の計測器それぞれが計測した計測値に基づいて、前記計測器の異常または誤検知の有無を判定する判定部と、
を備えるポンプ機場。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置、制御方法及びポンプ機場に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポンプ機場には、ポンプの運転を制御するため水位計、圧力計、電流計、流量計など多岐にわたる計測器が設けられている。ポンプの運転中には、ポンプの吸込側の水位計の計測値などを用いて、ポンプの運転または停止を判断している。また、ポンプの吐出圧力を計測する圧力計またはポンプ内の水量を計測する流量計などの計測値を用いて、ポンプの運転制御や故障の有無を判断している。一方、ポンプの停止中には、ポンプの吸込側の水位計の計測値を用いて、ポンプの運転を開始するか判断している。
【０００３】
しかしながら、これらの計測器に異常または誤検知がある場合、予定外の水位でポンプが運転したりあるいは停止したりする。また、ポンプが故障していないのに故障と判断し、ポンプ機場の設備を停止してしまうなどの問題が発生する。このような計測器の異常または誤検知を予防するために、運用管理者が日常点検において、これらの計測器に異常が生じていないか確認をしている。
【０００４】
近年のポンプ設備では、自動制御による無人運転を行う設備が増えている。このような設備において、各状態量を計測する計測器の異常または誤検知には十分な精度が求められる。特に、ポンプの運転停止を決める、ポンプの吸込側の水位を計測する水位計の異常または誤検知は、排水遅れ、または運転を行ってはいけない水位での運転などを引き起こすため、水位計の異常または誤検知には十分な精度が求められる。
【０００５】
従来の計測器の故障検出に関する技術の一例として、特許文献１には、液面レベルをその変化に応じて連続的に検出する水位計と、高さ方向に間隔を置いて配列された複数の液面検出部を有し各液面検出部によって段階的に液面レベルを検出する液面検出器と、水位計が検出した液面レベルと液面検出器が検出した液面レベルを比較し、比較結果に応じて故障信号を出力する判定部とを備える故障検出装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実用公開昭６２−４９７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この特許文献１の技術では、液面レベルを変更すれば、変更後の液面レベルにおいて水位計が誤った水位を検出した場合、故障信号が出力されるので水位計が故障であることが分かる。しかし、実際の現場の日常点検では、排水する必要もないのにポンプを運転させて人為的にポンプの吸込側の水位を変更することは困難である。このため、ポンプの吸込側がどの水位であっても、水位計が正常に動作しているかを調べることは困難である。同様に、実際の現場の日常点検では、排水する必要もないのにポンプを運転させて、ポンプの吐出圧力、減速機の軸受温度などの状態量を変化させることは困難である。このため、ポンプを運転させたときに、ポンプ、減速機などのポンプ機場に設置されて機器の状態量を計測器が正常に動作しているかを調べることは困難である。
【０００８】
また、特許文献１の技術は、液面検出器が段階的に液面レベルを検出するので、その検出精度が１段階毎になってしまうため、検出精度が十分ではない。また、ポンプ機場において計測器は数も多く計測器の種類も多岐にわたるため、点検に係る作業者の負担が大きく、また点検の信頼性もそれほど高くないという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、点検に係る作業者の負担を軽減しつつ、計測器の異常または誤検知の検出の精度を向上させることを可能とする制御装置、制御方法及びポンプ機場を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に係る制御装置は、ポンプ機場に設けられた計測器が計測した計測値を用いて、前記ポンプ機場に並列に設けられ且つ吸込側から水を汲み上げて吐出側へ汲み上げた水を吐き出す複数台のポンプを制御する制御部と、前記ポンプが運転している間に、前記吸込側の水位が変わっても同じ値を示すべき三つ以上の計測器それぞれにより計測された計測値基づいて、前記計測器の異常または誤検知の有無を判定する判定部と、を備える。
【００１１】
これにより、ポンプが運転して吸込側の水位が変わっても、吸込側の水位が変わっても同じ値を示すべき計測器それぞれは同様の計測値を示すので、一つの計測器が他の二つ以上の計測器とは異なる計測値を示す場合、当該計測器が異常または誤検知をしていると判断することができる。このため計測器の異常または誤検知の検出の精度を向上させることができる。また、制御装置が、計測器の異常または誤検知の有無を判定するので、点検に係る作業者が計測器の異常または誤検知の有無を一つずつ確認しなくてもよくなり、点検に係る作業者の負担を軽減することができる。
【００１２】
本発明の一態様に係る制御装置において、前記複数台のポンプは、同一構造を有し且つ前記ポンプの吸込口の高さが略同一であり、前記ポンプそれぞれの吸込側の水槽同士が連結されており、前記判定部は、同種の被計測機器について同種の状態量を計測する計測器それぞれにより前記ポンプが運転している間に計測された計測値に基づいて、前記計測器の異常または誤検知の有無を判定する。
【００１３】
これにより、ポンプそれぞれの吸込側の水槽同士が接続されているので、ポンプそれぞれの吸込側の水位は略同一となる。この条件下で、同一構造を有し且つポンプの吸込口の高さが略同一である複数台のポンプが運転中であれば、同種の被計測機器について同種の計測器それぞれの計測値は同様の値を示す。このため、一つの計測器が他の二つ以上の計測器とは異なる計測値を示す場合、当該計測器が異常または誤検知をしていると判断することができる。従って、計測器の異常または誤検知の検出の精度を向上させることができる。
【００１４】
本発明の一態様に係る制御装置において、前記ポンプそれぞれの吸込側の水槽同士が連結されており、前記判定部は、前記ポンプが運転している間に、前記吸込側の水位を計測する水位計それぞれが計測した水位に基づいて、前記計測器の異常または誤検知の有無を判定する。
【００１５】
これにより、ポンプそれぞれの吸込側の水槽同士が接続されているので、ポンプそれぞれの吸込側の水位は略同一となる。このため、一つの水位計が他の二つ以上の水位計とは異なる計測値を示す場合、当該水位計が異常または誤検知をしていると判断することができる。
【００１６】
本発明の一態様に係る制御装置において、前記判定部は、前記計測器の異常または誤検知が有ると判定した場合、三つ以上の前記計測値に基づいて、異常を有する計測器または誤検知をした計測器を特定する。
【００１７】
これにより、点検に係る作業者が、異常を有する計測器または誤検知をした計測器を把握できるので、点検に係る作業者の負担を軽減することができる。
【００１８】
本発明の一態様に係る制御装置において、前記ポンプ機場には、吸込側の水位を連続で計測する連続水位計と、前記ポンプそれぞれに応じて設けられ且つ前記吸込側の水位を段階的に計測する段階式水位計が設けられており、前記判定部は、前記段階式水位計それぞれが検知した水位幅から、少なくとも二つの水位幅が一致する正常水位幅を決定し、前記連続水位計の計測値と前記正常水位幅を比較することにより、前記連続水位計の異常または誤検知の有無を判定する。
【００１９】
これにより、ポンプそれぞれに対応して設けられた電極式水位計それぞれが検知した水位幅が少なくとも二つ以上一致した水位幅を正常水位幅としているので、正しい水位幅を正常水位幅にすることができる。そして、連続式水位計が検知した水位を、正しいことが確定されている正常水位幅と比較することにより、連続式水位計の異常または誤検知を正確に判断することができる。
【００２０】
本発明の一態様に係る制御装置において、前記ポンプ機場には、吸込側の水位を連続で計測する複数の連続水位計が設けられており、前記制御部は、前記判定部により前記ポンプの制御に用いていた連続水位計に異常または誤検知が有ると判定された場合、当該連続水位計以外の他の連続水位計の計測値を用いて前記ポンプを制御する。
【００２１】
このようにすることにより、一つの連続式水位計の周りにゴミが詰まり、一つの連続式水位計が誤検知を起こす場合にも、制御部は、正常な他の連続式水位計の計測値を用いてポンプを制御するように切り替える。これにより、一つの連続式水位計が誤検知を起こしても、運用を継続することができるので、設備としての信頼性を向上させることができる。
【００２２】
本発明の一態様に係る制御装置において、前記ポンプ機場には、前記ポンプを動かす駆動機それぞれに対応して設けられ前記駆動機に供給される電流を計測する電流計と、前記ポンプそれぞれに対応して設けられ前記ポンプの吐出圧力を計測する圧力計が設けられており、前記判定部は、前記ポンプの排水を止めたままで前記ポンプが運転をしているときに、前記電流計が計測した計測値と前記圧力計が計測した圧力値とを用いて、対応する前記ポンプの異常または劣化の有無を判定する。
【００２３】
これにより、ポンプの異常または劣化の有無も検知することができるので、点検に係る作業者の負担を軽減することができる。
【００２４】
本発明の一態様に係る制御方法は、並列に設けられ且つ吸込側から水を汲み上げて吐出側へ汲み上げた水を吐き出す複数台のポンプを有するポンプ機場で用いられる制御方法であって、ポンプ機場に設けられた計測器が計測した計測値を用いて、ポンプ機場に設けられた計測器が計測した計測値を用いて、前記ポンプの運転の可否、異常の有無または故障箇所の判定を行う工程と、前記ポンプが運転している間に、前記吸込側の水位が変わっても同じ値を示すべき三つ以上の計測器それぞれが計測した計測値に基づいて、前記計測器の異常または誤検知の有無を判定する工程と、を有する。
【００２５】
これにより、ポンプが運転して吸込側の水位が変わっても、吸込側の水位が変わっても同じ値を示すべき計測器それぞれは同様の計測値を示すので、一つの計測器が他の二つ以上の計測器とは異なる計測値を示す場合、当該計測器が異常または誤検知をしていると判断することができる。このため計測器の異常または誤検知の検出の精度を向上させることができる。また、制御装置が、計測器の異常または誤検知の有無を判定するので、点検に係る作業者が計測器の異常または誤検知の有無を一つずつ確認しなくてもよくなり、点検に係る作業者の負担を軽減することができる。
【００２６】
本発明の一態様に係るポンプ機場は、並列に設けられ且つ吸込側から水を汲み上げて吐出側へ汲み上げた水を吐き出す複数台のポンプと、前記吸込側の水位が変わっても同じ値を示すべき三つ以上の計測器と、制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記計測器が計測した計測値を用いて、前記複数台のポンプを制御する制御部と、前記ポンプが運転している間に、前記三つ以上の計測器それぞれが計測した計測値に基づいて、前記計測器の異常または誤検知の有無を判定する判定部と、を備える。
【００２７】
これにより、ポンプが運転して吸込側の水位が変わっても、吸込側の水位が変わっても同じ値を示すべき計測器それぞれは同様の計測値を示すので、一つの計測器が他の二つ以上の計測器とは異なる計測値を示す場合、当該計測器が異常または誤検知をしていると判断することができる。このため計測器の異常または誤検知の検出の精度を向上させることができる。また、制御装置が、計測器の異常または誤検知の有無を判定するので、点検に係る作業者が計測器の異常または誤検知の有無を一つずつ確認しなくてもよくなり、点検に係る作業者の負担を軽減することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、ポンプが運転して吸込側の水位が変わっても、吸込側の水位が変わっても同じ値を示すべき計測器それぞれは同様の計測値を示すので、一つの計測器が他の二つ以上の計測器とは異なる計測値を示す場合、当該計測器が異常または誤検知をしていると判断することができる。このため計測器の異常または誤検知の検出の精度を向上させることができる。また、制御装置が、計測器の異常または誤検知の有無を判定するので、点検に係る作業者が計測器の異常または誤検知の有無を一つずつ確認しなくてもよくなり、点検に係る作業者の負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１の実施形態に係るポンプ機場の概略平面図である。
【図２】ポンプ機場の１号機の断面図の一例である。
【図３】第１の実施形態に係る電極式水位計の一例を示す断面図である。
【図４】第１の実施形態に係る制御装置の構成を示すブロック図である。
【図５】圧力計の圧力値を用いた判定の処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施形態に係る電極式水位計による水位幅を用いた判定の処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】同種の被計測対象について同種の状態量を計測する計測器の計測値を、時間毎にプロットした例である。
【図８】第２の実施形態に係るポンプ機場の概略平面図である。
【図９】第３の実施形態に係るポンプの異常または劣化判定の処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、各実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３１】
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係るポンプ機場１０１の概略平面図である。図１に示すように、ポンプ機場１０１は、第１のポンプユニット（以下、１号機という）ＰＵ１、第２のポンプユニット（以下、２号機という）ＰＵ２、第３のポンプユニット（以下、３号機という）ＰＵ３、吸込水槽ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３及び吐出水槽ＤＴを備える。更に、ポンプ機場１０１は、吸込水槽ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３より吸込側河川の上流側に設けられたスクリーンＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３、スクリーンＳＲ１より吸込側河川上流に設けられた第１の連続式水位計ＣＷＧ１及び吐出水槽ＤＴに設けられた第２の連続式水位計ＣＷＧ２を備える。更に、ポンプ機場１０１は、制御装置ＣＯＮ及び制御装置ＣＯＮと接続された表示装置ＤＰを備える。吸込側河川に吸込水槽ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３が連結されるように設けられているので、吸込水槽ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３の水位は略同一である。
【００３２】
スクリーンＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３は、後述するポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３の羽根車の回転に支障をきたす比較的大きなゴミを除去するために複数の間隙が設けられている。
第１の連続式水位計ＣＷＧ１は、吸込水槽ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３の水位を連続で計測する。第１の連続式水位計ＣＷＧ１は例えば、圧力式水位計、電波式水位計または超音波水位計などである。
第２の連続式水位計ＣＷＧ２は、吐出水槽ＤＴの水位を連続で計測する。第２の連続式水位計ＣＷＧ２は例えば、圧力式水位計、電波式水位計または超音波水位計などである。
【００３３】
１号機ＰＵ１、２号機ＰＵ２、３号機ＰＵ３はそれぞれ、駆動機ＤＭ１、ＤＭ２、ＤＭ３、対応する駆動機ＤＭ１、ＤＭ２、ＤＭ３の出力軸と接続された減速機ＲＤ１、ＲＤ２、ＲＤ３、対応する減速機ＲＤ１、ＲＤ２、ＲＤ３と接続され且つ同一の構造を有するポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３を備える。ここで、本実施形態に係る同一の構造を有するポンプとは、軸の種類が同一であり且つ羽根車の形状が同一で且つ吸込側の口径が略同一で且つ吐出側の口径が略同一であるものを意味する。軸の種類には例えば横軸と縦軸があり、羽根車の形状には例えば斜流と軸流とがある。また、ポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３は、ポンプ機場１０１に並列に設けられ且つ吸込側から水を汲み上げて吐出側へ汲み上げた水を吐き出す。
【００３４】
また、１号機ＰＵ１、２号機ＰＵ２、３号機ＰＵ３はそれぞれ、駆動機に供給される電流の電流値を計測する電流計ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３、減速機の軸受温度を計測する温度計ＴＳ１１、ＴＳ２１、ＴＳ３１、減速機の潤滑油温度を計測する温度計ＴＳ１２、ＴＳ２２、ＴＳ３２を備える。また、１号機ＰＵ１、２号機ＰＵ２、３号機ＰＵ３はそれぞれ、吐出圧力を計測する圧力計ＰＳ１、ＰＳ２、ＰＳ３、ポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３それぞれに隣接して吸込水槽ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３それぞれに配置された電極式水位計ＥＷＧ１、ＥＷＧ２、ＥＷＧ３を備える。また、ポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３にはそれぞれ、水流の遮断や吐出流量を調節する吐出弁ＭＤ１、ＭＤ２、ＭＤ３が設けられている。
【００３５】
駆動機ＤＭ１、ＤＭ２、ＤＭ３は、出力軸を有し、供給された電流を用いて出力軸を回転させる。駆動機ＤＭ１、ＤＭ２、ＤＭ３は、例えば電動機等である。なお、駆動機ＤＭ１、ＤＭ２、ＤＭ３は、ディーゼルエンジンまたはガスタービンでもよい。
減速機ＲＤ１、ＲＤ２、ＲＤ３は回転軸を有し、それぞれ対応する駆動機ＤＭ１、ＤＭ２、ＤＭ３から伝達された回転を減速して回転軸を回転させる。
【００３６】
ポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３はそれぞれ、互いに接続されている吸込水槽ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３に流入した水を吸い込み、吸い込んだ水を吐出水槽ＤＴに送水する。吐出水槽ＤＴは、吐出側河川につながっている。
図２は、ポンプ機場１０１の１号機の断面図の一例である。２号機及び３号機も１号機と同様の構成を有するので、ここでは代表して１号機の説明をする。図２に示すように、本実施形態におけるポンプＰＰ１は、一例として横軸斜流ポンプであり、ポンプＰＰ１の吸入管ＳＰ１の入口（以下、吸込口という）は、吸込水槽ＳＴ１の水面以下の位置まで達し、ポンプＰＰ１に吸い込まれた揚水は、吐出管ＤＰ１を経て吐出水槽ＤＴに至っている。本実施形態では、ポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３の吸込口の高さが略同一となるように、ポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３が設置されている。
【００３７】
横軸斜流ポンプの主要な回転部分である不図示の羽根車は、吸込水槽ＳＴ１上方でポンプケーシング内に配置され、ケーシング外部から軸封されて挿入される回転軸と接続し、回転軸の回転によりポンピングを行う。回転軸は、ポンプケーシングを通して水平方向に延びており、一端が羽根車に接続し、他端がポンプケーシングを貫通してケーシング外部で減速機ＲＤ１と接続している。
【００３８】
更に、１号機ＰＵ１、２号機ＰＵ２、３号機ＰＵ３はそれぞれ、ポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３と配管を介して接続された真空ポンプＮＶ、真空ポンプＮＶと接続され真空ポンプを作動させる電動機ＥＭ、上記配管に配置された満水検知部ＦＤと、上記配管に設けられた弁ＭＳと、を備える。
例えば、１号機の満水検知部ＦＤは、ポンプＰＰ１内が満水になったことを知らせる。例えば、吸込水槽ＳＴ１の水位レベルが起動水位以上になった場合、真空ポンプＮＶによりポンプＰＰ１内の大気を排出して、吸込側からポンプＰＰ１内の液面を上昇させ、ポンプＰＰ１内を水で満たす操作が行われる。このときに、満水検知部ＦＤは、ポンプＰＰ１内が満水になった場合に、満水になったことを知らせる。
【００３９】
電極式水位計ＥＷＧ１、ＥＷＧ２、ＥＷＧ３はそれぞれ、不連続で吸込水槽ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３を計測する。電極式水位計ＥＷＧ１、ＥＷＧ２、ＥＷＧ３は、起動可能水位の確認に用いられており、第１の連続式水位計ＣＷＧ１の故障時に、第１の連続式水位計ＣＷＧ１の代わりに用いられる。
【００４０】
図３は、本実施形態に係る電極式水位計の一例を示す断面図である。図３に示すように、電極式水位計ＥＷＧ１、ＥＷＧ２、ＥＷＧ３は、電極ＷＬ０、電極ＷＬ１、電極ＷＬ２、電極ＷＬ３、及び電極ＷＬ４を備える。図３の場合、水位レベルが、電極ＷＬ２の先端より上で、電極ＷＬ３の先端より下であるので、この電極式水位計の検知水位幅は、ＷＬ２〜ＷＬ３の水位幅となる。
なお、本実施形態では、電極式水位計としているが、フリクト式水位計など水位を段階的に計測する他の段階式水位計を用いてもよい。
【００４１】
図１に戻って、表示装置ＤＰは、制御装置ＣＯＮの指令に従って表示する。本実施形態に係る表示装置ＤＰは、一例として表示盤である。
制御装置ＣＯＮは、第１の連続式水位計ＣＷＧ１、第２の連続式水位計ＣＷＧ２、電極式水位計ＥＷＧ１、ＥＷＧ２、ＥＷＧ３、電流計ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３、温度計ＴＳ１１、ＴＳ２１、ＴＳ３１、温度計ＴＳ１２、ＴＳ２２、ＴＳ３２、圧力計ＰＳ１、ＰＳ２、ＰＳ３と接続され、それぞれの計測値を取得する。
【００４２】
制御装置ＣＯＮは、上述した各種計測器の計測値を監視し、これらの計測値を用いて、ポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３の運転可否、異常の有無、故障箇所の判定を行う。このように、制御装置ＣＯＮは、ポンプ機場１０１に設置された全てのポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３の状態を監視しており、ポンプ機場１０１を管理するオペレータはポンプの運転状況、故障状況を把握して、どのポンプを運転するか停止するかを決定する。
また、制御装置ＣＯＮは、表示装置ＤＰの表示盤に運転状況、異常の有無、故障箇所などを表示する。また、制御装置ＣＯＮは、吐出弁ＭＤ１、ＭＤ２、ＭＤ３を制御する。
【００４３】
また、例えば制御装置ＣＯＮは、これらの計測値を用いて駆動機ＤＭ１、ＤＭ２、ＤＭ３を制御する。例えば、吸入側河川の流量が多くなり吸込水槽ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３の水位が予め決められた閾値水位よりも上昇した場合、制御装置ＣＯＮは、駆動機ＤＭ１、ＤＭ２、ＤＭ３に電流を供給して駆動機ＤＭ１、ＤＭ２、ＤＭ３の出力軸を回転させる。これにより、減速機ＲＤ１、ＲＤ２、ＲＤ３を介して回転がポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３の羽根車に伝わり、ポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３が吸込水槽ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３から水を吸い込んで吐出水槽ＤＴに送水する。これにより、吐出水槽ＤＴに送水された水が吐出側河川へ流出する。このようにして、吸入側河川から吐出側河川へ水を移動させることができる。
【００４４】
図４は、本実施形態に係る制御装置の構成を示すブロック図である。図４に示すように、制御装置ＣＯＮは、入力部１、ＲＡＭ（Random Access Memory）２、記憶部３、出力部４、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５を備える。各部は、バスを介して互いに接続されている。
入力部１は、上述した各種計測器の計測値を受け取る。ＲＡＭ２は情報を一次記憶する。記憶部３は、ＣＰＵ５が読み出して実行するためのプログラムが格納されている。出力部４は、表示装置ＤＰと接続されＣＰＵ５の指令に従って信号を表示装置ＤＰに出力し、音声（例えば、ブザー音）を出力する。ＣＰＵ５は、記憶部３に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、制御部５１、判定部５２及び出力制御部５３として動作する。
【００４５】
制御部５１は、上述した各種計測器の計測値を監視している。制御部５１は、ポンプ機場１０１に設けられた計測器が計測した計測値を用いて、ポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３の運転の可否、異常の有無または故障箇所の判定を行う。
具体的には例えば、制御部５１は、駆動機ＤＭ１、ＤＭ２、ＤＭ３の電流値を用いて、駆動機ＤＭ１、ＤＭ２、ＤＭ３の異常の有無を判定する。
また例えば、制御部５１は、減速機ＲＤ１、ＲＤ２、ＲＤ３の軸受温度及び／または潤滑油の温度を用いて、減速機ＲＤ１、ＲＤ２、ＲＤ３の異常の有無を判定する。
【００４６】
また例えば、制御部５１は、ポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３内の吐出圧力及び／または吸込水槽ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３の水位及び／または吐出水槽ＤＴの水位を用いて、ポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３の運転の可否（運転の継続可否を含む）またはポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３の異常の有無を判定する。
判定部５２は、ポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３それぞれに対応して設けられ且つ吸込側の水位が変わっても同じ値を示すべき三つ以上の計測器それぞれにより計測された計測値に基づいて、これらの計測器の異常または誤検知の有無を判定する。ここで、異常とは計測器自体の異常である。一方、誤検知とは計測器自体は正常に動作しているものの計測器にゴミ詰まりなどが生じ計測値が誤っている状態である。具体的には例えば、連続式水位計周りにゴミが詰まり、連続式水位計が誤った値を計測する場合である。
出力制御部５３は、出力部４を制御して、運転状況、異常の有無、故障箇所など表すデータを出力部４から表示装置ＤＰに出力させる。
【００４７】
１号機、２号機、３号機に備えられた電極式水位計、圧力計、電流計、不図示の流量計などの計測器が誤表示または誤検知した場合、予定外の水位でポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３が運転したり、あるいは停止したり、故障でもないのに、故障と判断しポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３を停止してしまうなどの問題が発生する。
それに対して、本実施形態に係る判定部５２は、ポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３が運転している間に三台以上のポンプそれぞれに対応して設けられた同種の計測器が計測した計測値に基づいて、計測値の異常の有無を判定する。オペレータは、計測値の異常がなければ、これら同種の計測器が正常範囲で動作していると判断することができるし、計測値が異常であれば、これら同種の計測器のうち少なくとも一つの計測器が異常で故障しているか、誤検知が発生していると判断することができる。
【００４８】
以上の構成を有する制御装置ＣＯＮの動作の一例について、以下図５を用いて説明する。図５は、圧力計の圧力値を用いた判定の処理の一例を示すフローチャートである。図５に示すように、制御装置ＣＯＮは、タイマー時間間隔で、圧力計ＰＳ１、ＰＳ２、ＰＳ３に圧力を検出させ、それぞれの計測値を取得する。そして、制御装置ＣＯＮは、３台のポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３が設置されたポンプ機場１０１において、これらの吐出圧力の圧力値に基づいて、圧力計ＰＳ１、ＰＳ２、ＰＳ３の異常または誤検知の有無を判定する。以下、図５に沿って具体的に説明する。
【００４９】
（ステップＳ１０１）まず、制御部５１は、１号機が運転しているか否か判定する。
（ステップＳ１０２）同様に並行して制御部５１は、２号機が運転しているか否か判定する。
（ステップＳ１０３）同様に並行して制御部５１は、３号機が運転しているか否か判定する。
【００５０】
（ステップＳ１０４）次に、制御部５１は、１号機用の圧力計ＰＳ１が計測した吐出圧力の計測値Ｐ１を取得する。
（ステップＳ１０５）同様に並行して制御部５１は、２号機用の圧力計ＰＳ２が計測した吐出圧力の計測値Ｐ２を取得する。
（ステップＳ１０６）同様に並行して制御部５１は、３号機用の圧力計ＰＳ３が計測した吐出圧力の計測値Ｐ３を取得する。
【００５１】
（ステップＳ１０７）次に判定部５２は、これら三つの計測値のうち取り得る二つの計測値の組全てについて、二つの計測値の差を算出する。具体的には、判定部５２は、計測値Ｐ１と計測値Ｐ２の差分ｄ１＝（Ｐ１−Ｐ２）を算出し、計測値Ｐ２と計測値Ｐ３の差分ｄ２＝（Ｐ２−Ｐ３）を算出し、計測値Ｐ３と計測値Ｐ１の差分ｄ３＝（Ｐ３−Ｐ１）を算出する。
（ステップＳ１０８）次に判定部５２は、差の算出の結果、得られた各差分ｄ１、ｄ２、ｄ３について許容誤差の範囲以上であるか否かを判定する。具体的には判定部５２は、差分ｄ１の絶対値｜ｄ１｜が許容誤差α以上であるか、または差分ｄ２の絶対値｜ｄ２｜が許容誤差α以上であるか、または差分ｄ３の絶対値｜ｄ３｜が許容誤差α以上であるか否か判定する。ここで、許容誤差は、計測器の精度や、運転号機による多少のばらつきを考慮して、設定することが好ましい。また、ポンプ機場１０１を管理するオペレータが運用実績から許容誤差の設定を変更できる構成としてもよい。
【００５２】
（ステップＳ１０９）ステップＳ１０８において、差分ｄ１の絶対値｜ｄ１｜が許容誤差α未満、且つ差分ｄ２の絶対値｜ｄ２｜が許容誤差α未満、且つ差分ｄ３の絶対値｜ｄ３｜が許容誤差α未満である場合、判定部５２はいずれの圧力計も正常と判定する。このように正常と判定するのは、三つの圧力計ＰＳ１、ＰＳ２、ＰＳ３の圧力値がほぼ等しいためである。
【００５３】
（ステップＳ１１０）ステップＳ１０９の後に、制御部５１は、タイマー時間分カウントし、その後処理がステップＳ１０１〜Ｓ１０３に戻って、ステップＳ１０４〜Ｓ１０６で計測値Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を取得し、これを繰り返す。なお、大きな河川の水位等、計測値が大きく変化しない場合には、例えばタイマー時間を１０分に設定して１０分に１回判定を行うなど、対象となる計測値、機器の用途に合わせ、判定タイミングとなるタイマー時間の設定は任意に行える。また、同種の計測値毎あるいは同種の計測器毎にタイマー時間の設定を変更できるようにしてもよい。
【００５４】
（ステップＳ１１１）一方、判定部５２は、ステップＳ１０８において、いずれかの差分の絶対値が許容誤差以上である場合、許容誤差以上の値を出した組み合わせに関する圧力計が異常を有するか、または誤検知をしたと判定する。具体的にはステップＳ１０８において、差分ｄ１の絶対値｜ｄ１｜が許容誤差α以上であるか、または差分ｄ２の絶対値｜ｄ２｜が許容誤差α以上であるか、または差分ｄ３の絶対値｜ｄ３｜が許容誤差α以上である場合、判定部５２は、計測値が異常と判定する。そして、判定部５２は、異常を有するまたは誤検知をした計測器を特定する。
【００５５】
具体的には例えば、差分ｄ１の絶対値｜ｄ１｜（＝｜Ｐ１−Ｐ２｜）が許容誤差α以上である場合には、計測値Ｐ１またはＰ２が異常である。このとき、差分ｄ３の絶対値｜ｄ３｜（＝｜Ｐ３−Ｐ１｜）が許容誤差α以上である場合で且つ差分ｄ２の絶対値｜ｄ２｜（＝｜Ｐ２−Ｐ３｜）が許容誤差αに満たない場合には、計測値Ｐ１が異常で、計測値Ｐ２、Ｐ３は正常であると判断する。このように判断するのは、許容誤差α以上となった｜ｄ１｜と｜ｄ３｜を算出するのに、共通して計測値Ｐ１が用いられており、計測値Ｐ２と計測値Ｐ３との差分ｄ２の絶対値｜ｄ２｜が許容誤差α未満であるからである。
この場合、判定部５２は、計測値Ｐ１を計測した圧力計ＰＳ１が異常を有するか、または誤検知したと判断する。これは、計測器が同時に複数台異常になるまたは誤検知することは起こりにくいため、計測器が異常になるまたは誤検知するとしたら、一台のみであるという仮定に基づいたものである。
【００５６】
（ステップＳ１１２）次に出力制御部５３は、異常または誤検知と判定された圧力計を報知する。例えば、出力制御部５３は、異常または誤検知と判定された圧力計を示す情報を表示装置ＤＰに表示させ、且つ出力部４からブザー音を出力させる。
【００５７】
図５のフローチャートでは、ポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３の吐出圧力について判定したが、これに限らず、減速機ＲＤ１、ＲＤ２、ＲＤ３の軸受温度もしくは潤滑油温度、駆動機ＤＭ１、ＤＭ２、ＤＭ３の電流値について同様の判定を行ってもよい。また、駆動機の燃料油量計または駆動機の温度を計測する温度計などを設け、これらの計測値を用いて同様の判定を行ってもよい。
【００５８】
このように計測対象が、ポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３、減速機ＲＤ１、ＲＤ２、ＲＤ３、駆動機ＤＭ１、ＤＭ２、ＤＭ３などの被計測機器の状態量である場合、ポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３は、同一構造を有し且つポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３の吸込口の高さが略同一であり、ポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３それぞれの吸込側の水槽同士が連結されているという条件下で、判定部５２は以下のように動作する。すなわち判定部５２は、前記三台以上のポンプそれぞれに対応して設けられ且つ同種の被計測機器について同種の状態量を計測する計測器それぞれによりポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３が運転している間に計測された計測値に基づいて、計測器の異常または誤検知の有無を判定する。これにより、ポンプそれぞれの吸込側の水槽同士が接続されているので、ポンプそれぞれの吸込側の水位は略同一となる。この条件下で、同一構造を有し且つポンプの吸込口の高さが略同一である三台以上のポンプが運転中であれば、同種の被計測機器について同種の計測器それぞれの計測値は同様の値を示す。このため、一つの計測器が他の二つ以上の計測器とは異なる計測値を示す場合、当該計測器が異常または誤検知をしていると判断することができる。従って、計測器の異常または誤検知の検出の精度を向上させることができる。なお、ポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３それぞれの吸込側の水槽同士が連結されているとは、本実施形態のように吸込水槽が三つに分かれている場合だけでなく、吸込水槽が一つになっている場合も含む。
【００５９】
また、制御装置ＣＯＮの動作の別の例について、以下図６を用いて説明する。図６は、第１の実施形態に係る電極式水位計による水位幅を用いた判定の処理の一例を示すフローチャートである。ここで、本実施形態に係る各号機のポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３は一例として同一機種および仕様であり、電極式水位計ＥＷＧ１、ＥＷＧ２、ＥＷＧ３が有する各電極の長さ、本数は同一とする。これにより、吸込水槽ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３が連結しているので、電極式水位計ＥＷＧ１、ＥＷＧ２、ＥＷＧ３が全て正常であれば、これらの検知水位が全て同じ水位幅を示す。なお、電極式水位計が同一機種及び仕様でない場合、電極を増やして、他号機の電極式水位計の電極長さと合わせたものも設置することにより、水位計の異常を検知してもよい。
【００６０】
図６に示すように、制御装置ＣＯＮは、タイマー時間間隔で、電極式水位計ＥＷＧ１、ＥＷＧ２、ＥＷＧ３に水位幅を検知させ、それぞれが検知した水位幅を取得する。そして、制御装置ＣＯＮは、これらの水位幅を比較し、電極式水位計ＥＷＧ１、ＥＷＧ２、ＥＷＧ３の異常または誤検知の有無を判定する。以下、図６に沿って具体的に説明する。
【００６１】
（ステップＳ２０１）まず、制御部５１は、１号機の電極式水位計ＥＷＧ１による水位幅（以下、１号機検知水位幅という）を検知させ、この１号機検知水位幅を取得する。
（ステップＳ２０２）同様に並行して、制御部５１は、２号機の電極式水位計ＥＷＧ２による水位幅（以下、２号機検知水位幅という）を検知させ、この２号機検知水位幅を取得する。
（ステップＳ２０３）同様に並行して、制御部５１は、３号機の電極式水位計ＥＷＧ３による水位幅（以下、３号機検知水位幅という）を検知させ、この３号機検知水位幅を取得する。
【００６２】
（ステップＳ２０４）次に、判定部５２は、１号機検知水位幅と２号機検知水位幅と３号機検知水位幅が全て等しいか否か判定する。
（ステップＳ２０５）ステップＳ２０４において、１号機検知水位幅と２号機検知水位幅と３号機検知水位幅が全て等しい場合、判定部５２は、いずれの電極式水位計も正常であると判定する。
（ステップＳ２０６）そして、ステップＳ２０５の後に、制御部５１は、タイマー時間分カウントし、その後処理がステップＳ２０１〜Ｓ２０３に戻って、１号機検知水位幅、２号機検知水位幅及び３号機検知水位幅を取得し、これを繰り返す。なお、大きな河川の水位等、計測値が大きく変化しない場合には、例えばタイマー時間を１０分に設定して１０分に１回判定を行うなど、対象となる計測値、機器の用途に合わせ、判定タイミングとなるタイマー時間の設定は任意に行える。また、同種の計測値毎あるいは同種の計測器毎にタイマー時間の設定を変更できるようにしてもよい。
【００６３】
（ステップＳ２０７）ステップＳ２０４においていずれかの検知水位幅が異なる場合、判定部５２は、検知水位幅が異なる電極式水位計の異常または誤検知と判定する。
（ステップＳ２０８）次に出力制御部５３は、異常または誤検知と判定された電極式水位計を報知する。例えば、出力制御部５３は、異常または誤検知と判定された電極式水位計を示す情報を表示装置ＤＰに表示させ、且つ出力部４からブザー音を出力させる。
【００６４】
このように計測対象が、吸込側の水位の場合、ポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３それぞれの吸込側の水槽同士が連結されているという条件下で、判定部５２は以下のように動作する。すなわち判定部５２は、三台以上のポンプそれぞれに対応して設けられ且つ吸込側の水位を計測する水位計（本実施形態では一例として電極式水位計ＥＷＧ１、ＥＷＧ２、ＥＷＧ３）それぞれにより計測された水位に基づいて、計測器の異常または誤検知の有無を判定する。これにより、ポンプそれぞれの吸込側の水槽同士が接続されているので、ポンプそれぞれの吸込側の水位は略同一となる。このため、一つの水位計が他の二つ以上の水位計とは異なる計測値を示す場合、当該水位計が異常または誤検知をしていると判断することができる。
【００６５】
なお、電極式水位計ＥＷＧ１、ＥＷＧ２、ＥＷＧ３を対象とする判定の場合、外部要因を計測対象としているため、圧力計のようにポンプの運転の状態量を計測する機器ではないので、ポンプ本体の異常か、計測器自体の異常かを判定するロジックは不要である。
【００６６】
以上、第１の実施形態において、制御装置ＣＯＮは、並列に設けられ且つ吸込側から水を汲み上げて吐出側へ汲み上げた水を吐き出す三台以上のポンプを有するポンプ機場で用いられる。制御装置ＣＯＮは、ポンプ機場１０１に設けられた計測器により計測された計測値を用いて、前記ポンプの運転の可否、異常の有無または故障箇所の判定を行う制御部５１を備える。更に、制御装置ＣＯＮは、三台以上のポンプそれぞれに対応して設けられ且つ吸込側の水位が変わっても同じ値を示すべき三つ以上の計測器それぞれにより計測された計測値に基づいて、計測器の異常または誤検知の有無を判定する判定部５２を備える。
【００６７】
これにより、ポンプが運転して吸込側の水位が変わっても、吸込側の水位が変わっても同じ値を示すべき計測器それぞれは同様の計測値を示すので、一つの計測器が他の二つ以上の計測器とは異なる計測値を示す場合、当該計測器が異常または誤検知をしていると判断することができる。このため計測器の異常または誤検知の検出の精度を向上させることができる。また、制御装置が、計測器の異常または誤検知の有無を判定するので、点検に係る作業者が計測器の異常または誤検知の有無を一つずつ確認しなくてもよくなり、点検に係る作業者の負担を軽減することができる。
【００６８】
また、判定部５２は、計測器の異常または誤検知が有ると判定した場合、三つ以上の計測値に基づいて、異常を有する計測器または誤検知をした計測器を特定する。これにより、点検に係る作業者が、異常を有する計測器または誤検知をした計測器を把握できるので、点検に係る作業者の負担を軽減することができる。
【００６９】
図７を用いて、本実施形態の処理の変形例について説明する。図７は、同種の被計測対象について同種の状態量を計測する計測器の計測値を、時間毎にプロットした例である。この場合、時刻ｔ１、ｔ２では、３台の計測器の計測値はばらつきがあまりなく、いずれの組の差分も許容誤差αの範囲内である。しかし、時刻ｔ３で３号機の計測値が他の号機の計測値と大きく異なっており、３号機の計測値と他の号機の計測値との差分は許容誤差α以上となる。このように、判定部５２は、計測値をそのままプロットして、他の号機の同種の計測器の計測値と大きく異なった値を示す計測器を、異常を有する計測器または誤検知をした計測器として特定してもよい。
【００７０】
なお、判定部５２は、対象となる複数の同種の計測値の中で、計測値の母集団からはみ出している計測値を検出し、この計測値を示す計測器を、異常を有するまたは誤検知をした計測器と判定してもよい。ここで、計測値とは、例えば、吸込水槽ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３の水位、吐出圧力の圧力値、駆動機ＤＭ１、ＤＭ２、ＤＭ３に供給される電流値、減速機ＲＤ１、ＲＤ２、ＲＤ３の軸受温度または潤滑油温度などである。
【００７１】
なお、制御装置ＣＯＮの判定部５２は、上述した吐出圧力の圧力計ＰＳ１、ＰＳ２、ＰＳ３の異常または誤検知の判定と同様の方法により、駆動機ＤＭ１、ＤＭ２、ＤＭ３の電流値、減速機ＲＤ１、ＲＤ２、ＲＤ３の軸受温度または潤滑油温度、落水検知、水位などの計測値を、今までの同条件での計測データとの比較または他号機の対応する測定値と比較し、予め決められた閾値を超える大幅な異常値が出ているか否かを判断する機能を更に有していてもよい。これにより、圧力計の異常または誤検知に加えて、他の計測器でも予め決められた閾値を超える大幅な異常値が出ている場合には、圧力計や計測器の異常または誤検知ではなく、判定部５２は、被計測機器（例えば、ポンプ、減速機、駆動機）本体が異常をきたしていると判断することができる。一方、圧力計の異常または誤検知を検出したが、他のいずれの計測器でも予め決められた閾値を超える大幅な異常値が出ていない場合、判定部５２は、圧力計の異常であると判断することができる。従って、判定部５２は、圧力計、温度計、電流計などの計測器の故障または誤検知なのか、被計測機器（例えば、ポンプ、減速機、駆動機）が異常をきたしているのかを判断することができる。
【００７２】
このように機能を追加した場合、判定部５２は、追加した機能で調べられる全ての計測器の異常診断の結果、特定の計測器以外に異常が無く、被計測機器（例えば、ポンプ、減速機、駆動機）本体には故障などの異常がない場合、その特定の計測器のみの異常または誤検知と判断する。この場合、出力制御部５３は、この特定の計測器の異常を出力部４から報知させる。例えば、出力制御部５３は、出力部４にブザー音などの警報を出させる。
【００７３】
なお、水位計の場合、吸込水槽ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３が互いに連結しており全号機が同じ水位を計測することになるので、判定部５２は、第１の連続式水位計ＣＷＧ１及び三つの電極式水位計ＥＷＧ１、ＥＷＧ２、ＥＷＧ３の測定値のうち、三つ以上の測定値を用いて、これらの測定値が取得された水位計の異常または誤検知の有無を判定してもよい。
【００７４】
なお、判定部５２により被計測機器が異常をきたしていると判定された場合、被計測機器（例えば、ポンプなど）の故障で計測器の計測値の間に号機間の偏差が生じた可能性がある。そのため、被計測機器自体の故障を判断するために、上記被計測機器の異常の判定の処理中で、判定部５２が特定の号機における計測器が複数、異常または誤検知とした場合、被計測機器自体の状態量が異なっているため、出力制御部５３は、被計測機器の異常または被計測機器の性能劣化を出力部４から報知してもよい。例えば、出力制御部５３は、「被計測機器の異常」または「被計測機器の性能劣化」を表示装置ＤＰに表示させてもよい。
【００７５】
また、計測器に異常があることを特定するために、特定の計測値が他の号機の同種の計測値と異なる計測器（以下、対象計測器という）の直前計測データ（例えば、計測値の異常を検出した時から数分前程度のデータ）に動きがないことを検出した場合、判定部５２は、その対象計測器に異常または誤検知があると判定する。その場合、出力制御部５３は対象計測器の異常または誤検知を出力部４から報知してもよい（例えば、対象計測器の号機と計測器名を「□号機○○計測器異常」のように表示装置ＤＰに表示させてもよい）。
【００７６】
このように、判定部５２は、計測器の計測値の号機間の偏差を検知することで、特定の号機の計測器の異常を検知することができる。それに加えて、その他の計測器の計測値または報知後の計測器の確認などから、当該特定の号機の計測器に異常が無いと判断された場合、判定部５２は、被計測機器の異常または性能劣化と判断することができる。これにより、故障の早期発見および性能劣化の状況の把握に寄与することができる。
【００７７】
＜第２の実施形態＞
続いて、第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、制御装置ＣＯＮにおける判定部５２が、ポンプが運転している間に三台以上のポンプそれぞれに対応して設けられた、同種の被計測対象について同種の状態量を計測する計測器が計測した計測値に基づいて、計測器の異常または誤検知の有無を判定した。第２の実施形態では、それに加えて、吸込側の水位を連続で計測する連続水位計が二つ設けられ、判定部５２は、段階式水位計それぞれが検知した水位幅から、少なくとも二つの水位幅が一致する正常水位幅を決定し、連続水位計の計測値と正常水位幅を比較することにより、連続水位計それぞれの異常または誤検知の有無を判定する。そして、制御部５１は、判定部５２により、二つの連続式水位計のうちポンプの制御に用いていた連続式水位計が異常であると判定された場合、当該連続式水位計以外の他の連続式水位計の計測値を用いてポンプを制御する。
【００７８】
図８は、第２の実施形態に係るポンプ機場の概略平面図である。図８に示すように、第２の実施形態に係るポンプ機場１０２は、第１の実施形態に係るポンプ機場１０１と比べて、スクリーンＳＲ１の上流に設置された連続式水位計が一つから二つになっている点が異なっている。すなわち、ポンプ機場１０１には、第３の連続式水位計ＣＷＧ３が更に設けられている。
【００７９】
第１の実施形態と同様に、制御装置ＣＯＮは、計測器の計測値を用いて、ポンプ機場の１号機、２号機、３号機を監視している。制御装置ＣＯＮの構成は、第１の実施形態の制御装置ＣＯＮの構成と同様であるので、その構成図を省略する。本実施形態に係る制御装置ＣＯＮは、第１の実施形態における制御装置ＣＯＮに加えて以下の機能を有する。
【００８０】
判定部５２は、例えば任意の時間間隔で、以下の処理を実行する。まず判定部５２は、電極式水位計ＥＷＧ１、ＥＷＧ２、ＥＷＧ３それぞれが検知した水位幅から、少なくとも二つの水位幅が一致する正常水位幅を決定する。これにより、ポンプそれぞれに対応して設けられた電極式水位計それぞれが検知した水位幅が少なくとも二つ以上一致した水位幅を正常水位幅としているので、正しい水位幅を正常水位幅にすることができる。
【００８１】
次に、判定部５２は、第１の連続式水位計ＣＷＧ１が検知した水位と正常水位幅とを比較し、第１の連続式水位計ＣＷＧ１の異常または誤検知の有無を判定する。その際、判定部５２は、第１の連続式水位計ＣＷＧ１が検知した水位が正常水位幅に収まれば、第１の連続式水位計ＣＷＧ１は正常であると判定する。一方、判定部５２は、第１の連続式水位計ＣＷＧ１が検知した水位が正常水位幅に収まらなければ、第１の連続式水位計ＣＷＧ１が異常であるかまたは誤検知をしたと判定する。同様にして、判定部５２は、第３の連続式水位計ＣＷＧ３が検知した水位と正常水位幅とを比較し、第３の連続式水位計ＣＷＧ３の異常または誤検知の有無を判定する。これにより、第１の連続式水位計ＣＷＧ１が検知した水位、及び第３の連続式水位計ＣＷＧ３が検知した水位を、正しいことが確定されている正常水位幅と比較することにより、第１の連続式水位計ＣＷＧ１及び第３の連続式水位計ＣＷＧ３の異常または誤検知を正確に判断することができる。
【００８２】
制御装置ＣＯＮにおける制御部５１は、判定部５２により、複数の連続水位計のうちポンプの制御に用いていた連続水位計に異常または誤検知が有ると判定された場合、当該連続水位計以外の他の連続水位計の計測値を用いてポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３を制御する。
例えば、制御部５１が、第１の連続式水位計ＣＷＧ１が検知した水位をポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３の制御に用いている場合について説明する。その場合において、制御部５１は、判定部５２により、第１の連続式水位計ＣＷＧ１が異常であると判定されたとき、第１の連続式水位計ＣＷＧ１の計測値を制御で用いるのを止め、第３の連続式水位計ＣＷＧ３の計測値を用いてポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３を制御する。
【００８３】
このようにすることにより、第１の連続式水位計ＣＷＧ１の周りにゴミが詰まり、第１の連続式水位計ＣＷＧ１が誤検知を起こす場合にも、制御部５１は、正常な第３の連続式水位計ＣＷＧ３の計測値を用いてポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３を制御するように切り替える。これにより、第１の連続式水位計ＣＷＧ１が誤検知を起こしても、運用を継続することができるので、設備としての信頼性を向上させることができる。
【００８４】
なお、本実施形態では、連続式水位計を複数台設けて、異常時に切り替えることとしているが、連続式水位計を１台として、その連続式水位計に異常が生じた場合は、電極式水位計の計測値を用いて制御を行うように切り替えてもよい。ただし、その場合は、事前に設定している制御水位に対応する長さの電極を、制御水位の数だけ当該電極式水位計に付加しておくものとする。
【００８５】
また、水位計の場合は、圧力計や電流計とは異なり、ポンプ運転中に限らず停止中の時も、異常診断が可能である。
【００８６】
以上、本実施形態では、ポンプ機場には、吸込側の水位を連続で計測する複数の連続水位計と、ポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３それぞれに応じて設けられ且つ吸込側の水位を段階的に計測する段階式水位計（本実施形態では一例として電極式水位計）が設けられている。
そして、判定部５２は、段階式水位計（本実施形態では一例として電極式水位計）それぞれが検知した水位幅から、少なくとも二つの水位幅が一致する正常水位幅を決定し、連続水位計の計測値と正常水位幅を比較することにより、連続水位計の異常または誤検知の有無を判定する。制御部５１は、判定部５２により、ポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３の制御に用いていた連続水位計に異常または誤検知が有ると判定された場合、当該連続水位計以外の他の連続水位計の計測値を用いてポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３を制御する。
【００８７】
＜第３の実施形態＞
続いて、第３の実施形態について説明する。第２の実施形態では、制御装置ＣＯＮが、電極式水位計それぞれが検知した水位幅から正常水位幅を決定し、この正常水位幅と連続式水位計が計測した水位とを比較することにより、連続式水位計の異常または誤検知の有無を判定した。それに対し、第３の実施形態では、制御装置ＣＯＮは、吐出弁ＭＤ１を閉じてポンプの排水を止めたままでポンプＰＰ１が運転をしているときに、駆動機ＤＭ１の電流値と吐出圧力の圧力値とを用いて、ポンプＰＰ１の異常または劣化の有無を判定する。このようにポンプの排水を止めたままの運転のことをポンプ締切運転という。
【００８８】
第３の実施形態に係るポンプ機場の構成は、第１の実施形態に係るポンプ機場の構成と同様であるので、その詳細な説明を省略する。なお、上述したように、ポンプ機場１０１には、ポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３を動かす駆動機ＤＭ１、ＤＭ２、ＤＭ３それぞれに対応して設けられ駆動機ＤＭ１、ＤＭ２、ＤＭ３に供給される電流を計測する電流計ＣＳ１、ＣＳ２，ＣＳ３が設けられている。また、更にポンプ機場１０１には、ポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３それぞれに対応して設けられポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３の吐出圧力を計測する圧力計ＰＳ１、ＰＳ２、ＰＳ３が含まれる。
【００８９】
第１の実施形態及び第２の実施形態と同様に、制御装置ＣＯＮは、計測器の計測値を用いて、ポンプ機場の１号機、２号機、３号機を監視している。制御装置ＣＯＮの構成は、第１の実施形態の制御装置ＣＯＮの構成と同様であるので、その構成図を省略する。本実施形態に係る制御装置ＣＯＮは、第１の実施形態における制御装置ＣＯＮに加えて以下の機能を有する。
判定部５２は、ポンプの排水を止めたままでポンプが運転をしているときに、電流計ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３が計測した計測値と圧力計ＰＳ１、ＰＳ２、ＰＳ３が計測した圧力値とを用いて、対応するポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３の異常または劣化の有無を判定する。
【００９０】
上記判定部５２の処理について、図９を用いて説明する。図９は、第３の実施形態に係るポンプの異常または劣化判定の処理の一例を示すフローチャートである。図９では、代表して１号機のポンプＰＰ１の異常または劣化判定の処理について説明する。
（ステップＳ３０１）まず、１号機、２号機、３号機の３台は停止している。
【００９１】
（ステップＳ３０２）次に、制御部５１は、第１の連続式水位計ＣＷＧ１が検出した水位が、１号機の運転開始水位Ｌ（１）に到達したか否か判定する。
【００９２】
（ステップＳ３０３）ステップＳ３０２において、１号機の運転開始水位Ｌ（１）に到達したと判定された場合、制御部５１は、１号機の吐出配管に設けられた吐出弁ＭＤ１を全閉にするよう制御する。
【００９３】
（ステップＳ３０４）吐出弁ＭＤ１が全閉であることを制御部５１が確認すると、制御部５１は、１号機に設けられた電極式水位計ＥＷＧ１が検知した水位幅ＬL（１）〜ＬU（１）を電極式水位計ＥＷＧ１から取得する。
【００９４】
（ステップＳ３０５）次に、判定部５２は、１号機の運転開始水位Ｌ（１）が水位幅ＬL（１）を超え且つ水位幅ＬU（１）未満であるという条件を満たすか否か判定する。
【００９５】
（ステップＳ３０６）ステップＳ３０５において、１号機の運転開始水位Ｌ（１）が水位幅ＬL（１）を超え且つ水位幅ＬU（１）未満であるという条件を満たす場合、すなわち第１の連続式水位計ＣＷＧ１の計測値が１号機の電極式水位計ＥＷＧ１の計測水位幅に収まる場合、制御部５１は、第１の連続式水位計ＣＷＧ１の計測信号を用いてポンプの運転を行う。
【００９６】
（ステップＳ３０７）一方、ステップＳ３０５において、１号機の運転開始水位Ｌ（１）が水位幅ＬL（１）を超え且つ水位幅ＬU（１）未満であるという条件を満たさない場合、すなわち第１の連続式水位計ＣＷＧ１の計測値が１号機の電極式水位計ＥＷＧ１の計測水位幅に収まらない場合、制御部５１は、２号機の電極式水位計ＥＷＧ２が検知した水位幅ＬL（２）〜ＬU（２）を電極式水位計ＥＷＧ２から取得する。
【００９７】
（ステップＳ３０８）次に、判定部５２は、１号機の運転開始水位Ｌ（１）が水位幅ＬL（２）を超え且つ水位幅ＬU（２）未満であるという条件を満たすか否か判定する。
【００９８】
（ステップＳ３０９）ステップＳ３０８において、１号機の運転開始水位Ｌ（１）が水位幅ＬL（２）を超え且つ水位幅ＬU（２）未満であるという条件を満たす場合、すなわち第１の連続式水位計ＣＷＧ１の計測値が２号機の電極式水位計ＥＷＧ２の計測水位幅に収まる場合、判定部５２は、１号機の電極式水位計ＥＷＧ１が故障と判定する。
【００９９】
（ステップＳ３１０）そして、制御部５１は、１号機の電極式水位計ＥＷＧ１からの信号を制御では用いないようにする。
【０１００】
（ステップＳ３１１）制御部５１は、第１の連続式水位計ＣＷＧ１からの信号を用いてポンプの運転を行う。その後、処理がステップＳ３１５に進む。
【０１０１】
（ステップＳ３１２）一方、ステップＳ３０８において、１号機の運転開始水位Ｌ（１）が水位幅ＬL（２）を超え且つ水位幅ＬU（２）未満であるという条件を満たさない場合、すなわち第１の連続式水位計ＣＷＧ１の計測値が２号機の電極式水位計ＥＷＧ２の計測水位幅に収まらない場合、判定部５２は、第１の連続式水位計ＣＷＧ１が故障と判定する。
【０１０２】
（ステップＳ３１３）そして、制御部５１は、第１の連続式水位計ＣＷＧ１からの信号を制御では用いないようにする。
【０１０３】
（ステップＳ３１４）制御部５１は、１号機の電極式水位計ＥＷＧ１からの信号を用いてポンプの運転を行うように切り替え、処理がステップＳ３１５に進む。
【０１０４】
（ステップＳ３１５）制御部５１は、１号機の不図示の電源遮断機を接続して、電力を１号機に投入する。
【０１０５】
（ステップＳ３１６）このとき１号機の吐出弁ＭＤ１は閉じているので、しばらくポンプ締切運転が行われる。
【０１０６】
（ステップＳ３１７）制御部５１は、駆動機ＤＭ１の電流値Ｉ（１）を電流計ＣＳ１から取得する。なお、締切運転時は、排水を行っていないため、排水時と比べ吸込水槽ＳＴ１の水位変動が小さいため、精度良く異常または誤検知の有無を判定することができる。また、締め切り運転時の電流値は、外的要因（例えば、水位）に影響されず、ポンプ性能が劣化していなければ一定の値を示す。
【０１０７】
（ステップＳ３１８）次に、判定部５２は、駆動機ＤＭ１の電流値Ｉ（１）が、予め記憶部３に記憶されている工場試験時の電流値ＩMを基準とする許容範囲（ＩM−ΔＩ以上ＩM＋ΔＩ以下）に収まるか否か判定する。ここで、ΔＩは許容電流誤差である。
【０１０８】
（ステップＳ３１９）ステップＳ３１８において、駆動機ＤＭ１の電流値Ｉ（１）が、工場試験時の電流値ＩMを基準とする許容範囲（ＩM−ΔＩ以上ＩM＋ΔＩ以下）に収まる場合、制御部５１は、１号機のポンプＰＰ１の吐出圧力の圧力値を圧力計ＰＳ１から取得し、取得した圧力値を吸込水槽ＳＴ１の水位に応じて補正して圧力補正値Ｐ（１）を決定する。
【０１０９】
（ステップＳ３２０）判定部５２は、ステップＳ３１９で決定された圧力補正値Ｐ（１）が、予め記憶部３に記憶されている工場試験時の圧力値ＰMを基準とする許容範囲（ＰM−ΔＰ以上ＰM＋ΔＰ以下）に収まるか否か判定する。ここで、ΔＰは許容圧力誤差である。
【０１１０】
（ステップＳ３２１）ステップＳ３２０において、圧力補正値Ｐ（１）が、工場試験時の圧力値ＰMを基準とする許容範囲（ＰM−ΔＰ以上ＰM＋ΔＰ以下）に収まる場合、判定部５２は、ポンプＰＰ１が正常であると判定する。
【０１１１】
（ステップＳ３２２）制御部５１は、１号機の吐出弁ＭＤ１を開かせる。これにより、１号機の排水が開始する。
【０１１２】
（ステップＳ３２３）ステップＳ３２０において、圧力補正値Ｐ（１）が、工場試験時の圧力値ＰMを基準とする許容範囲（ＰM−ΔＰ以上ＰM＋ΔＰ以下）に収まらない場合、判定部５２は、１号機の圧力計ＰＳ１の異常であると判定し、出力制御部５３は、１号機の圧力計ＰＳ１が異常である旨を表示装置ＤＰに表示させる。
【０１１３】
（ステップＳ３２４）一方、ステップＳ３１８において、駆動機ＤＭ１の電流値Ｉ（１）が、工場試験時の電流値ＩMを基準とする許容範囲（ＩM−ΔＩ以上ＩM＋ΔＩ以下）に収まらない場合、制御部５１は、１号機のポンプＰＰ１の吐出圧力の圧力値を圧力計ＰＳ１から取得し、取得した圧力値を吸込水槽ＳＴ１の水位に応じて補正して圧力補正値Ｐ（１）を決定する。
【０１１４】
（ステップＳ３２５）判定部５２は、ステップＳ３２４で決定された圧力補正値Ｐ（１）が、予め記憶部３に記憶されている工場試験時の圧力値ＰMを基準とする許容範囲（ＰM−ΔＰ以上ＰM＋ΔＰ以下）に収まるか否か判定する。
【０１１５】
（ステップＳ３２６）ステップＳ３２５において、圧力補正値Ｐ（１）が、工場試験時の圧力値ＰMを基準とする許容範囲（ＰM−ΔＰ以上ＰM＋ΔＰ以下）に収まる場合、判定部５２は、１号機の電流計ＣＳ１が異常であると判定し、出力制御部５３は、１号機の電流計ＣＳ１が異常である旨を表示装置ＤＰに表示させる。
【０１１６】
（ステップＳ３２７）ステップＳ３２５において、圧力補正値Ｐ（１）が、工場試験時の圧力値ＰMを基準とする許容範囲（ＰM−ΔＰ以上ＰM＋ΔＰ以下）に収まらない場合、判定部５２は、１号機のポンプＰＰ１が異常であると判定し、制御部５１は、１号機のポンプＰＰ１を停止させる。
【０１１７】
なお、上記フローチャートでは、判定部５２は、各計測値を対応する工場試験時のデータと比較したが、これに限ったものではない。各計測値は、経年劣化により工場試験データと異なった値となることもなるので、対応する直近の過去データと比較してもよいし、他の号機の計測値と比較してもよい。
【０１１８】
以上、本実施形態において、ポンプ機場１０１には、ポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３を動かす駆動機ＤＭ１、ＤＭ２、ＤＭ３それぞれに対応して設けられ駆動機に供給される電流を計測する電流計ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３と、ポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３それぞれに対応して設けられポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３の吐出圧力を計測する圧力計が設けられている。判定部５２は、ポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３の排水を止めたままでポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３が運転をしているときに、電流計ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３が計測した計測値と圧力計ＰＳ１、ＰＳ２、ＰＳ３が計測した圧力値とを用いて、対応するポンプＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３の異常または劣化の有無を判定する。これにより、ポンプの異常または劣化の有無も検知することができるので、点検に係る作業者の負担を軽減することができる。
【０１１９】
なお、各実施形態において、号機の数が三つの場合について説明したが、号機の数は二つでもよいし、号機の数は四つ以上でもよい。すなわち、ポンプ台数は複数台（２台以上）であればよい。ポンプ台数が２台であっても３測定値以上比較できる場合があるからである。例えば、水位の場合、ポンプ２台で連続式水位計１器と、電極式水位計２器の三つの測定値を比較してもよい。また、例えば、ポンプ２台中１台のポンプには計測器を２個取り付けて残り１台のポンプに計測器を１個取り付けて、これらの三つの計測器の測定値三つを比較してもよい。また、各実施形態では、表示装置ＤＰとしての表示盤が制御装置ＣＯＮに直接接続されている例について説明したが、これに限らず、パソコンなどのコンピュータを介して、ディスプレイに表示するようにしてもよい。
【０１２０】
以上、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。更に、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。
【符号の説明】
【０１２１】
１：入力部、２：ＲＡＭ、３：記憶部、４：出力部、５：ＣＰＵ、５１：制御部、５２：判定部、５３：出力制御部、１０１、１０２：ポンプ機場、ＣＯＮ：制御装置、ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３：電流計、ＣＷＧ１：第１の連続式水位計、ＣＷＧ２：第２の連続式水位計、ＣＷＧ３：第３の連続式水位計、ＤＭ１、ＤＭ２、ＤＭ３：駆動機、ＤＰ：表示装置、ＤＴ：吐出水槽、ＥＷＧ１、ＥＷＧ２、ＥＷＧ３：電極式水位計、ＭＤ１、ＭＤ２、ＭＤ３：吐出弁、ＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３：ポンプ、ＰＳ１、ＰＳ２、ＰＳ３：圧力計、ＰＵ１：第１のポンプユニット（１号機）、ＰＵ２：第２のポンプユニット（２号機）、ＰＵ３：第３のポンプユニット（３号機）、ＲＤ１、ＲＤ２、ＲＤ３：減速機、ＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３：スクリーン、ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３：吸込水槽、ＴＳ１１、ＴＳ２１、ＴＳ３１、ＴＳ１２、ＴＳ２２、ＴＳ３２：温度計。
【図１】
2017036669.tif 000003
【図２】
2017036669.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2017036669.tif 000009
【図８】
2017036669.tif 000010
【図９】
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