(57)【要約】【課題】  設置当初の最適運転状態の計器データと定量化したパラメータを消滅しない記憶部に記憶し、記憶したデータを用いて設備運転の監視を行う運転監視制御装置等を提供する。【解決手段】  設備運転監視システム１００は、水位計ＷＬ、吸入圧力計Ｐ１、吐出圧力計Ｐ２、吐出流量計Ｆ、配管先端圧力計Ｐ３の計器２と、自動運転停止レベルスイッチＬＳＨと自動運転開始レベルスイッチＬＳＬと、各計器２からの指示値を用いて監視を行う運転監視装置１（ＰＬＣ）とからなる。運転監視装置１は、最適値記憶手段１０１、配管流路抵抗管理手段１０２、静水面水位管理手段１０３、湧水量管理手段１０４、ポンプ能力管理手段１０５を有し、最適運転状態を実現すると、各計器の指示値を最適デジタル数値として不揮発メモリに記憶し、最適デジタル数値を用いて設備運転の監視を行う。【選択図】  図１
2009197701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体搬送の設備運転を監視する運転監視制御装置であって、
設備現場に配置する発信機能を備える一群の計器が、
設備運転状態で最適運転状態を実現すると、配置した一群の計器から、指示値を最適デジタル数値として記憶する最適値記憶手段を具備することを特徴とする設備運転監視制御装置。
【請求項２】
前記最適値記憶手段により実行される、配置した計器の指示値を最適デジタル数値として記憶する指令を出すスイッチを備えることを特徴とする請求項１記載の設備運転監視制御装置。
【請求項３】
前記最適値記憶手段により記憶された計器毎の最適デジタル数値に基づいて配管流路最適基準抵抗をパラメータ算出し、稼働中の計器からの指示値のデジタル数値に基づいて稼動配管流路抵抗をパラメータとし、最適運転状態の配管流路最適基準抵抗パラメータと、現在の稼動配管流路抵抗パラメータとを比較演算する配管流路抵抗管理手段、
を、更に具備することを特徴とする請求項１または請求項２記載の設備運転監視制御装置。
【請求項４】
現在の配置した計器の指示値のデジタル数値と、過去の最適運転状態時に記憶された最適デジタル数値とを参照比較する手段、
を具備することを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれかに記載の設備運転監視制御装置。
【請求項５】
井戸から水を汲み上げる配管と、前記配管を接続する動力ポンプと、配管先端に設けた受水槽からなる井戸水汲み上げ設備の運転を監視する運転監視制御装置であって、
前記配管に取り付けたポンプ吸入圧力計、ポンプ吐出圧力計、ポンプ吐出流量計、配管先端出口圧力計、及び前記井戸に取り付けた井戸水面水位計からなる発信機能を備える複数の計器と、
設備現場での最適運転状態を実現すると、配置した各計器からの指示値を最適デジタル数値としてポンプ吸入圧力計基準値、ポンプ吐出圧力計基準値、ポンプ吐出流量計基準値、配管先端出口圧力計基準値、井戸水面水位計基準値、設備停止後の所定時間経過後の静水面水位基準値を記憶する最適値記憶手段と、
前記最適値記憶手段により記憶されたポンプ吐出圧力計基準値、配管先端出口圧力計基準値、ポンプ吐出流量計基準値に基づいて配管流路最適基準抵抗パラメータを算出し、稼働中の計器からの指示値のポンプ吐出圧力計デジタル数値、配管先端出口圧力計デジタル数値、ポンプ吐出流量計デジタル数値に基づいて稼動配管流路抵抗パラメータを算出し、最適運転状態時の配管流路最適基準抵抗パラメータと現在の稼動配管流路抵抗パラメータを比較演算し、結果通知する配管流路抵抗管理手段と、
を具備することを特徴とする設備運転監視制御装置。
【請求項６】
前記最適値記憶手段により記憶された井戸水面水位計基準値と、日常の設備運転時の井戸水面水位計デジタル数値を基に、井戸の静水面水位変動を比較演算し、結果通知する静水面水位管理手段、
を更に具備することを特徴とする請求項５記載の設備運転監視制御装置。
【請求項７】
井戸掘削直後の湧水量所定時間基準値と、現在稼動中の設備停止直後の井戸水面水位デジタル数値と設備停止後所定時間経過後の井戸水面水位計デジタル数値に基づいた現在の所定時間湧水量とを比較演算し、結果通知する湧水量管理手段、
を更に具備することを特徴とする請求項５または請求項６記載の設備運転監視制御装置。
【請求項８】
前記最適値記憶手段により記憶されたポンプ吸入圧力計基準値と井戸水面水位計基準値と、現在のポンプ吸入圧力計デジタル数値と井戸水面水位の変動に基づいて、初期の最適運転状態時のポンプ能力と現在のポンプ能力を比較演算し、結果通知するポンプ能力管理手段、
を更に具備することを特徴とする請求項５乃至請求項７いずれかに記載の設備運転監視制御装置。
【請求項９】
前記最適値記憶手段は、前記計器からアナログ信号として送信された指示値を、デジタル信号に変換しデジタル数値として記憶することを特徴とする請求項１乃至請求項８いずれかに記載の設備運転監視制御装置。
【請求項１０】
前記設備運転監視制御装置は、シーケンサ装置であることを特徴とする請求項１乃至請求項９いずれかに記載の設備運転監視制御装置。
【請求項１１】
コンピュータを請求項１乃至請求項１０いずれかに記載の設備運転監視制御装置として機能させるプログラム。
【請求項１２】
コンピュータを請求項１乃至請求項１０いずれかに記載の設備運転監視制御装置として機能させるプログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体搬送の設備運転を監視する運転監視制御装置に係り、特に、井戸水汲み上げ設備運転を監視する運転監視制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工場施設の井戸ポンプ汲み上げ施設は、井戸の深さは約数百ｍ、汲み上げポンプは地上に設置し、ポンプからの送水配管は地中埋設１５０ｍあり、配管の先端には、受水槽を設けた施設である。このような施設における設備稼働は経年を経る毎に、採水量が長期低落傾向を示す結果を生じていた。また、井戸ポンプ汲み上げ施設には、アナログ式目視読取器のポンプ吐出圧力計、井戸水面水位計等の計器を取り付けていた。
このような井戸ポンプ汲み上げ施設では、計器の目視読取、運転日報に計器指示値を手書きで記録し、人為的目視計器管理を行っていた。
また、井戸の水面水位計や圧力計、流量計等の計器指示値は、制御装置に取り込み、随時変化する瞬時値と、これらの計器を管理するための、各々に対応させた計器別に予め設定しておき、上下限の警報閾値との比較で、設定位置を越えた計器信号に対して、警報を個別に発生させて監視モニタに表示したり警報鳴動により運転管理者に通知し、各計器指示値を夫々独立した存在として個別指示値管理を行う井戸汲み上げ設備監視装置が開示されている（例えば特許文献１等参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２６５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の井戸汲み上げ設備監視装置では、年月の経過と共に、警報設定数値が変更されたり、古い記録や帳票が破棄され、設備の稼動開始当初の計器別最適初期値が不明となり緊急避難的に変更された運転条件が元の最適運転条件へ戻せず、運転条件が不明となる事態が生じるという問題があった。
【０００５】
また、地中埋没配管の総延長が長く、配管内壁に粘土質様の付着成長物が配管有効断面積の減少をもたらし、付着成長物の付着態様はうろこ状の凹凸を伴い、流水態様は渦流を助長し、流水抵抗を増大し、これらの症状は時間経過と共に増大するため、配管流路抵抗変化を管理する必要があった。
また、深井戸の水脈異変の早期発見することが必要である。地下水脈は地震や、周辺土木工事等により、水脈異変が生じることや、井戸湧水口からの粘度分の吐き出しから、除々に井戸が埋まり、結果として湧水量低下を生じることがあった。この問題を予兆として管理するため静水面水位回復力を管理する必要があった。
また、井戸水汲み上げポンプの供給能力不足を生じる前に、能力低下傾向を管理して、予兆を把握する必要があった。
更に、制御装置へ記憶するデータの消滅を防止する必要があった。工場施設では長時間停電を伴う受電設備年次点検・設備改造修理工事や落雷による停電が生じる、場合もある。また、制御装置の記憶データ消滅防止バックアップ電池もあるが、不慮の事故のバッテリーバックアップ不能事故も生じる可能性もある。これらの事象が発生しても、管理パラメータデータの消滅を防ぐ機能を備えることが必要であった。
最良運転状態の関連計器指示値を瞬時に読み込んで、消滅しない記憶装置が必要である。長期間稼動する設備であっては、設備運転管理者も随時交代し、保存している運転管理記録も、定められた期間を経過すると廃棄されるのが通常である。従って数十年稼動する設備にあっては、設置当初の最適運転状態の計器データは時間の経過と共に忘却されるのが現実であった。
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、設置当初の最適運転状態の計器データと定量化したパラメータを消滅しない記憶部に記憶し、記憶したデータを用いて設備運転の監視を行う運転監視制御装置等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】
【０００７】
前述した目的を達成するために第１の発明は、流体搬送の設備運転を監視する運転監視制御装置であって、設備現場に配置する発信機能を備える計器と、設備現場での最適運転状態を実現すると、配置した計器から取得した指示値を最適デジタル数値として記憶する最適値記憶手段と、を具備することを特徴とする設備運転監視制御装置である。
【０００８】
また、更に、前記最適値記憶手段により記憶された計器毎の最適デジタル数値に基づいて配管流路最適基準抵抗パラメータを算出し、稼働中の計器からの指示値のデジタル数値に基づいて稼動配管流路抵抗パラメータを算出し、最適運転状態の配管流路最適基準抵抗パラメータと、現在の稼動配管流路抵抗パラメータとを比較演算する配管流路抵抗管理手段、を更に具備することが望ましい。
また、更に、現在の配置した計器の指示値のデジタル数値と、初期の最適運転状態時に記憶された最適デジタル数値とを参照比較する手段、
を具備することが望ましい。
【０００９】
第１の発明では、電源が切られても、バッテリーバックアップ電源が切られても喪失しないフラッシュメモリへ最適運転状態の計器別指示値データを記憶でき、記憶された最適運転状態の計器別指示値データと、現在の計器別指示値を制御演算し、配管流路抵抗管理を可能とする。また、最適運転状態から、現在の運転状態を比較確認可能とする。
【００１０】
第２の発明は、井戸から水を汲み上げる配管と、前記配管を接続する動力ポンプと、配管先端に設けた受水槽からなる井戸水汲み上げ設備の運転を監視する運転監視制御装置であって、前記配管に取り付けたポンプ吸入圧力計、ポンプ吐出圧力計、ポンプ吐出流量計、配管先端出口圧力計、及び前記井戸に取り付けた井戸水面水位計からなる発信機能を備える計器と、設備現場での最適運転状態を実現すると、配置した各計器からの指示値を最適デジタル数値としてポンプ吸入圧力計基準値、ポンプ吐出圧力計基準値、ポンプ吐出流量計基準値、配管先端出口圧力計基準値、井戸水面水位計基準値、設備停止後の所定時間経過後の静水面水位基準値を記憶する最適値記憶手段と、前記最適値記憶手段により記憶されたポンプ吐出圧力基準値、配管先端出口圧力基準値、ポンプ吐出流量基準値に基づいて配管流路最適基準抵抗パラメータを算出し、稼働中の計器からの指示値のポンプ吐出圧力計デジタル数値、配管先端出口圧力計デジタル数値、ポンプ吐出流量計デジタル数値に基づいて稼動配管流路抵抗パラメータを算出し、最適運転状態時の配管流路最適基準抵抗パラメータと現在の稼動配管流路抵抗パラメータを比較演算し、結果通知する配管流路抵抗管理手段と、を具備することを特徴とする設備運転監視制御装置である。
第３の発明は、コンピュータを第１の発明または第２の発明の設備運転監視装置として機能させるプログラムである。
第４の発明は、コンピュータを第１の発明または第２の発明の設備運転監視装置として機能させるプログラムを記録した記録媒体である。
【００１１】
上述のプログラムをＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に保持させて流通させてもよいし、このプログラムを通信回線を介して送受することもできる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、設置当初の最適運転状態の計器データと定量化したパラメータを消滅しない記憶部に記憶し、記憶したデータを用いて設備運転の監視を行う設備運転監視制御装置等を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、添付図面を参照しながら、本発明に係る設備運転監視システム、設備運転監視装置（以降、運転監視装置と称す）等の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、以下の説明および添付図面において、略同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略することにする。
【００１４】
図１は、本実施の形態に係る設備運転監視システム１００の概略構成を示す図である。図１は、設備運転監視システム１００の１例であり、図１に示すように、設備運転監視システム１００は、工場施設の井戸ポンプ汲み上げ設備を監視するものであり、井戸６の深さは約数百ｍ、汲み上げポンプである動力ポンプ３は地上に設置、井戸６から水を汲み上げる配管４を動力ポンプ３に接続し、動力ポンプ３からの配管４は地中埋設約１５０ｍあり、配管４の先端には受水槽５を設けた、受水槽５には槽内水位上限検知レベル計器ＬＳＨと水位下限検知レベル計器ＬＳＬを設置した設備である。
設備運転監視システム１００は、井戸６内に設置される水面水位を測定する水位計ＷＬと、動力ポンプ３入口へ接続した部分に取り付ける吸入圧力計Ｐ１と、動力ポンプ３出口へ接続した部分に取り付ける吐出圧力計Ｐ２と、動力ポンプ３出口の配管４に取り付ける吐出流量計Ｆと、配管４の先端部、受水槽５直近に取り付ける配管先端圧力計Ｐ３と、これらの計器２から指示値を受け取り、監視を行う運転監視装置１とからなる。
【００１５】
吸入圧力計Ｐ１、吐出圧力計Ｐ２、井戸水面の水位計ＷＬ、吐出流量計Ｆ、配管先端圧力計Ｐ３は、井戸ポンプ汲み上げ設備に配置される計器２であり、これらの計器２の内部には、発信器を備え、測定データである指示値（アナログ信号）を運転監視装置１に送信する。
受水槽５に設置したＬＳＨは設備の自動運転停止指令を発信する、同ＬＳＬは設備の自動運転開始指令を発信する機能を有している。
【００１６】
運転監視装置１は、シーケンサ装置（別名：ＰＬＣ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｌｏｇｉｃ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ））であり、各計器（吸入圧力計Ｐ１、吐出圧力計Ｐ２、水位計ＷＬ、吐出流量計Ｆ、配管先端圧力計Ｐ３）から発信される測定データを示す指示値（アナログ信号）をデジタル信号に変換（Ａ／Ｄ変換）し、デジタル数値を記憶部の指定したレジスタ（フラッシュメモリ）に格納する最良運転状態トリガスイッチＰｏｎ、運転監視装置内部出力の井戸水位静水面レベルトリガスイッチＰｗｌを有する。
設備の自動運転停止はＬＳＨが停止信号を出し、自動運転開始はＬＳＬが入力部１４へ信号を発信する。
【００１７】
運転監視装置１は、最適値記憶手段１０１、配管流路抵抗管理手段１０２、静水面水位管理手段１０３、湧水量管理手段１０４、ポンプ能力管理手段１０５等を有する。
【００１８】
最適値記憶手段１０１は、設備現場での最適運転状態を実現すると、最良運転状態トリガスイッチＰｏｎをスイッチオンにすることにより実行され、配置した計器の指示値を最適デジタル数値として記憶する。
配管流路抵抗管理手段１０２は、記憶された計器毎の最適デジタル数値に基づいて配管流路最適基準抵抗を算出し、稼働中の計器からの指示値のデジタル数値に基づいて稼動配管流路抵抗を算出し、最適運転状態の配管流路最適基準抵抗と、現在の稼動配管流路抵抗とを比較演算し、結果通知する。
静水面水位管理手段１０３は、記憶された井戸水面水位基準値と、日常の設備運転時の井戸水面水位計のデジタル数値を基に、井戸の静水面水位変動を比較演算し、結果通知する。
湧水量管理手段１０４は、井戸掘削直後の湧水量所定時間基準値と、現在稼動中の設備停止直後の井戸水面水位デジタル数値と設備停止後所定時間経過後の井戸水面水位計デジタル数値に基づいた現在の所定時間湧水量とを比較演算し結果通知する。
ポンプ能力管理手段１０５は、ポンプ吸入圧力基準値と井戸水面水位基準値と、現在のポンプ吸入圧力計のデジタル数値と井戸水面水位の変動に基づいて、初期の最適運転状態時のポンプ能力と現在のポンプ能力を比較演算し、結果通知する。
【００１９】
次に、図２を参照しながら、運転監視装置１のハードウェア構成を説明する。図２は、運転監視装置１のハードウェア構成を示すブロック図である。
【００２０】
運転監視装置１は、電源部１０、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ  ）１１、計算機ユニット１２、リモートマスタ１３、接点信号入力部１４、接点信号出力部１５、Ａ／Ｄ変換器１６、ＲＯＭ１７、ＲＡＭ１８、スイッチ部１９等を有する。
【００２１】
電源部１０は、各装置に電力を提供する。
ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１７、記憶部、記録媒体等に格納されるプログラムをＲＡＭ１８上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、システムバスを介して接続された各装置を駆動制御し、運転監視装置１が行う最適値記憶手段１０１、配管流路抵抗管理手段１０２、静水面水位管理手段１０３、湧水量管理手段１０４、ポンプ能力管理手段１０５に相当する処理を実現する。
【００２２】
計算機ユニット１２は、通信ケーブル２０を介して外部コンピュータに接続される。
接点信号入力部１４は、制御すべき入力機器インタフェースであり、例えば、スイッチ部１９からの最適運転状態押しボタンスイッチの押下信号、受水槽のＬＳＨ、ＬＳＬ信号を受け取るユニットである。
接点信号出力部１５は、制御すべき出力機器インタフェースであり、例えば、モニタ、警報ブザー、ランプ間等を媒介するインタフェースである。
Ａ／Ｄ変換器１６は、各計器２の発信器から出力されたアナログ信号をデジタル数値に変換する。
【００２３】
ＲＯＭ１７は、不揮発性メモリであり、コンピュータのブートプログラムやＢＩＯＳ等のプログラム、各計器２の最適デジタル数値等を恒久的に保持している。
ＲＡＭ１８は、ランダムアクセスメモリであり、記憶部、ＲＯＭ、記録媒体等からロードしたプログラム、データ等を一時的に保持するとともに、ＣＰＵ１１が各種処理を行う為に使用するワークエリアを備える。
【００２４】
図３を参照しながら、ＲＯＭ１７（の内部レジスタ）に保持する情報について説明する。図３は、ＲＯＭ１７の内部レジスタに保持する情報を示す図である。
【００２５】
予め、設備現場での最適運転状態と判断するとＰｏｎスイッチを押下して、運転監視装置１は、配置した計器２の指示値を最適デジタル数値として、ＲＯＭ１７の内部レジスタ（Ｄ０００１〜Ｄ０００６番地）に記憶する。Ｄ０００１レジスタには、吸入圧力計Ｐ１の吸入圧力最適デジタル数値（基準値）を記憶する。Ｄ０００２レジスタには、吐出圧力計Ｐ２の吐出圧力最適デジタル数値を記憶する。Ｄ０００３レジスタには、井戸水面の水位計ＷＬの水位最適デジタル数値を記憶する。Ｄ０００４レジスタには、吐出流量計Ｆの流量最適デジタル数値を記憶する。Ｄ０００５レジスタには、配管先端圧力計Ｐ３の配管先端圧力最適デジタル数値を記憶する。Ｄ０００６レジスタには、設備停止後の所定時間経過後の静水面水位基準値のデジタル数値を記憶する。
【００２６】
通常運転時に、運転監視装置１は、記憶したＤ０００１レジスタ〜Ｄ０００６レジスタの内容である各計器２の最適デジタル数値である基準値と、定期的に各計器２からの出力される指示値を比較演算し、井戸水汲み上げ設備の運転の動作状況を監視する。
【００２７】
次に、図４を参照しながら、本発明の実施形態に係る運転監視装置１の最適値記憶処理について説明する。図４は、運転監視装置１の最適値記憶処理を示すフローチャートである。
【００２８】
最良運転状態と判断すると最良運転状態トリガスイッチＰｏｎをスイッチオンする（ステップＳ２０１）。
最良運転状態トリガスイッチＰｏｎをスイッチオンすると、運転監視装置１は、吸入圧力計Ｐ１からのアナログ信号を、Ａ／Ｄ変換器１６を介してデジタル変換したデジタル数値をＲＯＭ１７のレジスタＤ０００１に記憶し（ステップＳ２０２）。吐出圧力計Ｐ２からのアナログ信号を、Ａ／Ｄ変換器１６を介してデジタル変換したデジタル数値をＲＯＭ１７のレジスタＤ０００２に記憶し（ステップＳ２０３）、水位計ＷＬからのアナログ信号を、Ａ／Ｄ変換器１６を介してデジタル変換したデジタル数値をＲＯＭ１７のレジスタＤ０００３に記憶し（ステップＳ２０４）、吐出流量計Ｆからのアナログ信号を、Ａ／Ｄ変換器１６を介してデジタル変換したデジタル数値をＲＯＭ１７のレジスタＤ０００４に記憶し（ステップＳ２０５）、配管先端圧力計Ｐ３からのアナログ信号を、Ａ／Ｄ変換器１６を介してデジタル変換したデジタル数値をＲＯＭ１７のレジスタＤ０００５に記憶する（ステップＳ２０６）。
受水槽５の液面レベルが上昇し上限停止液面レベル計ＬＳＨがＯＮすると設備の自動運転停止信号として接点入力部１４へ停止信号を発信し、設備の自動運転を停止する。
【００２９】
設備停止後タイマーリレーを起動し、タイムアップ所定時間が経過すると、運転監視装置内部出力の井戸水位静水面レベルトリガスイッチＰｗｌをスイッチオンする（ステップＳ２０７）。
井戸水位静水面レベルトリガスイッチＰｗｌがスイッチオンすると、水位計ＷＬからのアナログ信号を、Ａ／Ｄ変換器１６を介してデジタル変換した静水面水位基準値のデジタル数値をＲＯＭ１７のＤ０００６レジスタに記憶する（ステップＳ２０８）。
【００３０】
次に、図５を参照しながら、本発明の実施形態に係る運転監視装置１の配管流路抵抗管理処理について説明する。図５は、運転監視装置１の配管流路抵抗管理処理を示すフローチャートである。
【００３１】
日常運転時に（ステップＳ３０１のＹｅｓ）、運転監視装置１は、吸入圧力計Ｐ１からのアナログ信号を、Ａ／Ｄ変換器１６を介してデジタル変換したデジタル数値をＲＡＭ１８のデータレジスタＤ００１１に記憶し（ステップＳ３０２）。吐出圧力計Ｐ２からのアナログ信号を、Ａ／Ｄ変換器１６を介してデジタル変換したデジタル数値をＲＡＭ１８のデータレジスタＤ００１２に記憶し（ステップＳ３０３）、水位計ＷＬからのアナログ信号を、Ａ／Ｄ変換器１６を介してデジタル変換したデジタル数値をＲＡＭ１８のデータレジスタＤ００１３に記憶し（ステップＳ３０４）、吐出流量計Ｆからのアナログ信号を、Ａ／Ｄ変換器１６を介してデジタル変換したデジタル数値をＲＡＭ１８のデータレジスタＤ００１４に記憶し（ステップＳ３０５）、配管先端圧力計Ｐ３からのアナログ信号を、Ａ／Ｄ変換器１６を介してデジタル変換したデジタル数値をＲＡＭ１８のデータレジスタＤ００１５に記憶する（ステップＳ３０６）。
【００３２】
運転監視装置１は、最適運転状態でＲＯＭ１７に記憶した吐出圧力計Ｐ２の吐出圧力最適デジタル数値（Ｄ０００２）と、吐出流量計Ｆの流量最適デジタル数値（Ｄ０００４）と、配管先端圧力計Ｐ３の配管先端圧力最適デジタル数値（Ｄ０００５）を用いて、算出した
配管流路最適基準抵抗：（Ｄ０００２−Ｄ０００５）／Ｄ０００４をレジスタＤ０００７に格納する（ステップＳ３０７）。
前述した日常運転時に格納されるデータレジスタＤ００１２（吐出圧力計Ｐ２の吐出圧力デジタル数値）と、Ｄ００１４（吐出流量計Ｆの流量デジタル数値）と、Ｄ００１５（配管先端圧力計Ｐ３の配管先端圧力デジタル数値）を用いて、算出した
稼動配管流路抵抗：（Ｄ００１２−Ｄ００１５）／Ｄ００１４をレジスタＤ０００８に格納する（ステップＳ３０８）。
【００３３】
運転監視装置１は、算出した最適運転状態の配管流路最適基準抵抗（Ｄ０００７）と、現在の稼動配管流路抵抗（Ｄ０００８）に管理幅マージンを考慮し、
Ｄ０００７×１．３＞Ｄ０００８ならば（ステップＳ３０９のＹｅｓ）、“配管流路抵抗良好”を出力し（ステップＳ３１０）、不一致ならば（ステップＳ３０９のＮｏ）、“配管流路抵抗増大警報”を出力し、液晶モニタ等に表示する（ステップＳ３１１）。また、警報通知の場合は、更に、ランプ点灯、警報ブザーを鳴動させてもよい。
【００３４】
次に、図６を参照しながら、本発明の実施形態に係る運転監視装置１の静水面水位管理処理について説明する。図６は、運転監視装置１の静水面水位管理処理を示すフローチャートである。
【００３５】
稼動中の設備の受水槽水位上限ＬＳＨ検知（以下自動停止という）停止後、所定時間、例えば１０分（以降、「所定時間」を１０分間として説明する）経過すると（ステップＳ４０１）、運転監視装置１は、取り込みトリガパルスを送出し（ステップＳ４０２）、水位計ＷＬからの日常の水位変動デジタル数値（Ｄ００１３）をデータレジスタＤ００１６に格納する（ステップＳ４０３）。
【００３６】
運転監視装置１は、最適運転状態でＲＯＭ１７に記憶した井戸水位基準値（Ｄ０００６）と、先に格納した日常の水位変動デジタル数値（Ｄ００１６）に管理幅マージンを考慮し、
Ｄ０００６＞Ｄ００１６×１．３ならば（ステップＳ４０４のＹｅｓ）、“常用水位低下警報”を出力し（ステップＳ４０５）、不一致（ステップＳ４０１のＮｏ）で、Ｄ０００６＜Ｄ００１６×０．８ならば（ステップＳ４０６のＹｅｓ）、“常用水位上昇警報”を出力し、液晶モニタ等に表示する（ステップＳ４０７）。また、更に、ランプ点灯、警報ブザーを鳴動させてもよい。
【００３７】
次に、図７を参照しながら、本発明の実施形態に係る運転監視装置１の湧水量管理処理について説明する。図７は、運転監視装置１の湧水量管理処理を示すフローチャートである。
予め、井戸掘削直後の湧水量１０分間実測値をＲＯＭ１７のＤ００２１に記憶しておく（ステップＳ５０１）。
【００３８】
稼動中の設備自動停止直後に（ステップＳ５０２のＹｅｓ）、運転監視装置１は、設備停止トリガパルスを送出し（ステップＳ５０３）、水位計ＷＬからの日常の水位変動デジタル数値（Ｄ００１３）をデータレジスタＤ００１７に格納する（ステップＳ５０４）。
１０分経過すると（ステップＳ５０５のＹｅｓ）、水位計ＷＬからの日常の水位変動デジタル数値（Ｄ００１３）をデータレジスタＤ００１８に格納し（ステップＳ５０６）、基準１０分間湧水量をＤ００１９に定数記憶しておき（ステップＳ５０７）、井戸水位１ｃｍ高さあたりの容積定数をＤ００２０に定数記憶する（ステップＳ５０８）。
【００３９】
運転監視装置１は、井戸掘削直後の湧水量１０分間実測値（Ｄ００２１）と、先に格納した日常の水位変動デジタル数値（Ｄ００１８）と基準１０分間湧水量（Ｄ００１９）に管理幅マージンを考慮し、
Ｄ００２１＞（Ｄ００１８−Ｄ００１９）×Ｄ００２０×１．１ならば（ステップＳ５０９のＹｅｓ）、“湧水低下警報”を出力し、液晶モニタ等に表示する（ステップＳ５１０）。また、更に、ランプ点灯、警報ブザーを鳴動させてもよい。
【００４０】
次に、図８を参照しながら、本発明の実施形態に係る運転監視装置１のポンプ能力管理処理について説明する。図８は、運転監視装置１のポンプ能力管理処理を示すフローチャートである。
【００４１】
最適運転状態で記憶した吸入圧力計Ｐ１の吸入圧力最適デジタル数値（Ｄ０００１）、井戸水面の水位計ＷＬの水位最適デジタル数値（Ｄ０００３）と、日常の吸入圧力計Ｐ１の吸入圧力デジタル数値（Ｄ００１１）、水位計ＷＬからの水位変動デジタル数値（Ｄ００１３）とを用いて、
Ｄ０００１＞（Ｄ０００３＋（Ｄ００１３−Ｄ０００３））／Ｄ０００３×Ｄ００１１×１．１ならば（ステップＳ６０１のＹｅｓ）、“ポンプ能力１０パーセント低下警報”を出力し、液晶モニタ等に表示する（ステップＳ６０２）。また、更に、ランプ点灯、警報ブザーを鳴動させてもよい。
【００４２】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、設備運転監視システム１００は、工場施設の井戸ポンプ汲み上げ設備を監視するものであり、井戸６から水を汲み上げる配管４を動力ポンプ３に接続し、配管４の先端には受水槽５を設け、受水槽５には水位上限停止レベルセンサーＬＳＨと、水位下限センサーＬＳＬ検知で自動運転開始指令センサーを設置した設備である。設備運転監視システム１００は、井戸６内に設置される水面水位を測定する水位計ＷＬと、動力ポンプ３入口へ接続した部分に取り付ける吸入圧力計Ｐ１と、動力ポンプ３出口へ接続した部分に取り付ける吐出圧力計Ｐ２と、動力ポンプ３出口の配管４に取り付ける吐出流量計Ｆと、配管４の先端部、受水槽５直近に取り付ける配管先端圧力計Ｐ３等の計器２と、自動運転停止指令受水槽水位レベル上限ＬＳＨ、自動運転開始指令を司る受水槽水位レベル下限検知ＬＳＬと、  各計器２からの指示値を用いて監視を行う運転監視装置１（ＰＬＣ）とからなる。運転監視装置１は、最適値記憶手段１０１、配管流路抵抗管理手段１０２、静水面水位管理手段１０３、湧水量管理手段１０４、ポンプ能力管理手段１０５等を有し、設備現場での最適運転状態を実現すると、配置した計器の指示値を最適デジタル数値として記憶し、記憶されている各計器２からの最適デジタル数値を用いて、配管流路抵抗管理、静水面水位管理、湧水量管理、ポンプ能力管理等を行う。
【００４３】
これにより、電源が切られても、バッテリーバックアップ電源が切られても喪失しないフラッシュメモリへ最適運転状態の計器別指示値データを記憶でき、記憶された最適運転状態の計器別指示値データと、現在の計器別指示値を制御演算し、配管流路抵抗管理を可能とする。また、最適運転状態から、現在の運転状態を比較確認可能とする。
また、歳月が経過するが、常に過去の最適な井戸水面水位との比較管理でき、井戸の枯渇、宙吊りの水中ポンプの深さ位置変更等の判断管理指標として活用できる。
また、湧水量初期値と現在の湧水量との比較演算を可能とし、湧水量の管理は井戸の枯渇に関する大きな問題であり、特に地震や周辺の井戸水汲み上げ施設の増大や大規模土木工事とも関連しており、湧水量と需要量との余裕度管理が可能となる。
また、井戸水揚水ポンプ能力の管理を可能とし、初期の最適ポンプ揚水能力と現在のポンプ揚水能力を常に対比しポンプ設備の現在能力を評価することができる。
【００４４】
尚、本実施の形態は、工場施設の井戸ポンプ汲み上げ設備を監視する設備運転監視システムについて説明したが、これに限らない。配管内部を流れる水道、液体燃料、気体燃料等の各種の液体、気体等の流体設備の運転状況を監視するシステムとして利用することも可能である。
【００４５】
また、図４乃至図８等に示す処理を行うプログラムはＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に保持させて流通させてもよいし、このプログラムを通信回線を介して送受することもできる。
【００４６】
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る設備運転監視システム等の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の本実施の形態に係る設備運転監視システム１００の概略構成を示す図
【図２】運転監視装置１のハードウェア構成を示すブロック図
【図３】ＲＯＭ１７の内部レジスタに保持する情報を示す図
【図４】運転監視装置１の最適値記憶処理を示すフローチャート
【図５】運転監視装置１の配管流路抵抗管理処理を示すフローチャート
【図６】運転監視装置１の静水面水位管理処理を示すフローチャート
【図７】運転監視装置１の湧水量管理処理を示すフローチャート
【図８】運転監視装置１のポンプ能力管理処理を示すフローチャート
【符号の説明】
【００４８】
１００………設備運転監視システム
１０１………最適値記憶手段
１０２………配管流路抵抗管理手段
１０３………静水面水位管理手段
１０４………湧水量管理手段
１０５………ポンプ能力管理手段
１………運転監視装置
２………計器
３………配管先端圧力計
４………配管
５………受水層
６………井戸
９………配管内壁付着成長物
Ｐ１………吸入圧力計
Ｐ２………吐出圧力計
Ｐ３………配管先端圧力計
Ｆ………吐出流量計
ＷＬ………水位計
Ｐｏｎ………最良運転状態トリガスイッチ
ＬＳＨ………受水槽水位上限検知レベルスイッチ
ＬＳＬ………受水槽水位下限検知レベルスイッチ
１０………電源部
１１………ＣＰＵ
１２………計算機ユニット
１４………接点信号入力部
１５………接点信号出力部
１６………Ａ／Ｄ変換部
１７………ＲＯＭ
１８………ＲＡＭ
１９………スイッチ部
２０………通信ケーブル
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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