『ポンプ設備の安心パック』

ポンプに関わるお困りごとを解決します
突然停止を防ぎ、生産ラインのロスや減らしたい

ポンプの止めずにポンプの絶縁劣化や故障予兆を検知したい

製造ラインを現場に行かずに保守点検・巡回業務の省力化・効率化・自動化したい

ポンプ設備の安心パック

「時間ベース」と「状態ベース」の保守時間ベースの保守（TBM）

状態ベースの保守（CBM）

TBM(Time BasedMaintenance)=時間基準保全(周期を決め、その周期に従い、定期的に保全を行う)

CBM(Condition Based
Maintenance)=状態基準保全(劣化傾向を管理し、故障にいたる前の最適な時期に最善の保全を行う)

例えば「毎年１月に交換しよう」という考え方

例えば「〇〇が３ｍｍになったら交換しよう」という考え方

「時間ベース」と「状態ベース」の保守「時間ベース」から「状態ベース」の保守へ
時間ベースの保守（TBM）

状態ベースの保守（CBM）

突発的な故障への対応が難しい（前回保守の時は問題無かったが。。。）

機器の状態がわかることが前提（どのように機器の状態を把握するか。。。）

例えば航空機の場合、部品の89%がTBMでは防げない劣化特性を持つ

近年
データ通信、センシング技術の進歩により機器の状態監視のハードルが大分下がった

こんな課題をお持ちの方へ【課題１】
ポンプの突発停止を防ぎ、生産ラインの製造ロスを減らしたい

ポンプの突発的な故障により、現場は混乱
前工程、後工程の作業にも影響を与える

結果、製造ロスを発生させてしまう
装置が故障すると1日の損失〇〇万円
その故障で□日間停止するとトータルの損失は「〇〇万円ｘ□日」となります。
★御社のシステムにおける「〇〇」「□」をあてはめてみてください★

こんな課題をお持ちの方へ【課題２】
製造ライン停止を最小限にポンプの絶縁劣化や故障予兆を検知したい
ポンプの点検で、毎回ポンプを分解しモーターの絶縁抵抗値を計測しているモーターの絶縁抵抗値を、手間なく監視できないか？

こんな課題をお持ちの方へ【課題３】
保守点検・巡回業務の省力化・効率化・自動化したい

離れた場所にポンプがあり毎回現場に行き保守点検を行っている目視や音など、人間の五感頼りの点検で保守員により保守レベルに差がある

ポンプ設備の安心パック
センサで、ポンプの状態を監視することで「状態ベースの保守」を可能に！
無人保守方式

固定設置のIoTゲートウェイ
でデータ収集人が立ち入れない危険な場所、人里離れた遠い場所でも無人でポンプの状態を監視

有人保守方式

巡回時にスマートフォンでデータ収集
振動センサを簡単設置し即利用可能
巡回点検を更に効率化

ポンプ設備の安心パックで解決！
【課題１】
ポンプの突発停止を防ぎ、生産ラインの製造ロスを減らしたい【無人保守／有人保守方式ともに】・ポンプに付けたセンサからの情報を監視
・異常検知のアラート通知で迅速な対応が可能
・ポンプを状態ベースで保守【課題２】製造ライン停止を最小限にポンプの絶縁劣化や故障予兆を検知したい【無人保守方式にて】・ポンプの絶縁抵抗値を手間なく計測・絶縁抵抗値をバロメータとして監視【課題３】
保守点検・巡回業務の省力化・効率化・自動化
したい【無人保守方式にて】・現場に行かずにデータを自動収集【無人保守／有人保守方式ともに】・センサからのデータを自動収集
・保守員による手入力＆状況判断は不要
・遠隔からの状態監視

無人保守方式©CONEXIO Corporation All Rights Reserved.

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【特長】お客様に必要な機能を自由な組み合わせでご提供
ポンプ設備の急なダウンに備えたい

電流センサ
絶縁劣化
監視センサ

エッジAIでポンプの異常を検知し突発的な故障を未然に防ぐ
故障による生産ラインの停止を防ぎ、製造ロスを低減！

カメラ

装置が故障すると1日の損失〇〇万円 その故障で□日間停止するとトータルの損失は「〇〇万円ｘ□日」となります。
★御社のシステムにおける「〇〇」「□」をあてはめてみてください★

無人保守方式のセンサ
振動監視
有線接続

電流監視

絶縁劣化監視電流センサ
KM-N1
絶縁劣監視センサ
K7GE-MG

無線接続

空運転・閉塞運転
軸受の劣化・異物混入

メインユニット

プローブユニット

絶縁劣化

IoTゲートウェイと 「見える化」
エッジコンピューティング■センサデータ収集■センサデータ分析

現在状態
今までの傾向・しきい値判定・正規分布判定・周波数分析＆正規分布判定■センサデータ送信・MQTT（AWS IoT）
・CSVファイル送信 FTP/SFTP/FTPs
・CSVファイル電子メール添付■アラート通知・検知した異常をメールで通知

アラート通知による迅速な対応
CONEXIOBlackBear

状態ベースの保守

センサデータ分析 （正規分布分析）
学習用データ・振動データ・温度・電流・絶縁抵抗

学習用データを元に通常時の振る舞いを学習

現在のデータ・振動データ・温度・電流・絶縁抵抗

学習結果

エッジAI

学習結果を元に異常度を算出・通知
・アラート判定

センサデータ分析 （周波数分析＆正規分布分析）
学習用データ・振動時系列データ

学習用データを元に通常時の振る舞いを学習現在のデータ・振動時系列データ

学習結果

エッジAI

学習結果を元に異常度を算出・通知
・アラート判定

センサー一覧
センサー種別接続方式
メーカー
型番
サンプリング周波数

BlackBearへの最大接続数
データ収集周期
データ収集時間
１回の収集データ件数

データ通知周期

要約データ通知（通知方式：メール添付
or FTP/SFTP/FTPs
or AWS IoT MQTT）

振動・温度センサー
CAN
LP-Research
LPMS-IG1500Hz※データバスの帯域により要調整
2台

振動センサー
WiFi
中山水熱工業コナンエアー
3200Hz※データバスの帯域により要調整
8台

電流センサー
RS485
オムロン
KM-N1
BlackBearからのポーリング周期

絶縁劣化監視センサー
RS485
オムロン
K7GE-MG
BlackBearからのポーリング周期

2台（最大4台の三相モータを計測）
1分～24時間
10分～24時間
10秒～24時間※通信帯域により要調整※通信帯域により要調整※通信帯域により要調整
10秒
10秒
データ収集時における計測値
10秒ｘ500Hz＝5000件
10秒ｘ3200Hz＝32000件
１件【データ収集契機送信】1分～24時間 【データ収集契機送信】10分～24時間 【データ収集契機送信】
又は又は10秒～24時間【スケジュール送信】1時間～24時間 【スケジュール送信】1時間～24時間（送信開始日時と送信間隔を設定） （送信開始日時と送信間隔を設定）

1台

収集データの統計値
・XYZ各軸のMAX振幅（m/s2）
・XYZ各軸の＋側ピーク値（m/s2）
・XYZ各軸の－側ピーク値（m/s2）
・XYZ各軸の加速度実効値（m/s2）
・温度（℃）

データ収集時における計測値
・CT1電圧 [V]・CT1電流 [A] ※1台のKM-N1で・CT2電圧 [V]
最大2台の・CT2電流 [A]・電力1 [W]三相モータ
・CT3電圧 [V]の計測が・CT3電流 [A]可能
・CT4電圧 [V]・CT4電流 [A]
・電力2[W]

データ収集時における計測値
・絶縁抵抗値[MΩ]※ポンプ（モーター）停止中に自動計測※ポンプ（モーター）動作中は前回の計測値━━

収集データの統計値
・XYZ各軸のMAX振幅（m/s2）
・XYZ各軸の＋側ピーク値（m/s2）
・XYZ各軸の－側ピーク値（m/s2）
・XYZ各軸の加速度実効値（m/s2）

振動時系列データ通知
収集された振動時系列データ（XYXの 収集された振動時系列データ（XYXの（通知方式：メール添付 加速度生データ）
加速度生データ）or FTP/SFTP/FTPｓ）

10秒～24時間※通信帯域により要調整
データ収集時における計測値
１件【データ収集契機送信】
10秒～24時間

センサー一覧（センサデータ分析）
センサー種別振動・温度センサー＜要約データ＞
・X軸加速度Max振幅（m/s2）・Y軸加速度Max振幅（m/s2）・Z軸加速度Max振幅（m/s2）
・温度（℃）（各項目別に分析）

振動センサー＜要約データ＞
・X軸加速度Max振幅（m/s2）・Y軸加速度Max振幅（m/s2）・Z軸加速度Max振幅（m/s2）（各項目別に分析）

しきい値判定の項目【周波数分析＆正規分布分析】【周波数分析＆正規分布分析】＜振動時系列データ＞＜振動時系列データ＞
X軸加速度/Y軸加速度/Z軸加速度
X軸加速度/Y軸加速度/Z軸加速度（XYZ軸のデータをまとめて分析） （XYZ軸のデータをまとめて分析）

エッジAIデータ分析の項目
・周波数分析・正規分布分析【正規分布分析】＜要約データ＞
・X軸加速度Max振幅（m/s2）・Y軸加速度Max振幅（m/s2）・Z軸加速度Max振幅（m/s2）
・温度（℃）（各項目別に分析）【正規分布分析】＜要約データ＞
・X軸加速度Max振幅（m/s2）・Y軸加速度Max振幅（m/s2）・Z軸加速度Max振幅（m/s2）（各項目別に分析）

電流センサー＜要約データ＞
・CT1電圧 [V]・CT1電流 [A]・CT2電圧 [V]・CT2電流 [A]・電力1 [W]・CT3電圧 [V]・CT3電流 [A]・CT4電圧 [V]・CT4電流 [A]
・電力2[W]（各項目別に分析）

絶縁劣化監視センサー＜要約データ＞
・絶縁抵抗値[MΩ]【正規分布分析】＜要約データ＞
・CT1電圧 [V]・CT1電流 [A]・CT2電圧 [V]・CT2電流 [A]・電力1 [W]・CT3電圧 [V]・CT3電流 [A]・CT4電圧 [V]・CT4電流 [A]
・電力2[W]（各項目別に分析）【正規分布分析】＜要約データ＞
・絶縁抵抗値[MΩ]振動センサの通知項目
２
１①＋側ピーク値（m/s2）

③

①

０-1②

④ ②－側ピーク値（m/s2）③振幅（m/s2）④加速度RMS実効値（m/s2）※時間と共に変化する信号の実効的な大きさを示す
Root Mean Square value（二乗平均平方根値）
それぞれRoot＝ルート（平方根）、
Mean＝平均、Square＝2乗、value＝値という意味-2■振動センサの要約データ通知項目は、センサデータ収集時間内における・MAX＋側ピーク値（m/s2）
・MAX－側ピーク値（m/s2）
・MAX振幅（m/s2）
・加速度RMS実効値（m/s2）■振動センサにおけるデータ収集周期とデータ収集時間
１０秒

１０秒

１０秒

収集時間

収集時間

収集時間

・・・

収集周期

収集周期

収集周期

１分～２４時間１分～２４時間

１分～２４時間

メール送信の仕組み
お客様手配のメールサーバを経由してメール送信

メールサーバ

設定項目
・送信先メールアドレス例）abc@def.jp
・送信元メールアドレス例）bb@stu.jp・・メール送信サーバ例）smtp.xyz.jp

To: abc@def.jp
From:bb@stu.jp
Title: XXXXXX
Body: XXXXXXX

お客様手配のメールサーバのSMTPサーバを設定

メールサーバ（お客様手配）abc@def.jp

受信サーバ
pop.xyz.jp
送信サーバ
smtp.xyz.jp

To: abc@def.jp
From:bb@stu.jp
Title: XXXXXX
Body: XXXXXXX

システム構成例
WLAN接続
振動センサ

電流センサ
KM-N1

BlackBearがWLANアクセスポイントとなりWLAN接続の振動センサデータを受信
エッジコンピューティングゲートウェイ

CONEXIOBlackBear

モーター①
振動センサ

お役様のシステム

添付ファイルモーター②電流センサ
KM-N1
CAN接続
振動センサ

振動センサ

FTP/SFTP/FTPs
MQTTAWS IoT

モーター③
ダッシュボード

振動センサ

モーター④

絶縁劣化
監視センサ
K7GE-MG

電流センサ、絶縁劣化監視センサ
をRS485で接続

アラート
メール

システム構成例（RS485無線化）
WLAN接続
振動センサ

電流センサ
KM-N1

BlackBearがWLANアクセスポイントとなり
WLAN接続の振動センサデータを受信
エッジコンピューティングゲートウェイ

CONEXIOBlackBear

モーター①
振動センサ

電流センサ
KM-N1

お役様のシステム

添付ファイル

モーター②
CAN接続
振動センサ

振動センサ

FTP/SFTP/FTPs
MQTTAWS IoT

モーター③
ダッシュボード

振動センサ

モーター④

絶縁劣化
監視センサ
K7GE-MG

電流センサ、絶縁劣化監視センサ
を無線で接続アラート
メール

有線接続振動センサ◆振動センサ【有線接続(CAN)】
LPMS-IG1＋マグネットマウント

振動センサ LPMS-IG1

無線接続振動センサ◆振動センサ【無線接続(WiFi)】
コナンエアー（マグネット付き）

振動センサ コナンエアー（バッテリー版）

振動センサ コナンエアー（USB給電版）

電流センサ◆電流センサ（RS485接続)
小型電力量モニタOMRON KM-N1
・CT接続ケーブル(二股)
・CT

KM-N1

絶縁劣化監視センサ◆絶縁劣化監視センサ（RS485接続）
オムロン K7GE-MG

モーター停止中に絶縁抵抗値を自動計測
人の手間をかけずに計測が行えるため、作業中の感電事故などのリスクも低減
メインユニット プローブユニット※ポンプ設備の安心パックでは１チャンネル（１台）のみの対応となります。

RS485の無線化
東邦電子

RS485無線化ユニット「WS-Z6000A」

面倒な有線配線を無線化することで簡単設置

システム構成の選択【特長】お客様に必要な機能を自由な組み合わせでご提供＜センサをお選びください＞□振動センサ（□有線接続・□無線接続）：
軸受の劣化や異物混入などによる異常を検知します□電流センサ（□有線接続・□無線接続）：
空運転や異物混入による閉塞運転などを検知します□絶縁劣化監視センサ（□有線接続・□無線接続）：
モータの絶縁劣化状態を監視します現場記録カメラ（有線接続・無線接続）：
異常発生時に、その前後の現場の映像を記録します
接点入力センサ（有線接続・無線接続）：
接点出力を持つセンサのON/OFFを検知します＜システム構成をお選びください＞□１BOX構成：IoT-GWとセンサを１BOXに格納
監視対象の近くにIoT-GWを設置できる場合□２BOX構成（□有線接続・□無線接続）：
IoT-GWとセンサを別々のBOXに格納
監視対象の近くにIoT-GWを設置できない場合＜「見える化」「機能」をお選びください＞□クラウドシステム□ 現在状態表示□ 時系列表示（トレンドグラフ）□ 機器稼働状態表示（稼働時間・稼働回数）□ 閾値設定＆判定□ アラートメール通知□ アラート履歴□ CSVエクスポート□お客様のクラウドシステムを使用□ CSVファイルによる外部連携

ご要望の機能を元にお見積もりいたします。

事例:福岡市水道局様送水ポンプ場コネクシオ、福岡市水道局浄水場ポンプ施設での設備予兆保全実証実験に共同参画（2020.7.30

コネクシオプレスリリースより）

 福岡市にある送水ポンプ場
 24時間/365日稼働
 安全で美味しい水の安定供給

なぜ故障予兆監視をしたいのか?

 「時間ベース」から「状態ベース」の保全へ
 効果的・効率的なメンテナンスにて施設の長寿命化・運営コスト削減を図りたい

弊社、東亜建設技術株式会社、および、ウィットシステムズ株式会社の3社にて、2021年3月まで実施

事例:京葉興業様

廃水処理プラント 江東区にある首都圏の廃水を処理するプラント
 24時間受入、24時間/365日稼働
 ポンプが二重化されていない
なぜ故障予兆監視をしたいのか?

 ポンプが故障すると、廃水があふれてしまい、致命的な被害を受けてしまう

会社パンフレットより

事例:システム構成
構成図
ポンプ/センサ

GW

ネットワーク

データ蓄積

見える化

振動センサ

電力量センサ
絶縁劣化
監視センサ

通信ゲートウェイ
振動・消費電力/電波・絶縁抵抗値をモニタリング
現状のリアルタイム表示、時系列表示
閾値によるアラート通知

メール通知

水中ポンプの劣化状態は、引き上げて確認するしかなかったが絶縁劣化監視センサにより、水中設置のまま状態確認が可能になった

有人保守方式©CONEXIO Corporation All Rights Reserved.

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有人保守方式

日常の巡回点検作業を強力にサポート

有人保守方式

有人保守方式

補足資料©CONEXIO Corporation All Rights Reserved.

35フーリエ変換とはフーリエ変換とは、振動に含まれる周波数の成分を算出する計算方法です。
フーリエ変換を行うことで、どの周波数帯の音が振動に含まれているかを知ることができます。

時間

低音
周波数

高音

特定の周波数帯に異常が見られた時などに「軸受けのベアリング損傷によるものではないか？」といった解析にも活用される