JP2012246865A - ポンプ設備 - Google Patents

Abstract

【課題】現状の運転状態からポンプ設備の管理・保全を行うことで、維持管理性が高いポンプ設備を提供する。
【解決手段】液体を揚水する主ポンプ３０１と、主ポンプを駆動する駆動機３０２を含む補機設備３０３と、主ポンプ３０１、駆動機３０２及び補機設備３０３を連動して制御する制御機能部と、制御機能部で制御される主ポンプ３０１、駆動機３０２及び補機設備３０３の運転状態を管理及び監視する運転支援画面部１０１と、運転支援画面部に主ポンプ３０１、駆動機３０２及び補機設備３０３の運転フローを表示する運転フロー表示部と、主ポンプ３０１、駆動機３０２及び補機設備３０３の運転状況に合わせて、運転フロー表示部に主ポンプ３０１、駆動機３０２及び運転状態を表示する運転状態把握部と、を備えることを特徴とするポンプ設備１０。
【選択図】図１

Description

本発明は、ポンプ設備に関し、特に、治水用のポンプ設備の運用状態に応じて適切なポンプ設備の運転管理及び予防保全を行うポンプ設備に関する。

従来のポンプ設備におけるポンプの運転は、ポンプ設備の電気室に設けられた操作制御盤のポンプ連動運転操作により、関連機器の運転を自動で行っている。なお、操作制御盤の盤面は、ポンプ及びモータ（電動機）等の状態を表示して、始動又は停止不良の発報を行う設備構成となっており、始動時又は停止時の運転状態の管理を行なっている。また、ポンプ設備の電気室は、始動又は停止の完了後、操作制御盤に設けられた電流計等により現状の運転状態を目視可能にするとともに、故障を検知する保護回路により、関連機器の故障信号を受けて、発報又は故障ランプを点灯させ、修理及び緊急時の対応を行うように設計されている。

また、監視操作性を高め、受配電盤を設置する電気室とは別に、操作室を設けるようなポンプ設備においては、操作室に各種信号の送受信を行うサーバ等の信号処理機能と、ＣＲＴ等の表示装置からなる操作及び監視機能を有する監視操作部を設け、監視操作部の画面上に電流値や軸受温度、振動値等を表示させ、機器の状態チェックを行っている。また、監視操作部には、故障履歴などを作成する機能を持たせ、維持管理に役立たせるように考慮されている。

このように、操作室に設置される監視操作部の画面上には、電気室で監視される項目である電流値や軸受温度、振動値などが集約して表示され、一元の管理が可能である。また、監視操作部は、傾向管理として、電流値や振動値などをリアルタイムにトレンド表示して確認する設備となっていることが多く、さらに、故障発生履歴、整備履歴等をリスト化して表示することにより、維持管理上の情報として使用されている。ここで、「トレンド表示」とは、監視操作部の画面上に電流値や軸受温度、振動値等の計測値の時系列変化を一定時間間隔で蓄積しグラフなどで表示することをいう。

上述した従来のポンプ設備において、電気室に設置される受配電・制御盤は、機器の故障信号を受けて、速やかに対象機器を停止させるとともに、発報・故障ランプを点灯させ、事後保全としての故障復旧に対応した設備機能となっている。なお、受配電盤内には、電流計等を設置し、現状の運転状態の目視監視が可能な設備としている。

また、従来のポンプ設備におけるポンプの始動は、運転操作の観点から、操作員の負担低減と誤操作防止のため、始動完了までの一連の機器動作を自動で行う連動始動で行うことが一般的である。この場合、操作員は、この自動で制御される一連の各関連機器の状態を盤面で視認して、最終的に始動が完了したことを確認する。なお、受配電・制御盤では、この連動始動の一連の運転がうまく動作していない場合、始動時間過多（始動渋滞）として重故障停止するように制御している。

このような重故障停止が発生した場合、どの過程で、どの機器が故障したのかを速やかに特定し、復旧させて再始動することが必要である。しかし、従来のポンプ設備では、どの部分で重故障停止が発生しているのかがわかりにくく、故障箇所の特定に時間を要し、復旧、再始動が遅れ、最悪の場合浸水被害（治水ポンプの場合）を起こす可能性がある。

上述の通り、従来のポンプ設備における電気設備では、故障を検知し発報し、故障機器を修繕する事後保全機能が主体となっており、信頼性を重視し、予防的保全が強く求められる治水用のポンプ設備では、好ましい管理とはいえなかった。また、維持管理においても、定期的な管理運転・点検・補修を行う時間保全により、予防保全管理を行ってはいるものの、期間の設定や、点検補修範囲の設定など経済性も含めて、必ずしも効率的な予防保全管理とはいえなかった。

上述したポンプ設備における故障の発生及び故障箇所を特定する問題に対応するものとして、例えば、特許文献１の監視制御装置のＨＭＩ装置が提案されている。この装置では、運転支援画面に、各機器の状態を示すシンボルマークの表示や、過去履歴の記録から予想を行っている。また、引用文献２のプラント監視装置では、オペレータに多くの情報を提示しながら透過表示を動的に行っている。また、特許文献３の水処理プラントの運転支援システムでは、水処理プラントの運用できない事態が予測された場合、事態の発生を報知するアラーム出力を行なっている。

特開２００９−１７５９９３号公報 特開２００８−３０５１３８号公報 特開２００８−１３２４６０号公報

しかしながら、上述した引用文献１では、始動渋滞故障における原因の特定・復旧については、あくまでも再現性からの確率的な予想にすぎず、現状の運転状態からの判断ではなく、信頼性の高い管理・保全とはいえなかった。また、引用文献２も同様に、現状の運転状態からの判断ではなく、信頼性の高い管理・保全とはいえなかった。また、引用文献３では、予測結果に応じて管理を行っているにすぎず、現状の運転状態からの判断ではなく、信頼性の高い管理・保全とはいえなかった。さらに、引用文献１〜３は、設備故障が発生しやすい、機器の始動時に関する保全や、維持管理における予防保全について記載されていなかった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、現状の運転状態から適切なポンプ設備の管理・保全を行うための支援機能を構成したことで、より信頼性、維持管理性が高いポンプ設備を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態に係るポンプ設備は、液体を揚水する主ポンプと、主ポンプを駆動する補機設備を含む駆動機と、主ポンプ、駆動機及び補機設備を連動して制御する制御部と、制御部で制御される主ポンプ、駆動機及び補機設備の運転状態を管理及び監視する運転支援画面部と、運転支援画面部に主ポンプ、駆動機及び補機設備の運転フローを表示する運転フロー表示部と、主ポンプ、駆動機及び補機設備の運転状況に合わせて、運転フロー表示部に主ポンプ、駆動機及び補機設備の運転状態を表示する運転状態把握部と、を備えることを特徴とする。

ポンプ設備において、運転状態把握部は、主ポンプ、駆動機及び補機設備の運転時間を表示させるタイマ部と、を備えてもよい。

ポンプ設備において、運転状態把握部は、タイマ部に表示される主ポンプ、駆動機及び補機設備の運転時間を記憶するデータ記憶部と、運転時間を主ポンプ、駆動機及び補機設備に応じて出力する出力部と、を備えてもよい。

ポンプ設備において、データ記憶部に記憶した運転時間に対して管理指標となるしきい値を設けてもよい。

ポンプ設備において、主ポンプ及び補機設備の各軸受に有する温度センサ部と、温度センサ部により計測された軸受の温度値を記憶する温度記憶部と、温度記憶部に記憶された軸受の温度値をグラフ又は表にて視覚化する出力機能部と、を備えてもよい。

本発明によれば、現状の運転状態から適切なポンプ設備の管理・保全を行うための支援機能を構成したことで、より信頼性、維持管理性が高いポンプ設備を提供することができる。

本発明の実施形態に係るポンプ設備を示す概略構成図である。 本発明の実施形態に係るポンプ設備における運転フローの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係るポンプ設備における運転フローの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係るポンプ設備における運転フローの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係るポンプ設備における運転フローの一例を示す図である。 本発明の他の実施形態に係るポンプ設備の一例を示す概略断面図である。 本発明の他の実施形態に係るポンプ設備における温度管理の一例を示すグラフである。 本発明の他の実施形態に係るポンプ設備における温度管理の一例を示すグラフである。 本発明の他の実施形態に係るポンプ設備における運転時間管理の一例を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下、本実施形態に用いるポンプ設備１０は、治水用のポンプ設備を例にとり、主に始動時におけるポンプ設備の運転に関して説明するが、始動時のポンプ設備の運転に本発明が限定されるわけではなく、ポンプ設備の停止時に適用してもよい。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。

まず、本発明の実施形態に係るポンプ設備１０の全体構成について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るポンプ設備１０を示す概略構成図である。図１に示すように、本発明の実施形態に係るポンプ設備１０は、操作室１００と、操作室１００に電気的に接続された電気室２００と、電気室２００に電気的に接続されたポンプ及び駆動機室３００と、を備える。操作室１００は、後述する主ポンプ３０１、主ポンプ３０１を駆動する補機設備３０３を含む駆動機３０２、主ポンプ３０１、駆動機３０２、補機設備３０３の運転状態を管理及び監視する運転支援画面部１０１と、運転支援画面部１０１に主ポンプ３０１、駆動機３０２及び補機設備３０４の運転フローを表示する運転フロー表示部と、主ポンプ３０１、駆動機３０２及び補機設備３０３の運転状況に合わせて、運転フロー表示部に主ポンプ、駆動機及び補機設備の運転状態をそれぞれ表示する運転状態把握部と、運転状態把握部により把握されるポンプ・駆動機室３００の各機器の運転時間を記憶する記憶部と、ポンプ設備１０の電気室２００及びポンプ・駆動機室３００に対し信号の送受信及び運転停止指令を行う制御部と、を含むサーバ１０２を備える。電気室２００は、サーバ１０２によって制御され、ポンプ・駆動機室３００を制御する受配電・操作制御盤２０１を備える。ポンプ・電動機室３００は、主ポンプ３０１、主ポンプを駆動する駆動機３０２、補機設備３０３及び駆動機３０２、補機設備３０３を手動又は自動で始動・停止操作を行う機側操作盤３０５を備える。

一般的にポンプ設備１０の故障は、始動時に起こりやすい。特に、始動時のポンプ設備１０における補機設備３０３に故障が多く、始動ができない場合がある。そこで、本発明の実施形態に係るポンプ設備１０は、運転支援画面部１０１にポンプ設備１０の運転フロー表示部、運転フロー表示部と共にポンプ設備の運転状態を点灯、点滅等で表示する運転状態把握部を有することによって、現状の始動進捗状況、すなわち、ポンプ設備１０の運転状況が一目瞭然で判断できる。これによって、ポンプ設備１０の始動時に異常（故障）が発生し、始動渋滞による重故障により、ポンプ設備１０の運転が停止した場合、どの状態で一連の連動動作が停止しているのか、つまり、どの状態での異常なのかを適切に判断でき、迅速且つ確実な復旧が可能となり、信頼性の高いポンプ設備を構築できる。ここで、「渋滞」とは、ある一定の時間内に所定の動作が起こらない（完了しない）ことをいう。

本発明の実施形態に係るポンプ設備１０は、主ポンプ３０１、駆動機３０２及び補機設備３０３の運転状態を運転状態把握部として運転支援画面部１０１に表示するだけでなく、主ポンプ３０１、駆動機３０２及び補機設備３０３の運転時間を運転状態把握部として表示させるタイマ部を設けることによって、より正確にポンプ設備１０の異常箇所を特定することができる。ここで、運転時間とは、機側操作盤又は操作室から、連動運転指令が入り、連動させる各補機などが運転完了するまでに要した時間を表す。例えば、後述する図２における潤滑油フローリレー（符号４１３）の場合、主ポンプの運転指令後、カウントアップを開始し、減速機潤滑油ポンプが起動・運転後、油流が生じ、系等配管に設置されているフローリレーが油流を検知した段階で、カウントアップを終了させた値、つまり、主ポンプの運転指令後、その関連機器の動作完了に要した時間を表し、その表示部をタイマ部としている。

本発明の実施形態に係るポンプ設備１０は、運転時間を表示するタイマ部を運転状態把握部として運転支援画面部１０１に設けることによって、例えば、給水ポンプの始動から、給水用フローリレーまでの動作時間が長い又は短い場合は、給水配管からの漏れや、給水ポンプの詰まりまたは吸水量不足、フローリレーの異常等が予想され、場所を特定した機器の調査・復旧が可能となる。

特に、無人機場で完全自動運転を行っているポンプ設備などでは、始動渋滞による故障信号が遠方に発信された後、操作員が機場に赴き、故障復旧を行うが、操作員は実際のポンプ設備１０の運転状況を確認しているわけではないため、ポンプ設備の故障原因が特定しづらい。そこで、本発明の実施形態に係るポンプ設備１０の上述した構成によれば、どの段階まで始動運転が進んでいたのかが、容易にわかり、異常対象の特定・復旧が迅速に行える。

本発明の実施形態に係るポンプ設備１０は、運転フローを運転支援画面部１０１に表示するとともに、駆動機３０２によって駆動する主ポンプ３０１の運転管理、補機設備３０３として用いる真空ポンプの運転、主ポンプ３０１の満水やフローリレー（流水確認）等の動作に至るまでの時間あるいは運転が完了するまで時間を傾向管理する運転状態把握部としてタイマ部及び記憶部を備えることによって、補機設備３０３の性能低下（例えば、吐出量の低下等）や、配管の劣化（例えば、漏れ、詰まり等）を管理し、故障に至る前に改善・改修を行うことが可能となる。このように、適切なタイミング・箇所の予防保全を行うことによって、信頼性の高いポンプ設備１０の構築、維持管理を行うことができる。なお、運転状態把握部は、ポンプ設備それぞれの運転時間を表示するタイマ部を例に説明したが、運転状態把握部はタイマ部に限定されず、ポンプ設備の運転状態を管理できるものであれば、いかなるものを用いてもよい。

次に、本発明の実施形態に係るポンプ設備１０において、操作室１００の運転支援画面部１０１に表示される運転フロー及び運転フローと共に表示される運転状態把握部について図２〜図５を参照して説明する。

図２は、本発明の実施の形態に係るポンプ設備１０の運転支援画面部１０１に表示される運転フロー及び運転フローと共に表示される運転状態把握部としてタイマ部を用いた例を示す図である。

図２に示すように、まず、操作室１００又は機側操作盤３０５において、ポンプ設備１０のポンプ運転指令（連動）４００を出す。このポンプ運転指令（連動）４００によって、ポンプ及び駆動機室３００に構成された主ポンプ３０１、駆動機３０２及び補機設備３０３が連動して始動運転を行う。ここで、以下のポンプ設備１０は、主ポンプ３０１には横軸ポンプを用いて、駆動機３０２には電動機を用いて、補機設備３０３には吸気弁、真空ポンプ、満水検知器、減速機潤滑油ポンプ、給水（冷却・封水）弁を用いた例である。機側操作盤３０５は駆動機３０２及び補機設備３０３を機側で手動又は自動で始動・停止操作するための盤である。

ここで、図２を参照して、一連の動作について説明する。主ポンプの連動運転指令が出されると、次に、横軸ポンプに連結される吸気弁を開く（符号４０１）。このとき、タイマ部４０２は、運転指令から、吸気弁が開くまでに要した時間、例えば、１５．００ｓｅｃが運転支援画面１０１上に表示される。

次に、真空ポンプが始動する（符号４０３）。真空ポンプは、真空ポンプに連結する電動機によって駆動され、真空ポンプが始動することで、吸気弁を介して横軸ポンプのケーシング内の空気が吸引されて、ケーシング内に吸込水槽の水が導入される。このとき、タイマ部４０４は、真空ポンプの運転時間、例えば、１７．００ｓｅｃが運転支援画面１０１上に表示される。

次に、横軸ポンプのケーシング内の満水を検知する満水検知器が動作する（符号４０５）。このとき、タイマ部４０６は、満水検知器の運転時間、例えば、３１８．３０ｓｅｃが運転支援画面１０１に上に表示される。

また、横軸ポンプの運転指令（連動）４００が出された後、吸気弁の開制御と並行して、減速機潤滑油ポンプを始動する（符号４１１）。この減速機潤滑油ポンプは、減速機、潤滑油を含み、さらに潤滑油供給ユニットを含む。潤滑油が減速機と潤滑油供給ユニットとを減速機潤滑油ポンプのポンプを介して循環する。減速機は、複数の歯車及びこれら歯車の軸受などから構成され、潤滑油供給ユニットから供給される潤滑油によって歯車及び軸受が潤滑される。このとき、タイマ部４１２は、主ポンプの始動指令が出てから、減速機潤滑油ポンプの始動が完了するまでに要した時間、例えば、１．３０ｓｅｃが運転支援画面１０１上に表示される。

次に、減速機潤滑油ポンプの運転により、系統配管に設置されているフローリレーが機械的に動作する（符号４１３）。このとき、タイマ部４１４は、主ポンプの始動指令が出てから、減速機潤滑油ポンプのフローリレー動作までに要した時間、例えば、６．５０ｓｅｃが運転支援画面１０１上に表示される。

また、ポンプの運転指令（連動）４００が出された後、吸気弁の開制御及び減速機潤滑油ポンプの始動と並行して、給水（冷却・封水用）弁を開く（符号４２１）。給水弁は給水管を介して給水ポンプに連結されている。このとき、タイマ部４２２は、前述した他機器と同様に、給水弁が開くまでに要した時間、例えば、１５．００ｓｅｃが運転支援画面１０１上に表示される。

次に、給水ポンプを始動する（符号４２３）。給水ポンプは、給水管、給水弁を介して駆動機等の冷却器や、主ポンプの軸封部などに連結される。このとき、タイマ部４２４は、給水ポンプの始動が完了した時間、例えば、１７．００ｓｅｃが運転支援画面１０１上に表示される。

次に、給水ポンプの運転により、系統配管に設置されているフローリレーが機械的に動作する（符号４３５）。このとき、タイマ部４３６は、給水ポンプのフローリレー動作までに要した時間、例えば、２２．００ｓｅｃが運転支援画面１０１上に表示される。

また、ポンプの運転指令（連動）４００が出された後、これら吸気弁、減速機潤滑油ポンプ、給水（冷却・封水用）弁等の制御と並行して、ポンプ始動渋滞回路が入に設定される（符号４４１）。ポンプ始動渋滞回路は、ポンプ設備の始動運転時に補機設備の異常等による始動不良（始動未到達）を確認するものであり、運転指令後、ある任意の設定時間内に主ポンプの始動が完了しない場合、異常があると判断して、発報するとともに故障ランプを点灯させる。このとき、タイマ部４４４は、予め設定されている時間、例えば、６００．００ｓｅｃからカウントダウンさせ、主ポンプの始動完了後にカウントを終了させる。なお、主ポンプの始動完了前に、カウント値が０になった場合は、異常と見なして、重故障停止を行う。このように、始動渋滞（重故障）が発生するまでの残り時間を確認出来るようにしたことにより、前述の各タイマ値と合わせ、異常部を特定し、重故障発生前での復旧対応が可能となり、より、信頼性を向上させることができる。

次に、満水検知器の動作（符号４０５）、フローリレー動作（符号４１３）、フローリレー動作（符号４３５）が、それぞれ動作して、これら全ての動作が確認されると（図２に示すＡＮＤ）、次の確認タイマ部４５２の「Ｔ」に進む。この確認タイマ部４５２は、ＡＮＤ条件が成立してから、一定の時間の遅延をさせて、次の動作に進ませる為のもので、一般的に１〜１０ｓｅｃ程度の設定がされる。

このタイマ表示部と現状の運転状態を表示する運転フロー表示部とを合わせたことにより、従来のポンプ設備の運転・始動時における傾向と、現状の運転状態における到達位置から、始動渋滞が発生する前に、異常箇所を復旧することも可能である。このように、始動渋滞の発生そのものを回避することにより、補機設備として機能する給水ポンプ等の始動遅れを未然に防ぎ、浸水被害を防止し、信頼性のより高いポンプ設備とすることができる。

次に、駆動機として用いる電動機の主遮断器が投入される（符号４６１）。電動機主遮断器が投入されると、電動機によりポンプ軸が回転して、吸込水槽内の水が揚水されて、吐出弁を介して吐出水槽に吐出される。このとき、タイマ部４６２は、主ポンプの始動指令が出されてから、電動機主遮断器が投入されるまでに要した運転時間、例えば、３２４．００ｓｅｃが運転支援画面１０１上に表示される。

次に、保護回路を形成する（符号４８１）。この保護回路形成とは、主ポンプが始動した後のみ、機能させる保護回路（故障検知・計測項目）を制御上、活かすことを表している。該当する計測・検知項目としては、ポンプの吸水位異常低下や、潤滑油流断などあり、主ポンプが動き出す前（補機設備が稼働する前）では、故障検知状態であっても、おかしくない検知項目である。例えば、潤滑油流は、潤滑油ポンプが運転していない状態では、潤滑油流断は自然の状態である。

また、電動機主遮断機が投入されると、保護回路の形成と並行して、横軸ポンプに連結される吸気弁を閉じる（符号４７１）。吸気弁は、電動機主遮断器が投入されたことを受けて、閉じるように制御される。このとき、タイマ部４７２は、吸気弁が閉じるまでに要した運転時間、例えば、３３９．００ｓｅｃが運転支援画面１０１上に表示される。

次に、真空ポンプが停止する（符号４７２）。真空ポンプは、上記吸気弁が閉じると、運転を停止する。これによって、ケーシング内の満水操作が終了する。

また、電動機主遮断機が投入されると、保護回路の形成及び吸気弁の閉制御と並行して、吐出弁が開動作を始める（符号４６３）。このとき、タイマ部４６４は、吐出弁の開動作を開始した時間、例えば、３２５．００ｓｅｃが運転支援画面１０１に上に表示される。

次に、吐出弁が寸開する（符号４６５）。吐出弁が寸開することで、横軸ポンプによって、吸込水槽内の水が揚水されて、吐出水槽に吐出される。

次に、吐出弁は、開動作を継続し、全開位置に達する（符号４６７）。このとき、タイマ部４６８は、吐出弁を全開位置に到達した時間、例えば、５０６．００ｓｅｃが運転支援画面１０１上に表示される。

次に、吐出弁が寸開し、揚水機能が発現したこと、つまり、ポンプの始動が完了したことを受けて、カウントダウンしていたポンプ始動渋滞回路が切に制御される（符号４６９）。このとき、タイマ部４７０は、ポンプ始動渋滞回路を切った時間、例えば、３２７．００ｓｅｃが運転支援画面１０１に上に表示される。

次に、ポンプ始動渋滞回路が切れたことにより、ポンプ運転の始動が完了したことを示す運転状態把握部が点灯又は点滅する（符号４９０）。

以上、説明したように、本発明の実施形態に係るポンプ設備１０は、運転フローを運転支援画面部１０１に表示するとともに、駆動機３０２によって駆動する主ポンプ３０１の運転管理、補機設備３０３として用いる真空ポンプの運転、主ポンプ３０１の満水やフローリレー（流水確認）等の動作に至るまでの時間あるいは運転が完了するまでの時間をタイマ部として表示して状態管理することにより、始動不良（渋滞）を未然に防ぐ、又は、迅速に復旧することが可能となり、信頼性を向上することができる。また、それら始動時の状態、タイマ値を傾向管理することにより、補機設備３０３の性能低下（例えば、吐出量の低下等）や、配管の劣化（例えば、漏れ、詰まり等）を管理し、故障に至る前に改善・改修を行うことが可能となる。このように、適切な予防保全を行うことによって、信頼性の高いポンプ設備１０の構築、維持管理を行うことができる。

また、本発明の実施の形態に係るポンプ設備では、始動運転時に、運転フロー及び主ポンプ、駆動機及び補機機器の運転動作時間を運転支援画面部上に表示させ、操作員に認知させることにより、受配電・操作制御盤に異常が生じたときの運転方法である単独操作、例えば、補機機器を機側操作盤で、定められた順序通り個々に起動するときの知識として定着し、緊急時における操作員の誤操作を防止して、ポンプ設備としての信頼性が向上する。

図２に示した例は、吸上げ、電動機駆動の横軸斜流ポンプの場合の一例を示しているが、押し込みによる始動の場合でも良く、後述するエンジン駆動や、他のポンプの型式でも、構わない。特に、エンジン駆動の場合は、エンジンに付属する機器が多く、始動時における故障確率が高いため、運転フロー及び動作時間を表示させる運転・管理支援装置は特に有効である。

上述した本発明の実施形態は、故障発生確率が高い始動時の運転フローに関するものであるが、停止時の制御についても、同様に運転フロー及び動作時間を表示させ、管理するようにしてもよい。

上述の本発明の実施形態に係る各タイマ部は、ポンプ設備における各機器の運転時間を表示する例について説明したが、運転時間を表示するだけでなく、過去の運転時間と現在の運転時間を並列に表示する、注意喚起するしきい値と現在の運転時間を表示することにより、ポンプ設備１０の傾向管理を、より確実に行うことができ、維持管理性の向上が図れる。なお、併記する過去の運転時間については、一つ前の始動時におけるタイマ値でも良いが、過去の数回のタイマ値の平均値であることが好ましい。

次に、駆動機にエンジンを用いた例について図３を参照して説明する。図３は、本発明の実施形態に係るポンプ設備１０の運転フロー及び運転フローと共に表示される運転状態把握部としてタイマ部を用いた例を示す図である。なお、図２を参照して説明した運転フロー及び運転フローと共に表示される運転状態把握部としてのタイマ部についての詳細な説明は省略する。

図３に示すように、まず、操作室１００又は機側操作盤３０５において、ポンプ設備１０のポンプ運転指令（連動）５００を出す。このポンプ運転指令（連動）５００によって、ポンプ及び駆動機室３００に構成された主ポンプ３０１、駆動機３０２、補機設備３０３が連動して運転、制御される。ここで、以下のポンプ設備１０は、主ポンプ３０１には横軸ポンプを用いて、駆動機３０２にはエンジンを用いて、補機設備３０３には吸気弁、真空ポンプ、満水検知器、減速機潤滑油ポンプ、冷却水弁を用いた例である。機側操作盤３０５は駆動機３０２及び補機設備３０３を機側で手動又は自動で始動・停止操作するための盤である。

ここで、図３を参照して、一連の動作について説明する。主ポンプの連動運転指令が出されると、次に、横軸ポンプに連結される吸気弁を開く（符号５０１）。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部５０２として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、真空ポンプが始動する（符号５０３）。真空ポンプは、真空ポンプに連結する電動機によって駆動され、真空ポンプが始動することで、吸気弁を介して横軸ポンプのケーシング内の空気が吸引されて、ケーシング内に吸込水槽の水が導入される。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部５０４として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、横軸ポンプのケーシング内の満水を検知する満水検知器が動作する（符号５０５）。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部５０６として運転支援画面上１０１上に表示する。

また、横軸ポンプの運転指令（連動）５００が出された後、吸気弁の開制御と並行して、減速機潤滑油ポンプを始動する（符号５１１）。この減速機潤滑油ポンプは、減速機、潤滑油ポンプを含み、さらに、潤滑油供給ユニットをさらに含む。潤滑油が減速機と潤滑油供給ユニットとを減速機潤滑油ポンプのポンプを介して循環する。減速機は、複数の歯車及びこれら歯車の軸受などから構成され、潤滑油供給ユニットから供給される潤滑油によって歯車及び軸受が潤滑される。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部５１２として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、減速機潤滑油ポンプの運転により、系統配管に設置されているフローリレーが機械的に動作する（符号５１３）。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部５１４として運転支援画面上１０１上に表示する。

また、ポンプの運転指令（連動）５００が出された後、吸気弁の開制御及び減速機潤滑油ポンプの始動制御と並行して、冷却水弁を開く（符号５２１）。冷却水弁は冷却水管を介して真空ポンプに連結されている。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部５２２として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、冷却水ポンプを始動する（符号５２３）。冷却水ポンプは、冷却水管、冷却水弁を介して駆動機などの冷却器や、主ポンプの軸封部などに連結される。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部５２４として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、冷却水ポンプの運転により、系統配管に設置されているフローリレーが機械的に動作する（符号５２５）。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部５２６として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、ポンプの運転指令（連動）５００が出された後、これら吸気弁、減速機潤滑油ポンプ、冷却水弁等の制御と並行して、ポンプ始動渋滞回路が入に設定される（符号５２７）。ポンプ始動渋滞回路は、ポンプ設備の始動運転時に補機設備の異常等による始動不良（始動未到達）を確認するものであり、運転指令後、ある任意の設定時間内に主ポンプの始動が完了しない場合、異常があると判断して、発報するとともに故障ランプを点灯させる。このとき、タイマ部５２８は、予め設定されている時間からカウントダウンさせ、主ポンプの始動完了後にカウントを終了させる。なお、主ポンプの始動完了前に、カウント値が０になった場合は、異常と見なして、重故障停止を行う。このように、始動渋滞（重故障）が発生するまでの残り時間を確認出来るようにしたことにより、前述の各タイマ値と合わせ、異常部を特定し、重故障発生前での復旧対応が可能となり、より、信頼性を向上させることができる。

次に、満水検知器の動作（符号５０５）、フローリレー動作（符号５１３）、フローリレー動作（符号５２５）が、それぞれ動作して、これら全ての動作が確認されると（図３に示すＡＮＤ）、次の確認タイマ部５４０の「Ｔ」に進む。この確認タイマ部５４０は、ＡＮＤ条件が成立してから、一定の時間の遅延をさせて、次の動作に進ませる為のもので、一般的に１〜１０ｓｅｃ程度の設定がされる。

このタイマ表示部と現状の運転状態を表示する運転フロー表示部とを合わせたことにより、従来のポンプ設備の運転・始動時における傾向と、現状の運転状態における到達位置から、始動渋滞が発生する前に、異常箇所を復旧することも可能である。このように、始動渋滞の発生そのものを回避することにより、排水ポンプ等の始動遅れを未然に防ぎ、浸水被害を防止し、信頼性のより高いポンプ設備とすることができる。

次に、駆動機として用いるエンジンを始動させる電磁弁を開にする（符号５５１）。電磁弁が開になると、エンジンによりポンプ軸が回転して、吸込水槽内の水が揚水されて、吐出弁を介して吐出水槽に吐出される。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部５５２として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、エンジン始動渋滞回路が入に設定される（符号５６５）。エンジン始動渋滞回路は、エンジンの始動運転時に、エンジンの異常等による始動不良（始動未到達）を確認するものであり、運転指令後、ある任意の設定時間内にエンジンの始動が完了しない場合、異常があると判断して、発報するとともに故障ランプを点灯させる。このとき、タイマ部５６８は、予め設定されている時間からカウントダウンさせ、エンジンの始動完了後にカウントを終了させる。なお、エンジンの始動完了前に、カウント値が０になった場合は、異常と見なして、重故障停止を行う。このように、始動渋滞（重故障）が発生するまでの残り時間を確認出来るようにしたことにより、前述の各タイマ値と合わせ、異常部と特定し、重故障発生前での復旧対応が可能となり、より、信頼性を向上させることができる。

また、エンジンを始動させる電磁弁を開に制御した後、エンジン始動渋滞回路の入設定と並行して、エンジン低速度スイッチ動作が始動する（符号５５３）。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部５５４として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、エンジンを始動するための電磁弁が閉になる（符号５５５）。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部５５６として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、エンジン低速度スイッチ動作が始動すると、確認タイマ部５６０の「Ｔ」に進む。この確認タイマ部５６０は、一定の時間遅延させて、次の動作に進ませるためのもので、一般的に１〜１０ｓｅｃ程度の設定がされる。

次に、確認タイマ部５６０の設定時間が経過した後、保護回路が形成される（符号５６１）とともに、減速機潤滑油ポンプが停止する（符号５５７）。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部５５８として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、エンジン低速度スイッチ動作が始動して、エンジンが規定速度になる（符号５６３）。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部５６４として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、エンジン始動渋滞回路が切に制御される（符号５７９）。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部５８０として運転支援画面上１０１上に表示する。

また、エンジンが規定速度になると、エンジン始動渋滞回路の制御と並行して、横軸ポンプに連結される吸気弁を閉じる（符号５７１）。吸気弁は、エンジンが規定速度になったことを受けて、閉じるように制御される。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部５７２として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、真空ポンプが停止する（符号５７３）。真空ポンプは、上記吸気弁が閉じると、運転を停止する。これによって、ケーシング内の満水操作が終了する。

また、エンジンが規定速度になると、吸気弁の閉制御と並行して、吐出弁が開動作を始める（符号５７５）。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部５７６として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、吐出弁が寸開する（符号５７７）。吐出弁が寸開することで、横軸ポンプによって、吸込水槽内の水が揚水されて、吐出水槽に吐出される。

次に、吐出弁は、開動作を継続し、全開位置に達する（符号５８１）。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部５８２として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、吐出弁が寸開し、揚水機能が発現したこと、つまり、ポンプの始動が完了したことを受けて、カウントダウンしていたポンプ始動渋滞回路が切に制御される（符号５８３）。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部５８４として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、ポンプ始動渋滞回路が切れたことにより、ポンプ運転の始動が完了したことを示す運転状態把握部が点灯又は点滅する（符号５９０）。

以上、説明したように、本発明の実施形態に係るポンプ設備は、運転フローを運転支援画面部１０１に表示するとともに、エンジンを用いた駆動機３０２によって駆動する主ポンプ３０１の運転管理、補機設備３０３として用いる真空ポンプの運転、主ポンプ３０１の満水やフローリレー（流水確認）等の動作に至るまでの時間あるいは運転が完了するまでの時間をタイマ部として表示して状態管理することにより、始動不良を未然に防ぐ、又は、迅速に復旧することが可能となり、信頼性を向上することができる。また、それら始動時の状態、タイマ値を傾向管理することにより、補機設備３０３の性能低下（例えば、吐出量の低下等）や、配管の劣化（例えば、漏れ、詰まり等）を管理し、故障至る前に改善・改修を行うことが可能となる。このように、適切な予防保全を行うことによって、信頼性の高いポンプ設備１０の構築、維持管理を行うことができる。

次に、駆動機に電動機を用いて、電動機の制御を液体抵抗器により行う例について図４を参照して説明する。図４は、本発明の実施形態に係るポンプ設備１０の運転フロー及び運転フローと共に表示される運転状態把握部としてタイマ部を用いた例を示す図である。なお、図２を参照して説明した運転フロー及び運転フローと共に表示される運転状態把握部としてタイマ部について詳細な説明は省略する。

図４に示すように、まず、操作室１００又は機側操作盤３０５において、ポンプ設備１０のポンプ運転指令（連動）６００を出す。このポンプ運転指令（連動）６００によって、ポンプ及び駆動機室３００に構成された主ポンプ３０１、駆動機３０２及び補機設備３０３が連動して始動運転を行う。ここで、以下のポンプ設備１０は、主ポンプ３０１には横軸ポンプを用いて、駆動機３０２には電動機を用いて、補機設備３０３には液体抵抗器、吸気弁、真空ポンプ、満水検知器、減速機潤滑油ポンプ、封水弁及び液体抵抗用循液ポンプを用いた例である。機側操作盤３０５は駆動機３０２及び補機設備３０３を機側で手動又は自動で始動・停止操作する為の盤である。

ここで、図４を参照して、一連の動作について説明する。主ポンプの連動運転指令が出されると、次に、横軸ポンプに連結される吸気弁を開く（符号６０１）。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部６０２として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、真空ポンプが始動する（符号６０３）。真空ポンプは、真空ポンプに連結する電動機によって駆動され、真空ポンプが始動することで、吸気弁を介して横軸ポンプのケーシング内の空気が吸引されて、ケーシング内に吸込水槽の水が導入される。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部６０４として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、横軸ポンプのケーシング内の満水を検知する満水検知器が動作する（符号６０５）。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部６０６として運転支援画面上１０１上に表示する。

また、横軸ポンプの運転指令（連動）６００が出された後、吸気弁の開制御と並行して、減速機潤滑油ポンプを始動する（符号６１１）。この減速機潤滑油ポンプは、減速機、潤滑油を含み、潤滑油供給ユニットをさらに含み、潤滑油が減速機と潤滑油供給ユニットとを減速機潤滑油ポンプのポンプを介して循環する。減速機は、複数の歯車及びこれら歯車の軸受などから構成され、潤滑油供給ユニットから供給される潤滑油によって歯車及び軸受が潤滑される。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部６１２として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、減速機潤滑油ポンプの運転により、系統配管に設置されているフローリレーが機械的に動作する（符号６１３）。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部６１４として運転支援画面上１０１上に表示する。

また、ポンプの運転指令（連動）６００が出された後、吸気弁の開制御及び減速機潤滑油ポンプの制御と並行して、封水弁を開く（符号６２１）。封水弁は封水管を介して封水ポンプに連結される。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部６２２として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、封水ポンプを始動する（符号６２３）。封水ポンプは、封水管、封水弁を介して駆動機等の冷却器や主ポンプの軸封部等に連結される。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部６２４として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、封水ポンプの運転により、系統配管に設置されているフローリレーが機械的に動作する（符号６２５）。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部６２６として運転支援画面上１０１上に表示する。

また、ポンプの運転指令（連動）６００が出された後、吸気弁の開制御、減速機潤滑油ポンプの制御及び封水弁の開制御と並行して、液体抵抗器用循液ポンプを始動する（符号６３１）。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部６３２として運転支援画面上１０１上に表示する。

また、ポンプの運転指令（連動）６００が出された後、吸気弁の開制御、減速機潤滑油ポンプの始動、封水弁の開制御及び液体抵抗器用循液ポンプの始動と並行して、ポンプ始動渋滞回路が入に設定される（符号６４１）。ポンプ始動渋滞回路は、ポンプ設備の始動運転時に補機設備の異常等による始動不良（始動未到達）を確認するものであり、運転指令後、ある任意の設定時間内に主ポンプの始動が完了しない場合、異常があると判断して、発報するとともに故障ランプを点灯させる。このとき、タイマ部６４２は、予め設定されている時間からカウントダウンさせ、主ポンプの始動完了後にカウントを終了させる。なお、主ポンプの始動完了前に、カウント値が０になった場合は、異常と見なして、重故障停止を行う。このように、始動渋滞（重故障）が発生するまでの残り時間を確認出来るようにしたことにより、前述の各タイマ値と合わせ、異常部を特定し、重故障発生前での復旧対応が可能となり、より、信頼性を向上させることができる。

次に、満水検知器の動作（符号６０５）、フローリレー動作（符号６１３）、フローリレー動作（符号６２５）がそれぞれ動作して、これら全ての動作が確認されると（図４に示すＡＮＤ）、次の確認タイマ部６５２の「Ｔ」に進む。この確認タイマ部６５２は、ＡＮＤ条件が成立してから、一定の時間の遅延をさせて、次の動作に進ませる為のもので、一般的に１〜１０ｓｅｃ程度の設定がされる。

このタイマ表示部と現状の運転状態を表示する運転フロー表示部とを合わせたことにより、従来のポンプ設備の運転・始動時における傾向と、現状の運転状態における到達位置から、始動渋滞が発生する前に、異常箇所を復旧することも可能である。このように、始動渋滞の発生そのものを回避することにより、補機設備として機能する排水ポンプ等の始動遅れを未然に防ぎ、浸水被害を防止し、信頼性のより高いポンプ設備とすることができる。

次に、駆動機として用いる電動機における主遮断器が投入される（符号６６１）。電動機主遮断器が投入されると、電動機によりポンプ軸が回転して、吸込水槽内の水が揚水されて、吐出弁を介して吐出水槽に吐出される。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部６６２として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、液体抵抗器が始動される（符号６６３）。この液体抵抗器は、電動機の始動を制御するものである。液体抵抗器は、電動機の２次側に外部抵抗として配置して、電極を配置した抵抗層の上部から高温液を抜き出し、外部の冷却手段により冷却してから下部へ戻し、ノズルより低温液として槽中へ噴出する構成を有している。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部６６４として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、保護回路を形成する（符号６７５）。この保護回路形成とは、主ポンプが始動した後のみ、機能させる保護回路（故障検知・計測項目）を制御上、活かすことを表している。該当する計測・検知項目としては、ポンプの吸水位異常低下や、潤滑油流断などあり、主ポンプが動き出す前（補機設備が稼働する前）では、故障検知状態であっても、おかしくない検知項目である。例えば、潤滑油流は、潤滑油ポンプが運転していない状態では、潤滑油流断は自然の状態である。

また、液体抵抗器が始動されると、保護回路の形成と並行して、減速機潤滑油ポンプが停止される（符号６６５）。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部６６６として運転支援画面上１０１上に表示する。

また、液体抵抗器が始動されると、保護回路の形成及び減速機潤滑油ポンプの制御と並行して、横軸ポンプに連結される吸気弁を閉じる（符号６６７）。吸気弁は、液体抵抗器が始動されたことを受けて、閉じるように制御される。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部６６８として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、真空ポンプが停止する（符号６６９）。真空ポンプは、上記吸気弁が閉じると、運転を停止する。これによって、ケーシング内の満水操作が終了する。

また、液体抵抗器が始動されると、保護回路の形成、減速機潤滑油ポンプの制御及び吸気弁の閉制御と並行して、吐出弁が開動作を始める（符号６７１）。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部６７２として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、吐出弁が寸開する（符号６７３）。吐出弁が寸開することで、横軸ポンプによって、吸込水槽内の水が揚水されて、吐出水槽に吐出される。

次に、吐出弁は、開動作を継続し、全開位置に達する（符号６７７）。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部６７８として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、吐出弁が寸開し、揚水機能が発現したこと、つまり、ポンプの始動が完了したことを受けて、カウントダウンしていたポンプ始動渋滞回路が切に制御される（符号６７９）。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部６８０として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、ポンプ始動渋滞回路が切れたことによって、ポンプ運転の始動が完了したことを示す運転状態把握部が点灯又は点滅する（符号６９０）。

以上、説明したように、本発明の実施形態に係るポンプ設備は、運転フローを運転支援画面部１０１に表示するとともに、電動機及び電動機の回転数を制御する液体抵抗器を用いた駆動機３０２によって駆動する主ポンプ３０１の運転管理、補機設備３０３として用いる真空ポンプの運転、主ポンプ３０１の満水やフローリレー（流水確認）等の動作に至るまでの時間あるいは運転が完了するまで時間をタイマ部として表示して状態管理することにより、始動不良を未然に防ぐ、又は、迅速に復旧することが可能となり、信頼性を向上することができる。また、それら始動時の状態、タイマ値を傾向管理することにより、補機設備３０３の性能低下（例えば、吐出量の低下等）や、配管の劣化（例えば、漏れ、詰まり等）を管理し、故障至る前に改善・改修を行うことが可能となる。このように、適切な予防保全を行うことによって、信頼性の高いポンプ設備１０の構築、維持管理を行うことができる。

次に、駆動機に電動機を用いて、主ポンプに立軸渦巻斜流ポンプを用いた例について図５を参照して説明する。図５は、本発明の実施形態に係るポンプ設備１０の運転フロー及び運転フローと共に表示される運転状態把握部としてタイマ部を用いた例を示す図である。なお、図２を参照して説明した運転フロー及び運転フローと共に表示される運転状態把握部としてタイマ部について詳細な説明は省略する。

図５に示すように、まず、操作室１００又は機側操作盤３０５において、ポンプ設備１０のポンプ運転指令（連動）７００を出す。このポンプ運転指令（連動）７００によって、ポンプ及び駆動機室３００に構成された主ポンプ３０１、駆動機３０２、補機設備３０３及び機側操作盤３０５が始動運転を行う。ここで、以下のポンプ設備１０は、主ポンプ３０１には立軸渦巻斜流ポンプを用いて、駆動機３０２には電動機を用いて、補機設備３０３には封水弁、封水ポンプ、循液ポンプ、液体抵抗器を用いた例である。機側操作盤３０５は駆動機３０２及び補機設備３０３を機側で手動又は自動で始動・停止操作する為の盤である。

ここで、図５を参照して、一連の動作について説明する。主ポンプの連動運転指令が出されると、次に、立軸渦巻斜流ポンプに連結される封水弁を開く（符号７０１）。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部７０２として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、封水ポンプを始動する（符号７０３）。封水ポンプは、封水管、封水弁を介して駆動機等の冷却器や、主ポンプの軸封部などに連結される。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部７０４として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、封水ポンプの運転により、系統配管に設置されているフローリレーが機械的に動作する（符号７０５）。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部７０６として運転支援画面上１０１上に表示する。

また、立軸渦巻斜流ポンプの運転指令（連動）７００が出された後、封水弁等の制御と並行して、循液ポンプを始動する（符号７１１）。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部７１２として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、循液ポンプの運転により、系統配管に設置されているフローリレーが機械的に動作する（符号７１３）。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部７１４として運転支援画面上１０１上に表示する。

また、ポンプの運転指令（連動）７００が出された後、封水弁の開制御及び循液ポンプの始動と並行して、ポンプ始動渋滞回路が入に設定される（符号７４１）。ポンプ始動渋滞回路は、ポンプ設備の始動運転時に補機設備の異常等による始動不良（始動未到達）を確認するものであり、運転指令後、ある任意の設定時間内に主ポンプの始動が完了しない場合、異常があると判断して、発報するとともに故障ランプを点灯させる。このとき、タイマ部７４２は、予め設定されている時間からカウントダウンさせ、主ポンプの始動完了後にカウントを終了させる。なお、主ポンプの始動完了前に、カウント値が０になった場合は、異常と見なして、重故障停止を行う。このように、始動渋滞（重故障）が発生するまでの残り時間を確認出来るようにしたことにより、前述の各タイマ値と合わせ、異常部と特定し、重故障発生前での復旧対応が可能となり、より、信頼性を向上させることができる。

次に、フローリレー動作（符号７０５）、フローリレー動作（符号７１３）が、それぞれ動作して、これら全ての動作が確認されると（図５に示すＡＮＤ）、次の確認タイマ部４５２の「Ｔ」に進む。この確認タイマ部４５２は、ＡＮＤ条件が成立してから、一定の時間の遅延をさせて、次の動作に進ませる為のもので、一般的に１〜１０ｓｅｃ程度の設定がされる。

このタイマ表示部と現状の運転状態を表示する運転フロー表示部とを合わせたことにより、従来のポンプ設備の運転・始動時における傾向と、現状の運転状態における到達位置から、始動渋滞が発生する前に、異常箇所を復旧することも可能である。このように、始動渋滞の発生そのものを回避することにより、補機設備として機能する封水ポンプ等の始動遅れを未然に防ぎ、浸水被害を防止し、信頼性のより高いポンプ設備とすることができる。

次に、駆動機として用いる電動機における主遮断器が投入される（符号７２１）。電動機主遮断器が投入されると、電動機によりポンプ軸が回転して、吸込水槽内の水が揚水されて、吐出弁を介して吐出水槽に吐出される。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部７２２として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、液体抵抗器が始動される（符号７２３）。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部７２４として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、液体抵抗器が始動されると、保護回路を形成し（符号７４３）、吐出弁が開動作を始める（符号７２５）。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部７２６として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、吐出弁が寸開する（符号７２７）。吐出弁が寸開することで、立軸渦巻斜流ポンプによって、吸込水槽内の水が揚水されて、吐出水槽に吐出される。

次に、吐出弁は、開動作を継続し、全開位置に達する（符号７２９）。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部７３０として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、吐出弁が寸開し、揚水機能が発現したこと、つまり、ポンプの始動が完了したことを受けて、カウントダウンしていたポンプ始動渋滞回路を切に制御される（符号７３１）。このとき、運転動作していることを点灯又は点滅する運転状態把握部と、その動作に至るまでに要した時間をタイマ部７３２として運転支援画面上１０１上に表示する。

次に、ポンプ始動渋滞回路を切ることにより、ポンプ運転の始動が完了したことを示す運転状態把握部が点灯又は点滅する（符号６９０）。

以上、説明したように、本発明の実施形態に係るポンプ設備は、運転フローを運転支援画面部１０１に表示するとともに、電動機を用いた駆動機３０２によって駆動する主ポンプ３０１の運転管理、補機設備３０３として用いる真空ポンプの運転、主ポンプ３０１の満水やフローリレー（流水確認）等の動作に至るまでの時間あるいは運転が完了するまで時間をタイマ部として表示して状態管理することにより、始動不良を未然に防ぐ、又は、迅速に復旧するが可能となり、信頼性を向上することができる。また、それら始動時の状態、タイマ値を傾向管理することにより、補機設備３０３の性能低下（例えば、吐出量の低下等）や、配管の劣化（例えば、漏れ、詰まり等）を管理し、故障至る前に改善・改修を行うことが可能となる。このように、適切な予防保全を行うことによって、信頼性の高いポンプ設備１０の構築、維持管理を行うことができる。

次に、本発明の他の実施形態として、タイマ部の代わりにセンサ部を設ける例について説明する。センサ部は、ポンプ設備の駆動機及び各補機機器の軸受に設けて、軸受の温度によるポンプ設備の予防保全について説明する。

図６は、本発明の他の実施形態に係るポンプ設備１０の一例を示す概略図である。図６に示した本発明の他の実施形態に係るポンプ設備１０は、横軸ポンプ３１０、吸込水槽３１１に開口する吸込口３２７と吐出水槽（図示せず）に吐出弁３１２を介して開口する吐出口（図示せず）とを備えるとともに、吸込口３２７と吐出口との間においてその流路が横方向（水平方向）に配置されてなるケーシング３２１を備える。そして、ケーシング３２１内には、軸方向が横方向に配置された水中軸受３２４と、水中軸受３２４に取り付けたインペラ（羽根車）と、水中軸受３２４の温度を測定するセンサ部３３６と、が設置される。また、横軸ポンプ３１０を駆動するための駆動機３１３と、駆動機３１３の反ポンプ側に設けられるセンサ部（軸受部）３３１及びポンプ側に設けられるセンサ部（軸受部）３３２と、を備え、駆動機３１３の駆動軸３２２に連結された減速機３１５と、減速機３１５の反ポンプ側に設けられるセンサ部（軸受部）３３３及びポンプ側に設けられるセンサ部（軸受部）３３４と、を備える。減速機３１５は、横軸ポンプ３１０のポンプ軸３２３が連結される。ポンプ軸３２３は、外軸受３２６と外軸受３２６に設けられたセンサ部３３５及びポンプ軸３２３を横軸ポンプ３１０に連結して封止する軸封３２５と、を備える。駆動機３１３には、電動機やディーゼルエンジンなどが用いられ、内部に冷却器３１４を備え、冷却器３１４の入口側に設けられるセンサ部３３７と、出口側に設けられるセンサ部３３８と、を備える。給水ポンプ３５９は、給水管３６０を開閉する給水弁３５８に接続され、給水管３６０は冷却器３１４及び軸封３２５に接続される。駆動機３１３を駆動することによって、減速機３１５を介してポンプ軸３２３が回転し、横軸ポンプ３１０によって吸込水槽３１１内の水が揚水されて、吐出水槽に吐出されるようになっている。なお、横軸ポンプ３１０に代えて、立軸ポンプでもよく、また、ポンプの型式は、斜流ポンプや軸流ポンプ、または渦巻ポンプなどのポンプを用いてもよい。

横軸ポンプ３１０のケーシング３２１には、吸気ライン（吸気配管）３５５が接続される。吸気ライン３５５には、ケーシング３２１内の満水を検知するための満水検知器３５０と、吸気ライン３５５を開閉する吸気弁（電動弁又は電磁弁）３５１と、が設置される。吸気ライン３５５は、吸気管３５６を介して真空ポンプ３５２の吸込側に連通している。真空ポンプ３５２は、真空ポンプ３５２を駆動する電動機３５３に接続され、排水管３５７を介して排水（呼水）３５４される。

図の例は、吸上げ、電動機駆動の横軸斜流ポンプの場合を示しているが、押し込みによる始動の場合でも良く、エンジン駆動や、他のポンプの型式でも、構わない。特に、エンジン駆動の場合は、エンジンに付属する機器が多く、始動時における故障確率が高いため、運転フロー及び動作時間を表示させる運転・管理支援装置は特に有効である。

図６に示すように、本発明の実施形態に係るポンプ設備１０に設けられたそれぞれのセンサ部は、軸受の温度測定、例えば、冷却器３１４の軸受の温度を測定するため、吐出弁３１２を閉め始め、締め切りになり、駆動機３１３を停止してから、１０分程度継続計測し、温度の下がり方を観測して、軸受のグリースの劣化をチェックするものである。この場合、軸受温度の低下の傾きが常時と異なる。もしくは、停止時の温度（運転でサチレートした温度）が高くなっている等の傾向が見られた場合に、グリースの劣化と判断し、グリースの交換を行うことで、油脂の交換作業の適切化が可能となる。このように、ポンプ設備１０は、運転の停止前において、ある程度連続運転しているはずである。そのため、ポンプ設備１０に設けられる各軸受の温度もサチレートして安定している。その安定した状態から、駆動機３１３が完全に停止した後の大気放熱による軸受の温度低下率をみて、グリースの劣化を推定することができる。また、グリースを交換しても、変化がない場合は、その他の異常と判断し、精密点検・軸受交換等を考慮することで、予防保全による信頼性向上にもつながる。

また、従来の軸受の温度測定による管理方法としては、ポンプの始動や、運転状態で計測し、管理する方法が用いられているが、並列運転、例えば、渦巻ポンプの機場などでは、並列運転等が多く、運転状態が異なる運転パターンがあり、同じ運転状態でのポンプの状況を傾向管理するというのは、非常に難しい。そこで、同じ状態での比較を行う手段として、停止時と停止後との状態を管理することで、適切な傾向管理が可能となる。

ポンプ設備の運転指令後、締め切り停止の場合、吐出弁を閉め始め、ポンプ設備の運転状態が小水量・締め切り、完全停止となる状態での振動値を合わせて計測・記憶するようにしてもよい。このように構成すれば、小水量時にキャビテーションが軸受に与えている負荷や軸受の劣化等による芯ズレの影響等を振動・温度の計測値より、推測することも可能であり、より幅の広い維持管理・傾向管理が可能となる。

次に、上述したポンプ設備における運転時間又は温度変化記憶部に基づいて、図７〜図９に示したポンプ設備の運転状態を示すグラフを作成して、この作成したグラフからポンプ設備１０の運転状況を管理する例について説明する。

図７は、本発明の他の実施形態に係るポンプ設備における温度管理の一例を示すグラフである。図７は、横軸に運転年月または始動回数を示し、縦軸に冷却器温度を示す。図７に示した温度管理は、上述した軸受の温度だけではなく、冷却水クーラ（冷却器）の入口温度・出口温度としても良い。入口温度と出口温度との温度差の傾向を管理することで、主要な維持管理項目の一つである熱交換部の清掃タイミングをアナウンスすることが可能となる。

図８は、本発明の他の実施形態に係るポンプ設備の運転停止指令後における軸受の温度を測定した一例を示すグラフである。図８は、横軸に経過時間を示し、縦軸に温度を示す。図８に示したように、停止時の計測であるため、軸受は、サチレートしている状態であり、また、ポンプの最終制御目標は吐出量＝０と全ての停止パターンで同一であり、ポンプ始動時のような最終制御目標（ポンプ運転条件）の水位や、並列運転等により、ポンプの最終到達吐出量・運転点は異なってしまうが、バラツキがない。また、図８では、ポンプ設備の停止時の運転状態を示しているが、始動時や運転時の運転状態を合わせて記憶するようにしてもよい。

図９は、本発明の他の実施形態に係るポンプ設備の運転状態の一例を示すグラフである。図９は、横軸に補機設備としての項目、例えば、吸気弁開、真空ポンプ始動及び満水検知器動作を示し、縦軸に吸気弁開、真空ポンプ始動及び満水検知器動作それぞれの動作時間を示す。図９は、ポンプ設備における吸気弁開、真空ポンプ始動及び満水検知器動作のそれぞれ運転した時間に応じて、ポンプ設備の試運転により設定した又は予め設定した状態を示すしきい値、ポンプ設備における吸気弁開、真空ポンプ始動及び満水検知器動作の運転時間に応じて、吸気弁開、真空ポンプ始動及び満水検知器動作の異常（故障）した状態を示す異常値、実際のポンプ設備における吸気弁開、真空ポンプ始動及び満水検知器動作の運転した状態を示す実績値をそれぞれ示す。異常値は、過去のポンプ設備の運転した運転時間を参考にしても良く、この場合、運転した日時を表示することが好ましい。このように、ポンプ設備における運転時間を補機機器に応じてグラフ化して、しきい値、異常値及び実測値を表示して比較することで、ポンプ設備の傾向管理を行い易くすることができる。また、図９では、横軸に補機機器の各項目を示したが、横軸を運転年月または、始動回数（１回目始動、２回目始動、３回目始動）とし、イベント毎の項目に、グラフ化して傾向管理しても構わない。横軸を運転日時や、始動回数のような、時系列とすることにより、補機ポンプ等の経年劣化（始動回数による劣化等）の傾向管理が行い易いポンプ設備となる。

図７〜図９に運転支援画面部の表示例を示したが、平均値の算出などを目的として、表による管理・表示としてもよい。または、グラフ・表の両方を表示できるように構成しても良い。

１０…ポンプ設備、１００…操作室、１０１…運転支援画面部、１０２…サーバ、２００…電気室、受配電・操作制御、３００…主ポンプ及び駆動機室、３０１…主ポンプ、３０２…駆動機、３０３…補機設備、３０５…機側操作盤、３１０…横軸ポンプ、３１１…吸込水槽、３１２…吐出弁、３１３…駆動機、３１４…冷却器、３１５…減速機潤滑油、３２１…ケーシング、３２２…駆動軸、３２３…ポンプ軸、３２４…水中軸受、３２５…軸封、３２６…外軸受、３２７…吸込口、３３１…センサ部、３３２…センサ部、３３３…センサ部、３３４…センサ部、３３５…センサ部、３３６…センサ部、３３７…センサ部、３３８…センサ部、３５０…満水検知器、３５１…吸気弁、３５２…真空ポンプ、３５３…電動機、３５４…排水（呼水）、３５５…吸気ライン、３５６…吸気管、３５７…排水管、３５８…給水弁、３５９…給水ポンプ、３６０…給水管。

Claims (5)

1. 液体を揚水する主ポンプと、前記主ポンプを駆動する補機設備を含む駆動機と、
   前記主ポンプ、前記駆動機及び前記補機設備を連動して制御する制御部と、
   前記制御部で制御される前記主ポンプ、前記駆動機及び前記補機設備の運転状態を管理及び監視する運転支援画面部と、
   前記運転支援画面部に前記主ポンプ、前記駆動機及び前記補機設備の運転フローを表示する運転フロー表示部と、
   前記主ポンプ、前記駆動機及び前記補機設備の運転状況に合わせて、前記運転フロー表示部に前記主ポンプ、前記駆動機及び前記補機設備の前記運転状態を表示する運転状態把握部と、
   を備えることを特徴とするポンプ設備。
2. 前記運転状態把握部は、前記主ポンプ、前記駆動機及び前記補機設備の運転時間を表示させるタイマ部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のポンプ設備。
3. 前記運転状態把握部は、
   前記タイマ部に表示される前記主ポンプ、前記駆動機及び前記補機設備の運転時間を記憶するデータ記憶部と、
   前記運転時間を前記主ポンプ、前記駆動機及び前記補機設備に応じて出力する出力部と、
   を備えることを特徴とする請求項２に記載のポンプ設備。
4. 前記データ記憶部に記憶した運転時間に対して管理指標となるしきい値を設けることを特徴とする請求項３に記載のポンプ設備。
5. 前記主ポンプ、前記駆動機及び前記補機設備の各軸受に有する温度センサ部と、
   前記温度センサ部により計測された前記軸受の温度値を記憶する温度記憶部と、
   前記温度記憶部に記憶された前記軸受の温度値をグラフ又は表にて視覚化する出力機能部と、
   を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のポンプ設備。

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