JP5803986B2

JP5803986B2 - 設備管理システム

Info

Publication number: JP5803986B2
Application number: JP2013128640A
Authority: JP
Inventors: 信太郎森; 幸祐志村; 福江　晋; 晋福江
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 2013-06-19
Filing date: 2013-06-19
Publication date: 2015-11-04
Anticipated expiration: 2033-06-19
Also published as: US20170153216A1; TW201512798A; US20160096742A1; TWI591464B; WO2014203651A1; JP2015003279A

Description

本発明は、水処理設備等の稼働状態を管理センタにおいて集中管理する設備管理システムに関する。

冷却水系又はボイラ系の水処理設備では、処理水に含まれる各種不純物によって配管内にスライムやスケールが発生する。そのため、水処理設備の稼働状況に応じて、処理対象水系にスライム防止剤やスケール防止剤等の薬液が注入される。また、水処理設備に組み込んだ各種センサにより求められる情報に基づいて、薬液注入を自動制御することも行われている。

例えば、設備管理システムの管理センタが、水処理設備の設備稼動情報を定期的に収集して稼働状態を管理するとともに、データベースに蓄積された参照情報を参照しながら、設備稼働情報や被処理水の分析結果に基づいて水処理設備の稼働状態を詳細に分析し、水処理設備を稼動するに有用な運転条件に関するアドバイス情報やメンテナンス情報等を作成して水処理設備側に提示することが行われている（例えば特許文献１参照）。

特許第３６２４９４１号公報

しかし、上述した従来の設備管理システムでは、少なくとも、水処理設備から被処理水をサンプリングするステップ、サンプリングした被処理水を分析センタへ送付するステップ、分析センタで水質分析を行うステップ、水質分析結果をサンプリング日時とともにデータベースに登録するステップが必要であり、水をサンプリングしてから、アドバイス情報やメンテナンス情報等が水処理設備側に提示されるまでに、１週間〜１ヶ月程度の時間がかかっていた。そのため、提示された情報に基づいて、水処理設備のメンテナンスや、稼働条件の調整を行っても、水処理設備を効率良く稼働させることが困難であった。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、水処理設備で水をサンプリングしてから、水処理設備のメンテナンス等に必要な情報を速やかに作成できる設備管理システム及びプログラムを提供することを目的とする。

本発明の設備管理システムは、水処理設備の稼働状態を示す情報を記憶する第１データベース、複数の前記水処理設備についての、場所、名称、種別、及び仕様の少なくとも１つを含む設備情報を記憶する第２データベース、及び送信部を有する管理センタと、前記水処理設備から採取された水の水質分析を行う携帯型水質分析計と、前記携帯型水質分析計から分析結果を取得し、前記分析結果を前記管理センタに送信する通信装置と、を備え、前記管理センタは、前記通信装置から送信された前記分析結果を受信し、前記分析結果を用いて、前記稼働状態を示す情報を作成し、前記第１データベースに登録し、前記管理センタの送信部は前記設備情報を前記通信装置へ送信し、前記設備情報は、前記分析結果の送信仕様を含み、前記通信装置は、前記管理センタから受信した前記設備情報に含まれる前記送信仕様に基づいて、前記分析結果を前記管理センタへ送信することを特徴とする。

本発明の一態様では、前記通信装置は表示部を有し、前記管理センタから前記稼働状態を示す情報を取得し、取得した情報を前記表示部に表示する。

本発明の一態様では、前記管理センタは、前記携帯型水質分析計を使用する複数のユーザと、各ユーザが水質分析を行う水処理設備との対応関係を規定した第３データベースを有し前記送信部は、前記対応関係を前記通信装置に送信し、前記通信装置は、前記携帯型水質分析計を使用するユーザの識別情報を受け付け、前記対応関係に基づいて、前記識別情報に対応するユーザが水質分析を行う水処理設備の設備情報を前記表示部に表示する。

本発明の一態様では、前記通信装置は、前記識別情報を前記管理センタに通知し、前記送信部は、前記対応関係に基づいて、前記識別情報に対応するユーザが水質分析を行う水処理設備の前記稼働状態を示す情報を前記通信装置に送信する。

本発明の一態様では、前記携帯型水質分析計は、前記分析結果を記憶する記憶部を有し、前記通信装置から前記設備情報を取得し、前記設備情報と前記分析結果とを紐付けて前記記憶部に書き込み、前記通信装置は、前記携帯型水質分析計から、前記設備情報に紐付けられた分析結果を取得する。

本発明の一態様では、前記管理センタは、前記通信装置から受信した前記分析結果を用いて、前記水処理設備の問題検出、又は前記分析結果のトレンドグラフ化を行うデータ解析部を有し、前記データ解析部により検出された問題又は作成されたトレンドグラフは、前記稼働状態を示す情報として前記第１データベースに登録される。

本発明によれば、水処理設備で水をサンプリングしてから、水処理設備のメンテナンス等に必要な情報を速やかに作成でき、水処理設備を効率的に稼働させることができる。

本実施形態に係る設備管理システムの概略構成図である。本実施形態に係る通信装置のハードウェア構成図である。本実施形態に係る設備管理プログラムの実行により実現される機能ブロック図である。本実施形態に係る設備管理方法を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は本実施形態に係る設備管理システムの概略構成図である。図１に示すように、設備管理システムは、水処理設備１に対して所定の処理を施す水処理装置１０と、水処理設備１から採取（サンプリング）された水の水質分析を行う水質分析計２０と、水質分析計２０から分析結果を取得して無線送信する通信装置３０と、通信装置３０から送信された分析結果が保存される運転データベース４４が設けられた管理センタ４０とを備え、水処理設備１の稼働状態を管理するものである。

水処理設備１は、例えば冷却塔であり、冷却塔から排出される冷却水、冷却塔内を循環する水、又は冷却塔に供給される水がサンプリングされ、水質分析計２０により水質が分析される。

水処理装置１０は、例えば、水処理設備１としての冷却塔を通過する水にスライム防止剤やスケール防止剤等の薬液を注入し、冷却水系の汚れを防止したり、配管の腐食を防止したりする。

水質分析計２０は、水処理設備１からサンプリングされた水の電気伝導度、ｐＨ、水温、及び薬品濃度などの水質項目のうち少なくともいずれか１つの項目を分析する。水質分析計２０は、２つ以上の項目について分析を行ってもよい。水質分析計２０は、携帯可能な小型の水質分析計（携帯型水質分析計）であり、水処理設備１の近傍で、サンプリングした水の水質分析を行うことができる。また、水質分析計２０を防水構造とし、没水測定を行えるようにしてもよい。

通信装置３０は、水質分析計２０から水質の分析結果を取得し、管理センタ４０へ送信する。通信装置３０は、表示部３１及び操作部３２を有する無線通信機器である。例えば、通信装置３０として、表示部３１及び操作部３２を構成するタッチパネルを有するスマートフォンやタブレット型パーソナルコンピュータを用いることができる。通信装置３０は、水質分析計２０から分析結果を取得するにあたり、ＲＳ−２３２Ｃなどのシリアル通信ケーブルを介した有線通信を行ってもよいし、無線ＬＡＮを介した無線通信を行ってもよい。

管理センタ４０は、通信装置３０との間でデータの送受信を行うサーバ４２と、通信装置３０から送信された分析結果を保存する運転データベース４４とを備えている。また、管理対象の水処理設備１が複数ある場合、管理センタ４０には、各水処理設備について設置場所、名称、種別、仕様等を規定した設備情報を記憶する設備情報データベース４６が設けられる。設備情報の例を以下の表１に示す。

上記の表１において、「客先コード」及び「客先名」が設置場所に対応する。また、「設備コード」及び「設備名」が水処理設備の名称に対応する。また、「水種別名」が水質分析対象の水の種別に対応する。

また、「送信用ＣＳＶファイル名」は、通信装置３０が管理センタ４０に分析結果を送信する際のデータ送信仕様を規定している。

例えば、通信装置３０は、客先コード“ＡＢＣＤＥＦＧ００１”に設置されている“Ｎｏ１冷却塔”の“補給水”の分析結果を水質分析計２０から取得し、この分析結果を含む“ＵｐｌｏａｄＦｉｌｅ００１”という名称のＣＳＶファイルを作成し、管理センタ４０のサーバ４２へ送信する。

サーバ４２は、通信装置３０から受信したデータのファイル名、ファイルに記録されている客先コードや設備コードに基づいて、運転データベース４４内のデータ登録先を決定し、水処理設備１の稼働状態を示す情報として、分析結果を運転データベース４４に登録する。例えば、運転データベース４４には以下の表２に示すような形式で情報が登録される。

また、水処理設備１の稼働状態を示す情報として、水処理設備１の起動／停止信号、水量、水圧等をさらに含んでいてもよい。

図１に示すように、管理センタ４０には、運転データベース４４に登録されているデータの解析、診断、及び表示用の加工を行うデータ解析部４８が設けられている。例えば、データ解析部４８は、分析結果の平均化や、傾向診断（上昇／下降速度計算）等の指標値化を行う。また、データ解析部４８は、算出した指標値と閾値（問題の有無を判定するための値）との対比を行い、水処理設備１における問題検出を行う。また、データ解析部４８は、時系列データをトレンドグラフ化するなどのデータ加工を行い、他機器の表示部に表示できるようにする。データ解析部４８による解析結果や診断結果、生成されたトレンドグラフ等は、水処理設備１の稼働状態を示す情報として運転データベース４４に保存される。

サーバ４２は、通信装置３０からの要求に応じて、運転データベース４４に保存されている分析結果、解析結果、診断結果、トレンドグラフ等を通信装置３０に送信する。通信装置３０はサーバ４２から受信したトレンドグラフ等を表示部３１に表示する。

これにより、例えば、水処理担当者は、表示部３１に表示されたトレンドグラフを参照して、水処理装置１０による薬液注入量を調整したり、設備担当者に水処理設備１の設備負荷調整を依頼したりすることで、水処理設備１を安定かつ最適な運転状態に維持することができる。

図２は、通信装置３０のハードウェア構成の一例を示している。通信装置３０は、表示部３１、操作部３２、通信部３３、ＣＰＵ（中央演算処理部）３４、及びメモリ３５を有する。

表示部３１は、液晶ディスプレイ等から構成され、サーバ４２から取得した分析結果、解析結果、診断結果、トレンドグラフ等を表示する。

操作部３２は、ユーザからの各種指示を受け付ける。また、操作部３２は、通信装置３０を使用するユーザのＩＤ（識別情報）や、通信装置３０を使用するためのパスワードの入力を受け付ける。

通信部３３は、サーバ４２との間でデータの無線送受信を行う無線通信部を有する。また、通信部３３は、水質分析計２０との間で有線通信を行う有線通信部を有している。

メモリ３５は、ＣＰＵ３４により実行される設備管理プログラム、及び管理センタ４０のサーバ４２から受信した設備情報を記憶する。メモリ３５は、例えばＮＡＮＤ型及び／又はＮＯＲ型フラッシュメモリで構成される。

ＣＰＵ３４は、メモリ３５内の設備管理プログラムを実行する。図３に、設備管理プログラムを実行することで実現される機能ブロック図を示す。設備管理プログラムの実行により、分析結果取得部１０２、送信データ作成部１０４、及び解析結果取得部１０６が実現される。

分析結果取得部１０２は、通信部３３を介して水質分析計２０から分析結果を取得する。

送信データ作成部１０４は、設備情報に含まれるデータ送信仕様に基づいて、管理センタ４０により指示された形式となるように、分析結果取得部１０２が取得した分析結果を含む送信データを作成する。作成された送信データは、通信部３３を介して管理センタ４０のサーバ４２へ無線送信される。

解析結果取得部１０６は、データ解析部４８により生成された解析結果、診断結果、トレンドグラフ等を、通信部３３を介してサーバ４２から取得する。解析結果取得部１０６は、取得したデータをメモリ３５に書き込む。

次に、本実施形態に係る設備管理システムを用いて水処理設備を管理する方法を、図４に示すフローチャートを用いて説明する。なお、通信装置３０は、管理センタ４０から設備情報を予め取得しているものとする。

（ステップＳ１０１）ユーザが、水質分析計２０を用いて水処理設備１からサンプリングされた水の水質を分析する。分析結果は水質分析計２０のメモリに保存される。水質分析計２０は、携帯可能な小型の分析計であるため、水処理設備１の近傍で水質分析を行うことができる。

（ステップＳ１０２）水質分析計２０と通信装置３０とを有線又は無線接続し、ステップＳ１０１で得られた分析結果を水質分析計２０から通信装置３０へ転送する。通信装置３０は、水質分析計２０から取得した分析結果をメモリ３５に保存する。

ここで、分析結果の転送前に、設備情報を表示部３１に表示し、水質分析対象の水処理設備及び水種別を、操作部３２を用いて指定する。水質分析計２０から転送された分析結果は、指定された水処理設備及び水種別と紐付けられて、メモリ３５に保存される。

（ステップＳ１０３）通信装置３０が、ステップＳ１０２で取得した分析結果を管理センタ４０のサーバ４２へ送信する。具体的には、送信データ作成部１０４が、ステップＳ１０２で操作部３２を介して指定された水処理設備及び水種別に対応するデータ送信仕様に基づいて、分析結果を含む送信データを作成する。そして、通信部３３が、送信データを送信する。

（ステップＳ１０４）サーバ４２が、通信装置３０からデータを受信する。サーバ４２は、通信装置３０から受信したデータのファイル名、ファイルに記録されている客先コードや設備コードに基づいて、運転データベース４４内のデータ登録先を決定し、水処理設備１の稼働状態を示す情報として、分析結果を運転データベース４４に登録する。ステップＳ１０１〜Ｓ１０４を定期的に行うことで、運転データベース４４には、サンプリング時間の異なる水の分析結果が複数保存される。

（ステップＳ１０５）管理センタ４０のデータ解析部４８が、運転データベース４４に登録されている分析結果を用いて、データの解析、診断、及び表示用のトレンドグラフの作成等を行う。解析結果や診断結果、生成されたトレンドグラフ等は、運転データベース４４に保存される。

（ステップＳ１０６）通信装置３０が、ステップＳ１０５でデータ解析部４８により作成された解析結果、診断結果、トレンドグラフ等を、管理センタ４０から取得する。

例えば、操作部３２が、ユーザから、水質分析結果のトレンドグラフ取得指示を受け付ける。解析結果取得部１０６は、操作部３２が受け付けた指示に基づいて、通信部３３を介してサーバ４２へトレンドグラフの送信要求を通知する。サーバ４２の送信部は、通信装置３０から通知された送信要求に基づいて、運転データベース４４からトレンドグラフを取り出し、通信装置３０へ送信する。通信装置３３は、サーバ４２から受信したトレンドグラフを表示部３１に表示する。

このようにして、データ解析部４８により作成された解析結果、診断結果、トレンドグラフ等を取得し、表示部３１に表示することができる。

（ステップＳ１０７）表示部３１に表示されたトレンドグラフを参照して、処理担当者は、水処理装置１０による薬液注入量を調整したり、設備担当者に水処理設備１の設備負荷調整を依頼したりする。

本実施形態によれば、水処理設備１からサンプリングした水を分析センタへ送付する必要はなく、水処理設備１の近傍で水質分析を行うことができるため、水をサンプリングしてから速やかに分析結果を取得できる。

また、水質分析計２０による分析結果は、通信装置３０に転送され、通信装置３０から管理センタ４０のサーバ４２へ分析結果が無線送信され、サーバ４２による運転データベース４４に登録される。そのため、分析結果を速やかに運転データベース４４に登録することができる。

また、データ解析部４８が、運転データベース４４への新たな分析結果の登録に伴いデータの解析、診断、トレンドグラフの作成等を行うことで、最新の水質分析結果を反映した解析結果、診断結果、トレンドグラフ等を速やかに作成することができる。

また、通信装置３０は、データ解析部４８により作成された解析結果、診断結果、トレンドグラフ等を無線通信により取得し、表示することができる。このように、本実施形態によれば、水処理設備１で水をサンプリングしてから、最新の水質分析結果を反映したトレンドグラフ等の表示までにかかる時間を極めて短くすることができる。このようにして表示部３１に表示されたトレンドグラフ等を参照して水処理装置１０による薬液注入量を調整したり、水処理設備１の設備負荷を調整したりすることで、水処理設備１を安定で最適な運転状態に維持することができる。

上記実施形態では、水質分析結果と、水処理設備及び水種別との紐付けを通信装置３０で行っていたが、水質分析計２０が行ってもよい。例えば、予め通信装置３０から水質分析計２０へ設備情報を送信し、水質分析計２０のメモリに保存しておく。そして、水質分析計２０上で水質分析対象の水処理設備及び水種別を指定し、水質分析結果と、水処理設備及び水種別とを紐付ける。通信装置３０は、水処理設備及び水種別と紐付けられた水質分析結果を水質分析計２０から取得する。

通信装置３０は、水処理設備及び水種別と紐付けられた水質分析結果の取得を、１回の水質分析毎に行ってもよいし、複数の水処理設備又は水種別について水質分析を行ってから複数のデータを一括して取得してもよい。同様に、通信装置３０は、１つの分析結果を取得する毎に送信データを作成してサーバ４２へ送信してもよいし、複数の分析結果に対応する複数の送信データを作成し、一括してサーバ４２へ送信してもよい。

また、管理センタ４０に、水質分析計２０を使用する複数のユーザと、各ユーザが水質分析を行う水処理設備１との対応関係を規定したデータベースを設けてもよい。サーバ４２の送信部は、この対応関係を通信装置３０に送信する。通信装置３０は、水質分析計２０及び通信装置３０を使用するユーザのＩＤを受け付けると、この対応関係に基づいて、受け付けたＩＤに対応するユーザが水質分析を行う水処理設備の設備情報を表示部３１に表示する。このことにより、ユーザは、自身が水質分析を行う水処理設備を容易に把握することができる。

また、通信装置３０は、水質分析計２０を使用するユーザのＩＤを受け付けると、上述した対応関係に基づいて、受け付けたＩＤに対応するユーザ以外のユーザが水質分析を行う水処理設備の設備情報の表示を禁止するようにしてもよい。このことにより、各ユーザは、他ユーザが扱う水処理設備の設備情報にアクセスできないため、情報セキュリティを強固にすることができる。

また、各ユーザが、自身の取り扱う水処理設備についてのみ、データ解析部４８により作成された解析結果、診断結果、トレンドグラフ等を取得できるようにしてもよい。例えば、通信装置３０がサーバ４２へトレンドグラフ等の送信要求を通知する際に、通信装置３０を使用しているユーザのＩＤをサーバ４２へ通知する。サーバ４２は、上述した水質分析計２０を使用する複数のユーザと、各ユーザが水質分析を行う水処理設備１との対応関係に基づいて、通知されたＩＤに対応するユーザが閲覧可能なトレンドグラフ等のみを通信装置３０に送信する。このことにより、各ユーザは、他ユーザが扱う水処理設備のトレンドグラフ等を閲覧できないため、情報セキュリティをさらに強固にすることができる。

上述した実施形態で説明した設備管理プログラムをインターネット等の通信回線（無線通信も含む）を介して頒布してもよい。さらに、同プログラムを暗号化したり、変調をかけたり、圧縮した状態で、インターネット等の有線回線や無線回線を介して、あるいは記録媒体に収納して頒布してもよい。

なお、上記実施形態は本発明の一例であり、本発明は上記以外の実施形態とされてもよい。

１水処理設備
１０水処理装置
２０水質分析計
３０通信装置
４０管理センタ

Claims

水処理設備の稼働状態を示す情報を記憶する第１データベース、複数の前記水処理設備についての、場所、名称、種別、及び仕様の少なくとも１つを含む設備情報を記憶する第２データベース、及び送信部を有する管理センタと、
前記水処理設備から採取された水の水質分析を行う携帯型水質分析計と、
前記携帯型水質分析計から分析結果を取得し、前記分析結果を前記管理センタに送信する通信装置と、
を備え、
前記管理センタは、前記通信装置から送信された前記分析結果を受信し、前記分析結果を用いて、前記稼働状態を示す情報を作成し、前記第１データベースに登録し、
前記管理センタの送信部は前記設備情報を前記通信装置へ送信し、
前記設備情報は、前記分析結果の送信仕様を含み、
前記通信装置は、前記管理センタから受信した前記設備情報に含まれる前記送信仕様に基づいて、前記分析結果を前記管理センタへ送信することを特徴とする設備管理システム。
前記通信装置は表示部を有し、前記管理センタから前記稼働状態を示す情報を取得し、取得した情報を前記表示部に表示することを特徴とする請求項１に記載の設備管理システム。
前記管理センタは、前記携帯型水質分析計を使用する複数のユーザと、各ユーザが水質分析を行う水処理設備との対応関係を規定した第３データベースを有し
前記送信部は、前記対応関係を前記通信装置に送信し、
前記通信装置は、前記携帯型水質分析計を使用するユーザの識別情報を受け付け、前記対応関係に基づいて、前記識別情報に対応するユーザが水質分析を行う水処理設備の設備情報を前記表示部に表示することを特徴とする請求項２に記載の設備管理システム。
前記通信装置は、前記識別情報を前記管理センタに通知し、
前記送信部は、前記対応関係に基づいて、前記識別情報に対応するユーザが水質分析を行う水処理設備の前記稼働状態を示す情報を前記通信装置に送信することを特徴とする請求項３に記載の設備管理システム。
前記携帯型水質分析計は、前記分析結果を記憶する記憶部を有し、前記通信装置から前記設備情報を取得し、前記設備情報と前記分析結果とを紐付けて前記記憶部に書き込み、
前記通信装置は、前記携帯型水質分析計から、前記設備情報に紐付けられた分析結果を取得す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設備管理システム。
前記管理センタは、前記通信装置から受信した前記分析結果を用いて、前記水処理設備の問題検出、又は前記分析結果のトレンドグラフ化を行うデータ解析部を有し、
前記データ解析部により検出された問題又は作成されたトレンドグラフは、前記稼働状態を示す情報として前記第１データベースに登録されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の設備管理システム。