JP2000045984A

JP2000045984A - 排水ポンプ制御装置

Info

Publication number: JP2000045984A
Application number: JP10209440A
Authority: JP
Inventors: Makoto Morikawa; 真森川; Masahiko Akiyama; 雅彦秋山; Fumio Morita; 文夫森田; Keiji Kadowaki; 啓二門脇; Michiaki Negishi; 道明根岸; Nobuyuki Yamada; 信幸山田
Original assignee: AWAMURA Manufacturing CO Ltd; Dengyosha Machine Works Ltd; Ebara Corp; Pacific Machinery and Engineering Co Ltd; Kubota Corp; DMW Corp; Tsurumi Manufacturing Co Ltd
Current assignee: AWAMURA Manufacturing CO Ltd; Dengyosha Machine Works Ltd; Ebara Corp; Pacific Machinery and Engineering Co Ltd; Kubota Corp; DMW Corp; Tsurumi Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-07-24
Filing date: 1998-07-24
Publication date: 2000-02-15
Anticipated expiration: 2018-07-24
Also published as: JP3602724B2

Abstract

(57)【要約】【課題】水位センサに何らかの故障が発生し、マンホー
ルや排水ピット等の水位が異常高水位となった場合で
も、流入する汚水流量に応じてポンプのバックアップ運
転時間を設定できる等の機能を持つ排水ポンプ制御装置
を提供すること。【解決手段】汚水の流入するマンホールや排水ピット
等にポンプを設置し、該マンホールや排水ピット等内の
水位を検出する複数の水位センサの出力により、該ポン
プを運転し汚水を排出する排水ポンプ制御装置におい
て、制御装置は制御ユニット２０を具備し、該制御ユニ
ット２０は水位センサの出力信号により、水位がポンプ
運転水位になったらポンプを運転し、ポンプ停止水位で
ポンプを停止すると共に、該ポンプ運転時間を記憶し、
運転水位センサや停止水位センサが故障し水位が異常高
水位となった時、直前の該ポンプ運転時間に基づいて該
ポンプを運転する。即ち、制御ユニット２０にポンプの
バックアップ運転時間の学習機能を持たせた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は排水ポンプを運転制
御する排水ポンプ制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の排水ポンプ制御装置は、
ポンプ停止水位を検出する水位センサ、ポンプ運転水位
を検出する水位センサ、異常高水位を検出する水位セン
サ等を具備し、これらの水位センサからの信号により、
水位がポンプ運転水位になったら、ポンプを運転し、ポ
ンプ停止水位になったら、ポンプを停止するように構成
されている。

【０００３】そのため運転水位センサ及び停止水位セン
サに何らかの異常が発生するとポンプが運転されず、水
位が異常高水位となったら、所定の時間だけポンプを運
転するバックアップ運転機能も備えている。また、この
種のポンプをマンホールに設置する場合、スカム対策の
ため汚水水位がポンプ停止水位より所定量低い水位にな
るまで排水するスカム対策ポンプ運転が行なわれてい
る。

【０００４】また、この種の排水ポンプ制御装置におい
ては、水位が異常に低い水位になった場合は、ポンプの
空運転を防止するため水位が異常低水位になったことを
警報する異常低水位警報機能を具備していることが多
い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
排水ポンプ制御装置は、運転水位を検出する水位センサ
及び停止水位を検出する水位センサに何らかの異常が発
生すると水位が異常に高い異常高水位となったら、所定
の時間だけポンプを運転して汚水を排出するポンプのバ
ックアップ運転機能を備えているが、この時間は現地で
汚水の流入状況等から判断し、一定の値に設定してい
る。

【０００６】しかしながら、汚水の状況は変動する場合
が多く、例えば供用開始直後では排水ポンプ制御装置の
設置時から次第に、汚水流入量が増えていくため、設定
の時間では充分な排水ができないという問題があった。
即ち、マンホールに流入する汚水流量によって適切なポ
ンプのバックアップ運転時間が設定できないため、異常
高水位時に適切な汚水の排出ができないという問題があ
った。

【０００７】また、複数の水位センサの内のいずれかが
故障となった場合、ポンプ制御が不能となるという問題
があった。

【０００８】また、上記スカム対策運転については、ポ
ンプのスカム運転時間を現地で汚水の流入状況等に基づ
いて所定の一定時間に設定するが、上記のように汚水流
入量は変動するため、希望する位置でポンプを停止させ
ることができないという問題があり、逆に汚水流入量が
少ない場合はポンプを空運転させてしまうという問題が
ある。

【０００９】また、この種の排水ポンプ制御装置におい
ては、上記のようにマンホール内の水位が異常低水位に
なると警報を出す機能を具備しているため、スカム対策
のためにポンプを運転する毎に警報が発生するという問
題もある。また、従来の装置では制御装置が故障した場
合、異常高水位となってもポンプのバックアップ運転が
行われないという問題があった。

【００１０】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、水位センサに何らかの故障が発生し、水位が異常高
水位となった場合でも、流入する汚水流量に応じてポン
プのバックアップ運転時間を設定できる排水ポンプ制御
装置を提供することを目的とする。

【００１１】また、複数の水位センサの内、異常高水位
センサ以外のいずれかのセンサが故障した場合でも残る
他の正常な水位センサでポンプの制御ができる排水ポン
プ制御装置を提供することを目的とする。

【００１２】また、スカム対策のためのポンプ運転に際
しても、流入する汚水流量に応じて適切なスカム運転時
間を設定できる排水ポンプ制御装置を提供することを目
的とする。

【００１３】また、スカム対策のポンプ運転の際には、
汚水水位が異常低水位となっても、異常低水位警報が発
せられることのない排水ポンプ制御装置を提供すること
を目的とする。

【００１４】また、制御装置が故障し、又は異常高水位
センサが作動してもポンプの運転が行われない場合にポ
ンプのバックアップ運転ができる機能を有する排水ポン
プ制御装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１に記載の発明は、汚水の流入するマンホール内
や排水ピット等に溜った汚水を排出するポンプを設置
し、水位を検出する複数の水位センサの出力により、該
ポンプを運転させる排水ポンプ制御装置において、制御
装置は制御ユニットを具備し、該制御ユニットは水位セ
ンサの出力信号により水位がポンプ運転水位になったら
ポンプを運転し、ポンプ停止水位でポンプを停止させる
と共に、該ポンプ運転時間を記憶し、ポンプ運転水位を
検出する水位センサ及びポンプ停止水位を検出する水位
センサが故障し水位が異常高水位となった時、直前の該
ポンプ運転時間に基づいて該ポンプをバックアップ運転
させる学習機能を持つことを特徴とする。

【００１６】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の排水ポンプ制御装置において、制御ユニットは
前記複数の水位センサの内、異常高水位を検出する水位
センサ以外の他の水位センサが故障した場合、該異常高
水位を検出する水位センサと正常に作動する他の水位セ
ンサとでポンプの運転制御を行う機能を持つことを特徴
とする。

【００１７】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
又は２に記載の排水ポンプ制御装置において、制御ユニ
ットは異常高水位を検出する水位センサを除く、他の水
位センサによるポンプ運転時間を基にスカム対策ポンプ
運転時間を算出記憶し、該スカム対策ポンプ運転時間で
ポンプを運転させる学習機能を持つことを特徴とする。

【００１８】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
又は２又は３に記載の排水ポンプ制御装置において、制
御ユニットは異常低水位警報機能を具備し、スカム対策
運転中は該異常低水位警報機能を停止させると共に、水
位が該異常低水位を超えたら該停止を解除する機能を持
つことを特徴とする。

【００１９】また、請求項５に記載の発明は、請求項１
乃至４のいずれか１つに記載の排水ポンプ制御装置にお
いて、制御装置は前記制御ユニット故障時又は異常高水
位を水位センサが検出したにもかかわらずポンプが運転
されない場合、タイマーで所定時間だけポンプを運転さ
せるバックアップユニットを具備することを特徴とす
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図
面に基づいて説明する。図２は請求項１に記載の発明の
排水ポンプ制御装置を用いるマンホール装置の構成を示
す図である。本マンホール装置は図示するように、マン
ホール１０には流入管１１が設けられ、内部には該マン
ホール１０内に溜った汚水を排出するポンプＰ１、Ｐ２
が２台設置されている。また、マンホール１０内に溜っ
た汚水の水位がポンプ運転水位になったことを検出する
ポンプ運転水位センサＨ１、水位がポンプ停止水位にな
ったことを検知するポンプ停止水位センサＬ、水位が異
常高水位になったことを検出する異常高水位センサＨＨ
が設けられている。

【００２１】図１は制御装置の構成を示す図である。図
示するように、制御装置は制御ユニット２０とバックア
ップユニット３０とから構成される。バックアップユニ
ット３０はＡＮＤ回路３１、ＯＲ回路３２、ＮＯＴ回路
３３、異常高水位センサＨＨがＯＮした時作動する入力
回路３４、保持回路３５、ＡＮＤ回路３６、異常高水位
センサＨＨがＯＦＦした時作動する入力回路３７、ＡＮ
Ｄ回路３８及びタイマー３９を具備する。

【００２２】制御ユニット２０はポンプ運転水位センサ
Ｈ１及びポンプ停止水位センサＬが正常に作動し、制御
ユニット２０が正常に作動していることを示す制御ユニ
ット正常信号Ｓ２とポンプ運転信号Ｓ１を発するように
なっており、該制御ユニット正常信号Ｓ２とポンプ運転
信号Ｓ１はそれぞれバックアップユニット３０のＡＮＤ
回路３１に入力される。

【００２３】制御ユニット２０には図示は省略するが、
ポンプ運転水位センサＨ１、ポンプ停止水位センサＬの
検出信号が入力されるようになっている。上記制御装置
において、制御装置の制御ユニット２０は、該制御ユニ
ット２０が正常に作動しているときは制御ユニット正常
信号Ｓ２を出力している。そしてマンホール１０内の水
位が上昇しポンプ運転水位センサＨ１がポンプ運転水位
を検出（ＯＮ）したら制御ユニット２０はポンプ運転信
号Ｓ１を発する。これにより、ポンプ運転信号Ｓ１はＡ
ＮＤ回路３１、ＯＲ回路３２を通って端子４０からポン
プ駆動装置（図示せず）に出力され、ポンプＰ１又はＰ
２を起動運転する。

【００２４】ポンプＰ１又はＰ２の運転により汚水はポ
ンプＰ１又はＰ２の吐出管１２を通ってマンホール１０
の外に排出される。汚水の排水によりマンホール１０内
の水位が降下し、ポンプ停止水位センサＬがポンプ停止
水位を検知（ＯＦＦ）したら、制御ユニット２０からの
ポンプ運転信号Ｓ１はＯＦＦ（Ｌ（低）レベル）とな
り、運転中のポンプＰ１又はＰ２を停止する。

【００２５】ポンプ運転水位センサＨ１がなんらかの原
因で故障し、ポンプＰ１又はＰ２が運転されずに水位が
上昇し、異常高水位センサＨＨが異常高水位を検出（Ｏ
Ｎ）したら、この検出信号が制御ユニット２０とバック
アップユニット３０に入力される。この時、制御ユニッ
ト２０は正常であるから制御ユニット正常信号Ｓ２はＯ
Ｎ（Ｈ（高）レベル）のままである。

【００２６】また、ポンプ運転水位センサＨ１及びポン
プ停止水位センサＬに何らかの異常が発生すると異常高
水位センサＨＨのＯＮにより、次に説明する時間だけポ
ンプ運転信号Ｓ１を出力し、ポンプを運転する。図３は
正常時と異常時のポンプ運転時間の変化を示す図であ
る。ここで、制御ユニット２０内のタイマーの初期値は
３分とする。ポンプ運転水位センサＨ１及びポンプ停止
水位センサＬが正常に作動していると、汚水流入量が少
なく運転時間が上記初期値に満たない間は初期値Ｔ
_F（３分）となる。汚水水量が増えるとＴ_MAX（１０分）
以内で最新運転時間が記憶され、初期値が書き換えられ
る。

【００２７】ポンプ運転水位センサＨ１が何らかの原因
で異常となりポンプが運転されず、マンホール１０内の
水位が上昇し異常高水位センサＨＨがＯＮとなったと
き、制御ユニット２０はポンプ運転信号Ｓ１を所定時間
出力し、この所定時間だけポンプをバックアップ運転す
るが、このバックアップポンプ運転時間は、異常高水位
発生時の直前に記憶されているポンプ運転時間とする。
これにより、マンホール１０内に実際に流入する汚水流
量に応じたポンプＰ１又はＰ２のバックアップ運転が可
能となる。

【００２８】上記バックアップ運転制御は制御ユニット
２０に内蔵するＣＰＵでソフト的にも実行する。図４は
制御装置の制御ユニットの制御フローを示す図である。
ここで、バックアップポンプ初期設定時間はＴ_F（ここ
では３分）で、Ｔ_Bはバックアップポンプ運転時間、Ｔ
_MAXはバックアップポンプ運転時間の上限値である。先
ず、ポンプ運転水位を検出するポンプ運転水位センサＨ
１及びポンプ停止水位を検出するポンプ停止水位センサ
Ｌが異常か否かをチェックし（ステップＳＴ１）、異常
でなかったらポンプ運転水位センサＨ１及びポンプ停止
水位センサＬによる正規の運転を行い、異常だったらバ
ックアップポンプ運転時間Ｔ_BをＴ_B＝Ｔ_Fに設定する
（ステップＳＴ２）。

【００２９】異常高水位センサＨＨがＯＮとなっている
か否かをチェックし（ステップＳＴ３）、ＯＮであった
らポンプ運転信号Ｓ１を発し（ＯＮし）（ステップＳＴ
４）、ポンプＰ１又はＰ２を運転する。ポンプ運転時間
が時間Ｔ_Bを経過したら、運転中のポンプＰ１又はＰ２
を停止する（ステップＳＴ５、ＳＴ６）。

【００３０】前記ステップＳＴ３で異常高水位センサＨ
ＨがＯＦＦの場合は、ポンプ運転か否かをチェックし
（ステップＳＴ７）、ポンプ運転であったらポンプ停止
まで待ってポンプ運転時間を測定し、ポンプ運転時間Ｔ
_PNを決定する（ステップＳＴ８、ＳＴ９）。続いて時間
Ｔ_PNが初期設定時間Ｔ_Fより大きいか否かをチェックし
（ステップＳＴ１０）、Ｔ_PN≧Ｔ_Fであったら、ポンプ
バックアップ運転時間Ｔ_BをＴ_B＝Ｔ_PNとし（ステップＳ
Ｔ１１）、Ｔ_PN＜Ｔ_FであったらＴ_B＝Ｔ_Fとする（ステ
ップＳＴ１２）。

【００３１】続いて、Ｔ_B≧Ｔ_MAXであるか否かをチェッ
クし（ステップＳＴ１３）、Ｔ_B≧Ｔ_MAXでなかったらバ
ックアップポンプ運転時間Ｔ_BをＴ_B＝Ｔ_Bとし（ステッ
プＳＴ１４）、Ｔ_B≧Ｔ_MAXであったらバックアップポン
プ運転時間Ｔ_BをＴ_B＝Ｔ_MAXとする（ステップＳＴ１
５）。

【００３２】図２に示すように、マンホール１０にポン
プ運転水位センサＨ１、ポンプ停止水位センサＬ、及び
異常高水位センサＨＨの３個の水位センサが設けられて
いる場合、又は更に図５に示すように２台のポンプＰ１
及びＰ２を同時に運転する場合の２台ポンプ運転水位を
検出するセンサＨ２の計４個の水位センサが設けられて
いる場合、請求項２に記載の発明は、異常高水位センサ
ＨＨを除いた水位センサによるポンプの運転制御を行
う。

【００３３】図６は上記異常高水位センサと正常に動作
する各水位センサでポンプ運転する場合のパターンを示
す図である。図６（ａ）は３個の水位センサでポンプＰ
１とＰ２を単独交互運転する場合、図６（ｂ）は３個の
水位センサでポンプＰ１とＰ２を非常時並列運転する場
合、図６（ｃ）は４個の水位センサでポンプＰ１とＰ２
を並列交互運転する場合のそれぞれの運転パターンを示
す。

【００３４】図６（ａ）に示すように、３個の水位セン
サでポンプＰ１とＰ２を単独交互運転する場合で、全て
の水位センサが正常な場合は、ポンプ運転水位センサＨ
１がＯＮとなるとポンプＰ１又はＰ２を運転する。水位
が低下して、ポンプ停止水位センサＬがＯＦＦとなると
ポンプＰ１又はＰ２の運転を停止する。また、異常高水
位センサＨＨがＯＮとなると警報を出力すると同時にポ
ンプＰ１又はＰ２を運転する。

【００３５】ポンプ運転水位センサＨ１が異常な時は、
異常高水位センサＨＨがＯＮとなると警報を出力すると
同時にポンプＰ１又はＰ２を運転し、ポンプ停止水位セ
ンサＬがＯＦＦとなるとポンプＰ１又はＰ２の運転を停
止する。また、ポンプ停止水位センサＬが異常の場合は
異常高水位センサＨＨがＯＮとなると警報を出力すると
共にポンプＰ１又はＰ２を運転し、ポンプ運転水位セン
サＨ１がＯＦＦとなるとポンプＰ１又はＰ２の運転を停
止する。

【００３６】図６（ｂ）に示すように、３個の水位セン
サでポンプＰ１とＰ２を非常時並列運転する場合で、全
ての水位センサが正常な場合は、ポンプ運転水位センサ
Ｈ１がＯＮとなるとポンプＰ１又はＰ２を運転し、ポン
プ停止水位センサＬがＯＦＦとなるとポンプＰ１又はＰ
２の運転を停止する。異常高水位センサＨＨがＯＮする
と警報を出力すると同時にポンプＰ１及びＰ２を運転す
る。

【００３７】ポンプ運転水位センサＨ１が異常な時は、
異常高水位センサＨＨがＯＮとなると警報を出力すると
同時にポンプＰ１及びＰ２の２台を運転し、ポンプ停止
水位センサＬがＯＦＦとなるとポンプＰ１及びＰ２の２
台の運転を停止する。また、ポンプ停止水位センサＬが
異常の場合は異常高水位センサＨＨがＯＮとなると警報
を出力すると共にポンプＰ１及びＰ２の２台を運転し、
ポンプ運転水位センサＨ１がＯＦＦとなるとポンプＰ１
及びＰ２の２台の運転を停止する。なお、ポンプＰ１及
びＰ２の２台を運転する場合、ポンプＰ１とＰ２の同時
起動を避けるため、１台のポンプの起動が完了するま
で、他のポンプの起動をタイマーで遅らせる。

【００３８】図６（ｃ）に示すように、４個の水位セン
サでポンプＰ１とＰ２で単独交互運転する場合で、全て
水位センサが正常な場合は、ポンプ運転水位センサＨ１
のＯＮによりポンプＰ１又はＰ２の１台を、２台のポン
プ運転水位センサＨ２のＯＮによりポンプＰ１及びＰ２
の２台を、異常高水位センサＨＨのＯＮにより警報を出
力すると同時にポンプＰ１及びＰ２の２台をそれぞれ運
転し、ポンプ停止水位センサＬのＯＦＦでポンプＰ１及
びＰ２の２台を停止する。

【００３９】２台のポンプ運転水位センサＨ２の異常な
時は、ポンプ運転水位センサＨ１のＯＮによりポンプＰ
１又はＰ２の１台を、異常高水位センサＨＨのＯＮによ
り警報を出力すると同時にポンプＰ１及びＰ２の２台を
それぞれ運転し、ポンプ停止水位センサＬのＯＦＦによ
りポンプＰ１及びＰ２を停止する。また、ポンプ運転水
位センサＨ１が異常な時は、２台のポンプ運転水位セン
サＨ２のＯＮでポンプＰ１又はＰ２の１台を、異常高水
位センサＨＨのＯＮにより警報を出力すると同時にポン
プＰ１及びＰ２の２台をそれぞれ運転し、ポンプ停止水
位センサＬのＯＦＦによりポンプＰ１及びＰ２の２台を
停止する。

【００４０】ポンプ停止水位センサＬの異常な時は、２
台のポンプ運転水位センサＨ２のＯＮによりポンプＰ１
又はＰ２の１台を、異常高水位センサＨＨのＯＮにより
警報を出力すると同時にポンプＰ１及びＰ２の２台をそ
れぞれ運転し、ポンプ運転水位センサＨ１のＯＦＦでポ
ンプＰ１及びＰ２の２台を停止する。

【００４１】マンホールポンプの運転においては、スカ
ムの発生を防ぐため極力マンホール１０内の底部まで汚
水を吐き出す、所謂スカム対策運転を行う。この場合、
上記のように、ポンプＰ１及びＰ２の空運転が行われな
い最も低い水位になるまでポンプ運転を行うのである
が、マンホール１０の底面に近いので水位センサ等の取
付けができない。このためポンプ停止水位センサＬがポ
ンプ停止水位を検知してから、ポンプを運転し、タイマ
ーに設定した一定時間の経過後にポンプを停止してい
る。この場合、現地にて実際にポンプを運転し、ポンプ
が停止した時所望のスカム水位になるように時間を設定
するが、設定時の汚水流量と実際の運転時の汚水流量等
が異なることから、スカム対策運転で所望の水位でポン
プを停止できないという問題がある。

【００４２】図７は請求項３に記載の発明の排水ポンプ
制御装置の機能を説明するための図である。図７に示す
ように、ポンプ運転水位センサＨ１がＯＮとなる時間を
ｔ１、ポンプが運転され水位が低下しポンプ停止水位セ
ンサＬがＯＦＦとなる時間をｔ２、ポンプ運転水位とポ
ンプ停止水位との水位差をＬ１、ポンプ停止水位とスカ
ム水位との水位差をＬ２とすると、スカム運転時間Ｔ_S
は、Ｔ_S＝Ｌ２×（ｔ２−ｔ１）／Ｌ１又は、Ｔ_S＝Ｑ２×（ｔ２−ｔ１）／Ｑ１ここで、Ｑ１はポンプ停止水位からポンプ運転水位まで
の容積、Ｑ２はスカム水位からポンプ停止水位までの容
積である。

【００４３】ポンプ運転水位でポンプが運転され、ポン
プ停止水位で停止する毎に上記スカム運転時間Ｔ_Sを求
めて、その値を制御ユニット２０の記憶部に記憶し、そ
の値が変わる毎に更新しておき、この記憶した最新のス
カム運転時間Ｔ_Sでポンプのスカム対策運転を行う。即
ち、制御装置にスカム運転時間Ｔ_Sの学習機能を持たせ
た。このようにスカム運転時間Ｔ_Sの学習機能を持たせ
ることにより、マンホール１０に実際に流入する汚水流
入量に応じて、略所望のスカム水位に達したとき、ポン
プを停止させることができる。

【００４４】また、上記のように、このような排水ポン
プの制御装置において、図８に示すように、マンホール
１０内には異常低水位センサＬＬが設けられ、異常低水
位になった時、その旨を知らせる警報を発生するように
した異常低水位警報発生装置が設けられている場合が多
い。この場合上記のようにスカム運転毎に異常低水位警
報発生装置が作動し警報を発するという問題がある。

【００４５】そこで、請求項５に記載の発明は、スカム
運転の場合、スカム対策運転と判断し、異常低水位警報
発生装置を無視し警報を発する動作を行わせない。そし
てこの異常低水位警報発生装置の無視は水位が異常低水
位を超えるまで維持する。

【００４６】図９は上記スカム運転の場合の異常低水位
警報発生装置を無視する制御フローを示す図である。先
ず、異常低水位センサＬＬがＯＦＦとなったか否かをチ
ェックし（ステップＳＴ２１）、異常低水位が発生した
場合は続いてスカム対策運転中か否かをチェックし（ス
テップＳＴ２２）、スカム対策運転中であったら異常低
水位警報発生装置の警報動作ができないよう（警報無許
可）にする（ステップＳＴ２３）。

【００４７】続いて、スカム対策運転が終了したか否か
をチェックし（ステップＳＴ２４）、スカム対策運転が
終了したらポンプ運転を停止する（ステップＳＴ２
５）。続いて汚水水位が異常低水位以上になったか（異
常低水位センサＬＬが復帰（ＯＮ）したか）否かをチェ
ックし（ステップＳＴ２６）、異常低水位以上に復帰し
たら、低水位警報発生装置の警報無許可を解除する（ス
テップＳＴ２７）。

【００４８】また、前記ステップＳＴ２２において、ス
カム対策運転中でなかったら、汚水水位が異常低水位と
なったとしてポンプ運転を停止し（ステップＳＴ２
８）、低水位警報発生装置から汚水水位が異常低水位に
なったことを警報する（ステップＳＴ２９）。

【００４９】請求項５に記載の発明は上記制御ユニット
２０の故障時、図１の制御ユニット正常信号Ｓ２がＯＦ
Ｆとなり、異常高水位センサＨＨがＯＮになったにもか
かわらず、制御ユニット２０からポンプ運転信号Ｓ１が
出力されない場合の非常時に最後のポンプのバックアッ
プ運転を行うようにしたものである。請求項５に記載の
発明の排水ポンプ制御装置を図１に基づいて説明する。

【００５０】異常高水位センサＨＨがＯＮになると、バ
ックアップユニット３０の入力回路３４が作動し保持回
路３５をセットする。これにより保持回路３５の出力は
ＯＮ（Ｈレベル）となる。一方制御ユニット２０の制御
ユニット正常信号Ｓ２はＯＦＦでＮＯＴ回路３３の出力
はＯＮ（Ｈレベル）であるから、ＡＮＤ回路３６の出力
はＯＮ（Ｈレベル）となり、ＯＲ回路３２を通してポン
プ運転信号Ｓ１が出力され、ポンプＰ１又はＰ２が運転
される。

【００５１】ポンプＰ１又はＰ２が運転され、水位が低
下し異常高水位センサＨＨがＯＦＦとなると、入力回路
３７が作動しその出力をＯＮ（Ｈレベル）し、ＡＮＤ回
路３８を介してタイマー３９が作動し、該タイマー３９
にセットされた時間経過後に保持回路３５をリセットす
る。これによりポンプ運転信号Ｓ１がＯＦＦとなり、ポ
ンプＰ１又はＰ２の運転を停止する。即ち、制御ユニッ
ト２０が故障し、制御ユニット２０からの信号が全て遮
断されても、異常高水位を異常高水位センサＨＨが検出
したら、ポンプＰ１又はＰ２を運転させ、タイマー３９
に設定した時間後に該ポンプＰ１又はＰ２の運転を停止
する。

【００５２】なお、上記例ではバックアップユニット３
０を論理素子で構成したが、同じ機能を有するバックア
ップユニットはリレー回路でも構成することができる。

【００５３】図１０は本発明のマンホールポンプ制御装
置の外観構成を示す図で制御ユニット２０はケーシング
２１内に収容配置され、該ケーシング２１に蓋体２２が
設けられている。該制御ユニット２０には端子ユニット
２３ａとケーブル２４を介してバックアップユニット３
０が、端子ユニット２３ｂとケーブル２５を介して入力
用中継端子２９が、端子ユニット２３ｃとケーブル２６
を介して外部操作ユニット４１が、端子ユニット２３ｄ
とケーブル２７を介して操作表示ユニット２８が接続さ
れている。

【００５４】バックアップユニット３０は異常高水位セ
ンサ（フロート）ＨＨ、外部警報器４２、ポンプを保護
するセンサスイッチ（例えば、過負荷保護）Ｅ１、Ｅ
２、ポンプ運転用電磁接触器Ｍｇ１、Ｍｇ２等が接続さ
れる。また、入力用中継端子２９には２台のポンプ運転
水位センサＨ２、ポンプ運転水位センサＨ１、ポンプ停
止水位センサＬ又は投込式水位計４３等（投込式水位計
の場合はＨ２、Ｈ１、ＬＬは不要）が接続され、外部操
作ユニット４１には外部操作に必要なスイッチやランプ
等が接続される。

【００５５】なお、上記例ではマンホール内に設置した
排水ポンプの制御装置を例に説明したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、排水ピット等に設置された
排水ポンプの運転制御装置としても利用できることは当
然である。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように各請求項に記載の発
明によれば下記のような優れた効果が得られる。

【００５７】請求項１に記載の発明によれば、該制御ユ
ニットは水位がポンプ運転水位になったらポンプを運転
し、ポンプ停止水位でポンプを停止すると共に、該ポン
プ運転時間を記憶し、運転水位センサ及び停止水位セン
サが故障し水位が異常高水位となった時、直前の該ポン
プ運転時間に基づいて該ポンプを運転する学習機能を持
つので、水位が異常高水位となった時に実際にマンホー
ル内に流入する汚水流量に応じた適切なバックアップ時
間でポンプを運転制御できる。

【００５８】また、請求項２に記載の発明によれば、制
御ユニットは複数の水位センサの内、異常高水位を検出
するセンサ以外の他の水位センサが故障した場合、該異
常高水位センサと正常に作動する他の水位センサとでポ
ンプの運転制御を行う機能を持つので、故障した水位セ
ンサが修理される等して復帰するまでポンプ運転制御が
続行できる。

【００５９】また、請求項３に記載の発明によれば、制
御ユニットは異常高水位センサを除く、他の水位センサ
によるポンプ運転時間を基にスカム対策ポンプ運転時間
を算出記憶し、ポンプを運転する学習機能を持つので、
汚水流入量が変動する場合でも、適切なスカム水位でポ
ンプを静止させることができ、且つポンプの空運転を防
止できる。

【００６０】また、請求項４に記載の発明によれば、制
御ユニットはスカム対策運転中は異常低水位警報機能を
停止させると共に、水位が該異常低水位を超えたら該停
止を解除する機能を持つので、スカム対策ポンプ運転の
度毎に異常低水位の警報が発せられるということがなく
なる。

【００６１】また、請求項５に記載の発明によれば、制
御装置は制御ユニット故障時又は異常高水位をセンサが
検出したにもかかわらずポンプが運転されない場合、タ
イマーで所定時間だけポンプを運転させるバックアップ
ユニットを具備するので、制御ユニットが作動しない場
合でもポンプのバックアップ運転が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の排水ポンプ制御装置の構成を示す図で
ある。

【図２】本発明の排水ポンプ制御装置を用いるマンホー
ル装置の構成を示す図である。

【図３】本発明の排水ポンプ制御装置の水位センサ正常
時と異常時のポンプ運転時間の変化を示す図である。

【図４】本発明の排水ポンプ制御装置のポンプのバック
アップ運転制御フローを示す図である。

【図５】本発明の排水ポンプ制御装置を用いるマンホー
ル装置の構成を示す図である。

【図６】本発明の排水ポンプ制御装置のポンプ運転パタ
ーンを示す図で、図６（ａ）及び（ｂ）は水位センサ３
個の場合を、図６（ｃ）は水位センサ４個の場合をそれ
ぞれ示す図である。

【図７】本発明の排水ポンプ制御装置を用いるマンホー
ル装置の構成を示す図である。

【図８】本発明の排水ポンプ制御装置を用いるマンホー
ル装置の構成を示す図である。

【図９】本発明の排水ポンプ制御装置のスカム対策運転
における異常低水位警報発生装置を無視する制御フロー
を示す図である。

【図１０】本発明の排水ポンプ制御装置の外観構成を示
す図である。

【符号の説明】

１０マンホール１１流入管１２吐出管２０制御ユニット３０バックアップユニットＰ１ポンプＰ２ポンプＨＨ異常高水位センサＨ１ポンプ運転水位センサＨ２２台のポンプ運転水位センサＬポンプ停止水位センサＬＳスカム水位センサＬＬ異常低水位センサ

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】汚水の流入するマンホール内や排水ピッ
ト等に溜った汚水を排出するポンプを設置し、水位を検
出する複数の水位センサの出力により、該ポンプを運転
させる排水ポンプ制御装置において、前記制御装置は制御ユニットを具備し、該制御ユニット
は前記水位センサの出力信号により水位がポンプ運転水
位になったらポンプを運転し、ポンプ停止水位でポンプ
を停止させると共に、該ポンプ運転時間を記憶し、ポン
プ運転水位を検出する水位センサ及びポンプ停止水位を
検出する水位センサが故障し水位が異常高水位となった
時、直前の該ポンプ運転時間に基づいて該ポンプをバッ
クアップ運転させる学習機能を持つことを特徴とする排
水ポンプ制御装置。
【請求項２】請求項１に記載の排水ポンプ制御装置に
おいて、前記制御ユニットは前記複数の水位センサの内、異常高
水位を検出する水位センサ以外の他の水位センサが故障
した場合、該異常高水位を検出する水位センサと正常に
作動する他の水位センサとで前記ポンプの運転制御を行
う機能を持つことを特徴とする排水ポンプ制御装置。
【請求項３】請求項１又は２に記載の排水ポンプ制御
装置において、前記制御ユニットは異常高水位を検出する水位センサを
除く、他の水位センサによるポンプ運転時間を基にスカ
ム対策ポンプ運転時間を算出記憶し、該スカム対策ポン
プ運転時間でポンプを運転させる学習機能を持つことを
特徴とする排水ポンプ制御装置。
【請求項４】請求項１又は２又は３に記載の排水ポン
プ制御装置において、前記制御ユニットは異常低水位警報機能を具備し、前記
スカム対策運転中は該異常低水位警報機能を停止させる
と共に、水位が該異常低水位を超えたら該停止を解除す
る機能を持つことを特徴とする排水ポンプ制御装置。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれか１つに記載の
排水ポンプ制御装置において、前記制御装置は前記制御ユニット故障時又は異常高水位
を水位センサが検出したにもかかわらずポンプが運転さ
れない場合、タイマーで所定時間だけポンプを運転させ
るバックアップユニットを具備することを特徴とする排
水ポンプ制御装置。