JP2000204642A - 中継ポンプ場の不明水検知方法およびその装置 - Google Patents

中継ポンプ場の不明水検知方法およびその装置

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JP2000204642A JP249099A JP249099A JP2000204642A JP 2000204642 A JP2000204642 A JP 2000204642A JP 249099 A JP249099 A JP 249099A JP 249099 A JP249099 A JP 249099A JP 2000204642 A JP2000204642 A JP 2000204642A
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relay
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Yoshiharu Shioyama
山 欣 春 塩
Toshikazu Uozumi
住 敏 和 魚
Tsutomu Kashimura
村 勉 樫
Makoto Yamaguchi
口 誠 山
Shoji Kitayama
山 昭 二 北
Koichi Katayama
山 浩 一 片
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KAJIMA AQUA TEC KK
TODOROKI INDUSTRY CO Ltd
Kajima Corp
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KAJIMA AQUA TEC KK
TODOROKI INDUSTRY CO Ltd
Kajima Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の中継ポンプ場を管路で連結した下水道
管路施設に流入する不明水を検知し、その浸水箇所を特
定する中継ポンプ場の不明水検知方法およびその装置を
提供する。 【解決手段】 予め各中継ポンプ場(1〜n)の計画流
入量(PQx)を入力しておき、各中継ポンプ場(1〜
n)について順次、そのポンプ場(x)における計画流
入量(PQx)とそのポンプ場(x)に直接つながる管
路(Ln〜Lx)からの計画流入量の合計との差(ΔP
Qx)を求め、実際流入量(Qx)とそのポンプ場
(x)に直接つながる管路(Ln〜Lx)からの実際流
入量の合計との差(ΔQx)を求めて両者の比(ΔQx
/ΔPQx)が判断基準値(α)を越えている場合にそ
のポンプ場に流入する管路(Lx)で不明水の浸水が生
じていると判断する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、下水道管路施設に
流入する不明水を検知する中継ポンプ場の不明水検知方
法およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】下水道管路施設においては、異常流入す
る不明水が最大の問題点であり、この不明水が増えると
下水処理のコストの増加、処理能力不全、処理能力不足
といった問題が発生する。
【0003】この不明水の原因には、管路破損または施
工不良による地下水の流入、あるいはマンホール等から
の雨水流入等が考えられる。
【0004】従来、下水道管路施設の中継ポンプ場から
庁舎や下水処理場などへ転送されて管理に供される運転
データは、ポンプ故障・漏水・停電等の中継ポンプ場の
異常警報、あるいはポンプ運転時間等に限定され、管路
施設全体の不明水に関する情報は送信されていなかっ
た。
【0005】なお、管路で連通した複数のポンプを制御
する技術として、特開平6−242805号公報に水位
・気象の情報を入力して各ポンプ・ゲートを遠隔監視制
御を行う技術、特公平8−26873号公報に流入下水
量が予測されている場合のポンプ制御技術、また特開平
10−30573号公報に運転実績データからの予測に
よって制御する技術が開示されている。しかし、これら
の技術はいずれも不明水発生有無の判断および不明水の
浸水箇所を特定できるものではない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、下水道管路
施設に流入する不明水を検知し、その浸水箇所を特定す
る中継ポンプ場の不明水検知方法およびその装置を提供
することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の不明水検知方法
によれば、複数の中継ポンプ場を管路で連結した下水管
路施設に流入する不明水の検知方法であって、予め各中
継ポンプ場の計画流入量(PQx)を入力しておき、各
中継ポンプ場について順次、そのポンプ場における計画
流入量とそのポンプ場に直接つながる管路からの計画流
入量の合計との差(ΔPQx)を求め、実際流入量とそ
のポンプ場に直接つながる管路からの実際流入量の合計
との差(ΔQx)を求めて両者の比(ΔQx/ΔPQ
x)が判断基準値を越えている場合にそのポンプ場に流
入する管路で不明水の浸水が生じていると判断する。
【0008】そして、前記実際流入量をポンプの時間当
たりの能力とポンプ稼働時間との積、すなわちQx=T
x×Cxで算出する。ここに、Txはポンプの1日当た
り稼働時間(min)、Cxはポンプ能力(m3 /mi
n)である。
【0009】また、前記判断基準値は経験値から設定し
て値を使用し、この値は例えばキーボードから入力し、
必要に応じて再設定する。
【0010】あるいは、前記判断基準値は実績データか
ら統計的手法によって算出した値を用いる。実績データ
は例えばデータ蓄積装置に格納しておき、そのデータよ
り算出する。
【0011】本発明の不明水検知装置によれば、複数の
中継ポンプ場を管路で連結した下水管路施設に流入する
不明水の検知装置であって、各中継ポンプ場に監視デー
タ自動収集装置を設け、その監視データ自動収集装置か
らそれぞれ通信回線を介して監視センターコンピュータ
装置に接続し、その監視センターコンピュータ装置にデ
ータ蓄積装置に接続し、予め各中継ポンプ場の計画流入
量(PQx)を入力しておき、ポンプ場における計画流
入量とそのポンプ場に直接つながる管路からの計画流入
量の合計との差(ΔPQx)を求め、実際流入量とその
ポンプ場に直接つながる管路からの実際流入量の合計と
の差(ΔQx)を求めて両者の比(ΔQx/ΔPQx)
が判断基準値を越えている場合にそのポンプ場に流入す
る管路で不明水の浸水が生じていると判断する機能を有
している。
【0012】したがって、本発明によれば、中継ポンプ
場から入力される実際流入量と予め入力された計画流入
量とから下水管路施設に流入する不明水が生じているか
どうか判断し、これを各中継ポンプ場について順次おこ
なうことで浸水箇所を特定することができる。そしてそ
の判断を行う判断基準値は経験値から設定した値、ある
いはデータ蓄積装置に格納した実績データから統計的手
法によって算出した値を用い、天候別に層別して解析す
ることで、精度良く判定することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図1は下水道管路施設を説明する図
で、n箇所の中継ポンプ場(1、2、3、・・・、x、
・・・n)があって管路(L1、L2、L3、・・・L
x、・・・、Ln)で処理場20に連通されている。そ
して、各ポンプ場(1〜n)の計画流入量は符号PQ1
〜PQnで、実際流入量は符号Q1〜Qnで示されてい
る。なお、矢印wは浸水を示している。
【0014】そして、図2には本発明を実施する装置の
構成が示されている。各中継ポンプ場(1〜n)には後
記する監視データを収集する中継ポンプ監視データ自動
収集装置D1〜Dnが設けられ、それぞれ通信回線31
を介して監視センターコンピュータ装置21に入力され
ている。そのコンピュータ装置21には、データ蓄積装
置22が連結されてデータが授受され、そして、キーボ
ード入力装置23から入力され、表示装置24、帳票出
力装置25、及び警報装置26に出力されている。ま
た、前記通信回線31から電話機32及びポケットベル
33にも出力されている。
【0015】監視データ自動収集装置D1〜Dnは各ポ
ンプ場毎に監視収集データとして ・ポンプ運転開始時刻(年、月、日、時、分) ・ポンプ運転終了時刻(年、月、日、時、分) ・降雨量(晴天、降雨の識別データ) を収集し、ポンプの1日当たり稼働時間Tx=Σ(ポン
プ運転終了時刻−ポンプ運転開始時刻) を算出する。
【0016】また、蓄積データとしては、 ・ポンプ場No. ・日付 ・降雨量 ・実際流入量 Qx ・計画流入量 PQx ・不明水発生判断基準値 α をデータ蓄積装置22に蓄積する。
【0017】次に、不明水の検知方法を図3のフローチ
ャートによって説明する。ステップS1では検知するポ
ンプ場(x)をn番目のポンプ場からスタートし、順次
下流へ下り、1番目を終えて終了する。そして、ステッ
プS2において、そのポンプ場(x)の実際流入量Qx
(=Tx×Cx)とそのポンプ場に直接つながっている
上流の管路(x+1、x+2、・・・)からの実際流入
量の合計(Qx+1 +・・・)との差ΔQxを算出する。
次に、ステップS3において、予めインプットされてい
るそのポンプ場(x)の計画流入量PQxとそのポンプ
場に直接つながっている上流の管路(x+1、x+2、
・・・)からの計画流入量の合計(PQx+1 +・・・)
との差ΔPQxを算出する。
【0018】そして、ステップS4でS3で算出したΔ
PQxとS2で算出したΔQxとの比ΔQx/ΔPQx
を判断基準値αと比較し、α未満であればステップS1
に戻り、α以上であれば、そのポンプ場(x)で不明水
発生と判断する(ステップS5)。
【0019】上記の判断基準値αは、経験値をキーボー
ド23から入力して設定する。そして、必要に応じて再
設定を行う。
【0020】または、実績データをデータ蓄積装置22
に蓄積し、そのデータから統計的手法を用いた分析によ
って判断基準値αを算出する。
【0021】図4において、横軸にはΔQx/ΔPQx
の値を、縦軸にはその度数を採ってΔQx/ΔPQxの
度数分布が示されており、不明水の発生確率p(α)が
99.7%以上になるαを求める。
【0022】なお、判断基準値αは晴天時と降雨時と天
候別に層別した実績データに基づいてそれぞれ算出す
る。
【0023】図5は統計的な方法で不明水の発生を判定
する具体的な方法を説明するための図であり、横軸に時
間を、そして縦軸に流入量を示している。
【0024】今現時点を含む一定期間Tすなわち時刻t
1ないしt2において、前期間(T−1)に平常時流入
量データの平均値x1および平常時データとみなせない
異常データを除いた正常データに基づいて判断基準値α
1を定めておく、すなわちα1=x1+3Δx1からα
1を求める。ここでΔx1は平均値x1の標準偏差であ
る。
【0025】そして期間Tの実際流入量を求め、線A1
を得たものとする。この場合、線α1以上の点aは異常
増水の発生すなわち不明水が発生したものと判断する。
次いで時刻t2以後の期間(T+1)では前回の期間T
のデータに基づいて平均値x2および判断基準値α2を
定める。
【0026】ここでα2=x2+3Δx2である。
【0027】この期間(T+1)では実際の流入量A2
を求め点bは不明水の発生とする。以下同様に実行す
る。
【0028】このように本発明によれば不明水の発生を
検知でき、浸水個所を特定できる。
【0029】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
て不明水の浸水箇所の特定が可能となり、併せて下記諸
データが把握できる。
【0030】・各中継ポンプ場毎の実際流入量 ・実際流入量と計画流入量との相関 ・晴天時の実績データの集積 ・晴天時実績データと雨天時流入量との相関 ・雨量計との連関による実流入量の評価 ・不明水特定箇所の表示 そして、この方法は、中規模の下水道分野における中継
ポンプ場を有する公共下水道、農漁業集落排水処理施
設、コミュニティーランドなどの管路施設に適用でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】下水道管路施設の説明図。
【図2】本発明を実施する装置の構成を示す図。
【図3】本発明の不明水検知方法のフローチャート図。
【図4】判断基準値を統計的手法で算出する説明図。
【図5】統計的方法による不明水の発生の判定を説明す
るための図。
【符号の説明】
1〜n・・・ポンプ場 L1〜Ln・・・下水管路 20・・・処理場 21・・・監視センターコンピュータ装置 22・・・データ蓄積装置
フロントページの続き (72)発明者 塩 山 欣 春 東京都港区元赤坂1丁目2番7号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 魚 住 敏 和 東京都港区元赤坂1丁目2番7号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 樫 村 勉 東京都江東区東陽6丁目3番2号 カジマ アクアテック株式会社内 (72)発明者 山 口 誠 大阪府大阪市西区立売堀1−1−1 カジ マアクアテック株式会社大阪支店内 (72)発明者 北 山 昭 二 大阪府大阪市北区東天満2−9−4 轟産 業株式会社大阪支店内 (72)発明者 片 山 浩 一 東京都千代田区神田佐久間河岸69 轟産業 株式会社東京支店内 Fターム(参考) 2D063 AA09

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の中継ポンプ場を管路で連結した下
    水管路施設に流入する不明水の検知方法であって、予め
    各中継ポンプ場の計画流入量(PQx)を入力してお
    き、各中継ポンプ場について順次、そのポンプ場におけ
    る計画流入量とそのポンプ場に直接つながる管路からの
    計画流入量の合計との差(ΔPQx)を求め、実際流入
    量とそのポンプ場に直接つながる管路からの実際流入量
    の合計との差(ΔQx)を求めて両者の比(ΔQx/Δ
    PQx)が判断基準値を越えている場合にそのポンプ場
    に流入する管路で不明水の浸水が生じていると判断する
    ことを特徴とする中継ポンプ場の不明水検知方法。
  2. 【請求項2】 前記実際流入量をポンプの時間当たりの
    能力とポンプ稼働時間との積で算出している請求項1に
    記載の中継ポンプ場の不明水検知方法。
  3. 【請求項3】 前記判断基準値は経験値から設定した値
    である請求項1または2に記載の中継ポンプ場の不明水
    検知方法。
  4. 【請求項4】 前記判断基準値は実績データから統計的
    手法によって算出した値である請求項1または2に記載
    の中継ポンプ場の不明水検知方法。
  5. 【請求項5】 複数の中継ポンプ場を管路で連結した下
    水管路施設に流入する不明水の検知装置であって、各中
    継ポンプ場に監視データ自動収集装置を設け、その監視
    データ自動収集装置からそれぞれ通信回線を介して監視
    センターコンピュータ装置に接続し、その監視センター
    コンピュータ装置にデータ蓄積装置に接続し、予め各中
    継ポンプ場の計画流入量(PQx)を入力しておき、ポ
    ンプ場における計画流入量とそのポンプ場に直接つなが
    る管路からの計画流入量の合計との差(ΔPQx)を求
    め、実際流入量とそのポンプ場に直接つながる管路から
    の実際流入量の合計との差(ΔQx)を求めて両者の比
    (ΔQx/ΔPQx)が判断基準値を越えている場合に
    そのポンプ場に流入する管路で不明水の浸水が生じてい
    ると判断する機能を有していることを特徴とする中継ポ
    ンプ場の不明水検知装置。
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