JP2006274704A - Pump gate and fault detection method of flap valve for the pump gate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、第一水路と第二水路の境界部に設置され開閉自在な止水ゲート扉体に両水路間を連通させる通水管を貫通形成し、前記通水管にポンプケースを取り付けるとともに、前記ポンプケースの吐出し側にポンプにより吐出される水圧によって開放され、自重により閉塞するフラップ弁機構を備えているポンプゲートに関する。 The present invention is formed by penetrating a water pipe that communicates between the two water paths to a water stop gate door that is installed at the boundary between the first water channel and the second water channel, and attaches a pump case to the water pipe, The present invention relates to a pump gate having a flap valve mechanism that is opened by a water pressure discharged by a pump on the discharge side of a pump case and is closed by its own weight.
従来、治水等を目的として、例えば河川や水路の合流地点に、開閉自在に設置された止水ゲート扉体に排水ポンプを備えた止水ゲートを設置し、止水ゲートによって仕切られた第一水路から排水ポンプにより第二水路に水を移送するポンプゲートが構築されている。このようなポンプゲートは、止水ゲート扉体を上昇させた開放状態で第一水路の一例である支流河川から第二水路の一例である本流河川に水が自然流下するように構成され、雨天等による増水等で本流河川の水位が支流河川の水位より上昇したようなときに、前記止水ゲート扉体を降下させた閉鎖状態で本流河川から支流河川への逆流を回避しながら、ポンプケースに内蔵されたポンプを作動させて支流河川から本流河川に水を移送するもので、前記ポンプの支流河川に臨む吸込み側端部には吸込みカバーがフランジ接続され、本流河川に臨む吐出し側端部にはフラップ弁が開閉自在に取付けられ、支流河川から本流河川への流れが許容され、本流河川から支流河川への流れが阻止されるように構成されている。 Conventionally, for the purpose of flood control, for example, a water stop gate equipped with a drainage pump is installed on a water stop gate door that can be opened and closed at the junction of rivers and waterways. A pump gate is constructed to transfer water from the water channel to the second water channel by a drainage pump. Such a pump gate is configured so that water flows naturally from a tributary river, which is an example of a first water channel, to a main river, which is an example of a second water channel, in an open state in which the water stop gate body is raised. When the water level of the mainstream river rises from the water level of the tributary river due to water increase due to etc., the pump case avoids the backflow from the mainstream river to the tributary river in the closed state with the stop gate door lowered. The pump built in the pump is operated to transfer water from the tributary river to the main river. The suction side end of the pump facing the tributary river is flanged and the discharge side end facing the main stream A flap valve is attached to the section so as to be openable and closable, and the flow from the tributary river to the main river is allowed, and the flow from the main river to the tributary river is prevented.
つまり、前記止水ゲート扉体を降下させた閉鎖状態でポンプを作動させると、その吐出し圧力で前記フラップ弁が開放されて本流河川に水が移送され、ポンプを停止させると、自重でフラップ弁が閉塞状態に移行して本流河川から支流河川への水の逆流が阻止されるのである。 That is, when the pump is operated in the closed state in which the water stop gate body is lowered, the flap valve is opened by the discharge pressure, water is transferred to the mainstream river, and when the pump is stopped, the flap is caused by its own weight. The valve shifts to a closed state, preventing water from flowing back from the main river to the tributary river.
ところが、ポンプにより移送される水には、流木、砂利、布切れ、樹脂片等の固形異物が含まれることが多く、このような異物が前記フラップ弁の可動部等に絡みつくと、ポンプを停止させても前記フラップ弁が完全に閉塞しない異常状態となり、機械的スイッチや近接センサ等を用いて前記フラップ弁の開閉状態を検出し、閉塞状態が検出されないときに前記止水ゲート扉体の上昇作動を規制することで、フラップ弁が前記止水ゲートの上部戸当たりに接触して損傷する事故を回避する技術等が提案されていた。 However, the water transported by the pump often contains solid foreign objects such as driftwood, gravel, piece of cloth, resin pieces, and the pump stops when such foreign objects get entangled with the movable part of the flap valve. Even if the flap valve is not closed, the flap valve is in an abnormal state where it is not completely closed, and the open / close state of the flap valve is detected using a mechanical switch or proximity sensor. A technique for avoiding an accident in which the flap valve contacts and damages the upper door of the water stop gate by restricting the operation has been proposed.
さらに、フラップ弁の開度を確実に監視できてしかも省力化が可能であり、さらにはゲートポンプの破損防止を図りつつ最低運転水位を極力低くすることが可能なゲートポンプを提供することを目的として、共振回路を用いて共振点のズレを検知する共振型や、静電容量を検知する容量型、若しくは渦電流損を検知する渦電流型等の非接触の近接センサを用いて前記フラップ弁までの距離を計測することにより、フラップ弁の開度を測定する開度測定手段を設けるものが提案されていた。
しかし、上述した特許文献1に記載されたフラップ弁の開閉状態検出センサでは、通水管を流れる水に浮遊する異物等の衝突による衝撃や当該異物の付着により正確に開閉状態を検出できないという問題があった。例えば、フラップ弁の内表面とその内表面が接触する通水管端部に電極を設け、フラップ弁が閉塞したことを電極の接触により検出するものでは、電極表面の腐食によって導通が検出できなくなる場合があり、通水管の吐出し側端部のフラップ弁との接合部にスイッチが埋設された凹部を形成し、その凹部に嵌入する突起をフラップ弁に形成するものでは、突起に異物が衝突して変形し、或いは、破損することにより、さらには、突起に異物が絡み付くことにより正確に検出できなくなるという問題があった。また、フラップ弁の閉塞時に異物が凹部に入り込むとスイッチが常に作動状態でロックされる虞もあり、そのようなときには上部戸当たりへの接触事故を回避できないという問題もあった。
However, the flap valve open / closed state detection sensor described in
さらに、上述した特許文献2に記載されたフラップ弁の開度を測定する開度測定手段を設けるものでは、水位及びフラップ弁の開度に基づいて最低運転水位を極力低くすることを目的とするものであり、開度測定手段が正常に動作していることを前提としたものに過ぎず、更なる改良の余地があった。
Furthermore, in the thing provided with the opening degree measuring means for measuring the opening degree of the flap valve described in
本発明は、上述の従来欠点に鑑み、フラップ弁の開閉状態検出センサの破損事故の発生を低減させ、安定的且つ正確に検出できるポンプゲートを提供し、併せて、開閉状態検出センサの稼働状態を正確に診断できる異常検出部を備えたポンプゲート及びポンプゲートのフラップ弁の異常検出方法を提供する点にある。 In view of the above-mentioned conventional drawbacks, the present invention provides a pump gate that can reduce the occurrence of an accident of breakage of an open / close state detection sensor of a flap valve, and can stably and accurately detect the operation, and the operating state of the open / close state detection sensor. It is the point which provides the abnormality detection method of the pump gate and the flap valve of a pump gate provided with the abnormality detection part which can diagnose correctly.
上述の目的を達成するため、本発明によるポンプゲートの第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項1に記載した通り、第一水路と第二水路の境界部に設置され開閉自在な止水ゲート扉体に両水路間を連通させる通水管を貫通形成し、前記通水管にポンプケースを取り付けるとともに、前記ポンプケースの吐出し側にポンプにより吐出される水圧によって開放され、自重により閉塞するフラップ弁機構を備えているポンプゲートであって、前記フラップ弁の開閉に伴って信号を出力する開閉状態検出センサを、前記フラップ弁機構の管体外周部側に設けてある点にある。
In order to achieve the above-described object, the first characteristic configuration of the pump gate according to the present invention is installed at the boundary between the first water channel and the second water channel as described in
上述の構成によれば、ポンプの運転時にポンプケースまたは通水管により移送される水に浮遊する固形異物の流れの影響が比較的小さい領域、つまり、前記フラップ弁機構の管体外周部側に、開閉状態検出センサを設けてあるため、当該検出部に異物が衝突したり、絡み付くことが殆ど無く、従って、破損事故に到らず、安定的且つ正確に検出できるようになるのである。 According to the above-described configuration, in the region where the influence of the flow of the solid foreign matter floating in the water transferred by the pump case or the water pipe during the operation of the pump is relatively small, that is, on the outer peripheral side of the flap valve mechanism tube, Since the open / closed state detection sensor is provided, there is almost no foreign matter colliding with or entangled with the detection portion, and therefore, a damage accident can be prevented and detection can be performed stably and accurately.
同第二の特徴構成は、同請求項2に記載した通り、第一水路と第二水路の境界部に設置され開閉自在な止水ゲート扉体に両水路間を連通させる通水管を貫通形成し、前記通水管にポンプケースを取り付けるとともに、前記ポンプケースの吐出し側にポンプにより吐出される水圧によって開放され、自重により閉塞するフラップ弁を備えているポンプゲートであって、前記フラップ弁の開閉に伴って信号を出力する開閉状態検出センサを設けるとともに、前記ポンプの運転状態及び前記開閉状態検出センサの出力信号に基づいて前記フラップ弁の異常を検出する異常検出部を設けてある点にある。
As described in
上述の構成によれば、フラップ弁が開閉作動するポンプの運転時や停止時等、ポンプの運転状態に基づいて想定される前記フラップ弁の作動状態と、そのときの開閉状態検出センサの出力信号に基づいて、前記フラップ弁の異常が正確に判断されるようになる。 According to the above-described configuration, the flap valve operating state assumed based on the operating state of the pump, such as when the pump that opens and closes the flap valve is operating or stopped, and the output signal of the open / closed state detection sensor at that time Therefore, the abnormality of the flap valve can be accurately determined.
同第三の特徴構成は、同請求項3に記載した通り、上述の第一または第二特徴構成に加えて、前記開閉状態検出センサは、前記フラップ弁の開閉状態を検出する複数のセンサで構成される点にある。
In the third feature configuration, as described in
上述の構成によれば、フラップ弁の開閉状態を検出するセンサを冗長配置することにより、一方が故障時であっても他方で正確に検出することができるようになる。 According to the above-described configuration, by redundantly arranging the sensors that detect the open / closed state of the flap valve, even if one of them is in failure, the other can be accurately detected.
同第四の特徴構成は、同請求項4に記載した通り、上述の第三特徴構成に加えて、前記開閉状態検出センサは、前記フラップ弁の開閉状態を異なる原理で検出する複数のセンサで構成される点にある。 In the fourth feature configuration, as described in claim 4, in addition to the third feature configuration described above, the open / close state detection sensor is a plurality of sensors that detect the open / close state of the flap valve based on different principles. The point is that it is composed.
フラップ弁の開閉状態を検出するセンサを冗長配置することにより、一方が故障時であっても他方で正確に検出することができるようになるが、その際に検出原理の異なるセンサを使用することにより、信頼性を一層高めることができる。つまり、センサの故障原因は様々であるが、検出原理の異なるセンサを使用することにより、同一の原因で同時に故障する確率を大きく低減させることができるようになるのである。 By redundantly arranging the sensors that detect the open / closed state of the flap valve, even if one is in failure, the other can be detected accurately, but at that time, use sensors with different detection principles. As a result, the reliability can be further improved. That is, there are various causes for the failure of the sensor, but by using sensors with different detection principles, the probability of simultaneous failure due to the same cause can be greatly reduced.
同第五の特徴構成は、同請求項5に記載した通り、上述の第二特徴構成に加えて、前記開閉状態検出センサは、前記フラップ弁の開閉状態を検出する複数のセンサで構成され、前記異常検出部は、前記ポンプの運転状態及び前記開閉状態検出センサの出力信号に基づいて前記フラップ弁及び前記開閉状態検出センサの異常を検出する点にある。 In the fifth feature configuration, in addition to the second feature configuration described above, the open / close state detection sensor includes a plurality of sensors that detect the open / close state of the flap valve. The abnormality detection unit is configured to detect an abnormality of the flap valve and the opening / closing state detection sensor based on an operation state of the pump and an output signal of the opening / closing state detection sensor.
上述の構成によれば、ポンプの運転状態と複数の開閉状態検出センサの何れかの出力信号を基準にしてフラップ弁が異常であるか否かを判断する際に、他の開閉状態検出センサの出力信号を参照することによって、フラップ弁の異常に加えて開閉状態検出センサ自体の異常を判断することができるようになるのである。 According to the above configuration, when determining whether or not the flap valve is abnormal based on the operation state of the pump and the output signal of any of the plurality of open / close state detection sensors, the other open / close state detection sensors By referring to the output signal, it is possible to determine the abnormality of the open / close state detection sensor itself in addition to the abnormality of the flap valve.
同第六の特徴構成は、同請求項6に記載した通り、上述の第五特徴構成に加えて、前記開閉状態検出センサは、前記フラップ弁の開閉状態を異なる原理で検出する複数のセンサで構成される点にある。 In the sixth feature configuration, as described in claim 6, in addition to the fifth feature configuration described above, the open / close state detection sensor is a plurality of sensors that detect the open / close state of the flap valve based on different principles. The point is that it is composed.
上述の構成によれば、さらに、検出原理の異なるセンサを使用することにより、異常判断の信頼性を一層高めることができる。つまり、センサの故障原因は様々であるが、検出原理の異なるセンサを使用することにより、同一の原因で同時に故障する確率を大きく低減させることができ、それによって異常判断の信頼性を確保することができるようになるのである。 According to the above configuration, the reliability of abnormality determination can be further enhanced by using sensors with different detection principles. In other words, the cause of sensor failure varies, but by using sensors with different detection principles, the probability of simultaneous failure due to the same cause can be greatly reduced, thereby ensuring the reliability of abnormality determination. Will be able to.
第七の特徴構成は、同請求項7に記載した通り、上述の第四または第六特徴構成に加えて、前記開閉状態検出センサは、少なくとも前記フラップ弁の開閉作動に伴い変動する他の物理量の変動を検出するセンサが使用される点にある。 According to a seventh feature configuration, in addition to the above-described fourth or sixth feature configuration, the open / closed state detection sensor may include at least another physical quantity that varies with the opening / closing operation of the flap valve. This is because a sensor for detecting fluctuations in the above is used.
例えば、通常、フラップ弁の開閉作動により前記ポンプケースまたは前記通水管の水流が断続するように、フラップ弁の開閉作動という機械的動作に伴ってポンプゲートに関連する他の物理量が変化する点に着目して、そのような他の物理量を検出することにより、フラップ弁の開閉作動を間接的に検出することが可能となるのである。 For example, normally, other physical quantities related to the pump gate change with a mechanical operation such as opening / closing operation of the flap valve so that the water flow in the pump case or the water pipe is intermittently caused by opening / closing operation of the flap valve. By paying attention, it is possible to indirectly detect the opening / closing operation of the flap valve by detecting such other physical quantities.
同第八の特徴構成は、同請求項8に記載した通り、上述の第七特徴構成に加えて、前記開閉状態検出センサは、少なくとも前記ポンプケースの水流または流向を検出する水流センサが使用される点にある。
In the eighth feature configuration, as described in
水流センサはポンプケースに水流があるか否か、または何れの方向に流れがあるかを検出するものであって、例えばフラップ弁機構の管体に設けられ、少なくともフラップ弁が開放されているときには流れが検出され、閉塞されているときには流れが検出されない。従って、このようなセンサによって間接的にフラップ弁の開閉状態を検出することができるようになるのである。 The water flow sensor detects whether there is a water flow in the pump case or in which direction the flow is, and is provided, for example, in the pipe body of the flap valve mechanism, and at least when the flap valve is open When a flow is detected and occluded, no flow is detected. Therefore, the open / closed state of the flap valve can be indirectly detected by such a sensor.
本発明によるポンプゲートのフラップ弁の異常検出方法の第一の特徴構成は、同請求項9に記載した通り、第一水路と第二水路の境界部に設置され開閉自在な止水ゲート扉体に両水路間を連通させる通水管を貫通形成し、前記通水管にポンプケースを取り付けるとともに、前記ポンプケースの吐出し側にポンプにより吐出される水圧によって開放され、自重により閉塞するフラップ弁機構を備えているポンプゲートのフラップ弁の異常検出方法であって、前記ポンプの運転状態、及び、前記フラップ弁の開閉に伴って信号を出力する複数の開閉状態検出センサの出力信号に基づいて、前記フラップ弁及び前記開閉状態検出センサの異常を検出する点にある。
The first characteristic configuration of the abnormality detection method of the flap valve of the pump gate according to the present invention is the water stop gate door body which is installed at the boundary between the first water channel and the second water channel and can be opened and closed as described in
上述の構成によれば、ポンプの運転状態と複数の開閉状態検出センサの何れかの出力信号を基準にしてフラップ弁が異常であるか否かを判断する際に、他の開閉状態検出センサの出力信号を参照することによって、フラップ弁の異常に加えて開閉状態検出センサ自体の異常を判断することができるようになるのである。 According to the above configuration, when determining whether or not the flap valve is abnormal based on the operation state of the pump and the output signal of any of the plurality of open / close state detection sensors, the other open / close state detection sensors By referring to the output signal, it is possible to determine the abnormality of the open / close state detection sensor itself in addition to the abnormality of the flap valve.
同第二の特徴構成は、同請求項10に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記開閉状態検出センサは、少なくとも前記ポンプケースの水流または流向を検出する水流センサが使用される点にある。
In the second feature configuration, as described in
水流センサはポンプケースに水流があるか否か、または何れの方向に流れがあるかを検出するものであって、例えばフラップ弁機構の管体に設けられ、少なくともフラップ弁が開放されているときには流れが検出され、閉塞されているときには流れが検出されない。従って、上述の構成によれば、このようなセンサによって間接的にフラップ弁の開閉状態を検出することができるようになるのである。 The water flow sensor detects whether there is a water flow in the pump case or in which direction the flow is, and is provided, for example, in the pipe body of the flap valve mechanism, and at least when the flap valve is open When a flow is detected and occluded, no flow is detected. Therefore, according to the above-described configuration, the open / close state of the flap valve can be indirectly detected by such a sensor.
以上説明した通り、本発明によれば、フラップ弁の開閉状態検出センサの破損事故の発生を低減させ、安定的且つ正確に検出できるポンプゲートを提供し、併せて、開閉状態検出センサの可動状態を正確に診断できる異常検出部を備えたポンプゲート及びポンプゲートのフラップ弁の異常検出方法を提供することができるようになった。 As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the occurrence of the accident of breakage of the flap valve open / close state detection sensor and provide a pump gate that can be detected stably and accurately. It is now possible to provide a pump gate equipped with an abnormality detection unit capable of accurately diagnosing the abnormality and a method for detecting abnormality of the flap valve of the pump gate.
以下に本発明によるポンプゲートの実施の形態を説明する。図1に示すように、第一水路としての支流河川1と第二水路としての本流河川2の合流地点である境界部にポンプゲート3が設置されている。前記ポンプゲート3は、境界部に立設された左右の水門柱(図示せず)と、水路の底部で前記水門柱の間に横設された床部材4bと、天盤4cと、鋼板製の止水ゲート扉体6等を備えて構成され、前記止水ゲート扉体6が、前記天盤4cに配置された電動モータを備えた昇降機構7により開閉操作自在に支持されている。
Embodiments of the pump gate according to the present invention will be described below. As shown in FIG. 1, the
前記止水ゲート扉体6は、前記天盤4cから水路の幅方向に延出形成された戸当たり4dに摺動しながら昇降し、降下位置で前記止水ゲート扉体6の下端に設けたシール部材4eが金属製の床部材4bに接触してシールされる。
The water stop gate body 6 is moved up and down while sliding to a
前記止水ゲート扉体6の中央下部に両水路間を連通させる通水管6aが貫通形成され、前記通水管6aにポンプ9が内装されたポンプケース8がフランジ接続されるとともに、前記ポンプケース8の吸込み側端部に開口部8bが斜め下方に向けて形成された吸込みカバー8aがフランジ接続され、前記ポンプケース8の吐出し側端部にフランジ接続された管体10bの端部にポンプ9により吐出される水圧によって開放され、自重により閉塞するフラップ弁10aが水平軸心11周りに揺動自在に取り付けられている。つまり、前記フラップ弁10a及び管体10bによりフラップ弁機構10が構成される。
A
前記ポンプゲート3は、前記止水ゲート扉体6を上昇させた開放状態で第一水路としての支流河川1から第二水路としての本流河川2に水が自然流下するように構成され、雨天等による増水で本流河川2の水位が支流河川1の水位より上昇したようなときに、前記止水ゲート扉体6を降下させた閉鎖状態で本流河川2から支流河川1への逆流を回避しながら、前記ポンプ9を作動させて支流河川1から本流河川2に水を移送するもので、前記ポンプ9は、前記止水ゲート扉体6の厚み方向にフランジ接続された断面円形のポンプケース8に内装され、前記ポンプケース8と同軸心で配置されたモータユニット9aと、前記モータユニット9aの駆動軸にキー接続された羽根車9bとを備えて構成されている。
The
つまり、前記止水ゲート扉体6を降下させた閉鎖状態で前記ポンプ9を作動させることにより、支流河川1の水が前記ポンプ9の吸込み側端部から吸込まれ、その水圧により前記フラップ弁10aが押し開けられて吐出し側端部から本流河川2に排水され、前記止水ゲート扉体6が閉鎖状態にあるときに前記ポンプ9が停止されると、支流河川1から本流河川2への排水が停止されるとともに、フラップ弁10aがその自重と本流河川2の水圧との複合的な作用で自動的に閉じられ、本流河川2から支流河川1への水の逆流が防止される。
That is, by operating the
図2に示すように、前記管体10bに前記フラップ弁10aの開閉に伴って信号を出力する第一の開閉状態検出センサとしてのリミットスイッチR1が設けられるとともに、前記管体10bの外周面に前記ポンプケース8内に流れる水流を検出する第二の開閉状態検出センサとしての水流センサR2が設けられている。前記リミットスイッチR1は前記フラップ弁12aの機械的動作を検出し、前記水流センサR2は前記フラップ弁10aの開閉状態を前記ポンプケース8内の水流に伴う管体10b周辺の水流で検出するもので、夫々異なる原理で検出されるものである。
As shown in FIG. 2, the
詳述すると、前記リミットスイッチR1は、電気接点部が封入された筺体R10と、電気接点部を開閉作動させるべく水平方向にバネ付勢された揺動アームR11と、揺動アームR11の先端に設けられたコロR12とを備えて構成され、前記フラップ弁10aの閉塞動作により、揺動アームR11のコロR12が前記フラップ弁10aの管体10b側表面に接当することにより揺動する揺動アームR11に連動して電気接点部が接触する一方、前記フラップ弁10aの開放作動により逆方向に揺動する揺動アームR11に連動して電気接点部が開放されるように構成されている。前記コロR12に接当する前記フラップ弁10aの管体10b側表面、つまり、開閉検出部は、前記管体10bの外周部側に位置するように前記管体10bの外径より大となるように延出形成されている。このように開閉検出部を構成することにより、当該検出部に異物が衝突したり、絡み付くことが殆ど無く、従って、破損事故に到らず、安定的且つ正確に検出できるようになる。
More specifically, the limit switch R1 includes a housing R10 in which an electrical contact portion is enclosed, a swing arm R11 that is spring-biased in a horizontal direction to open and close the electrical contact portion, and a tip of the swing arm R11. A swing that swings when the roller R12 of the swing arm R11 contacts the surface of the
前記水流センサR2は、発熱体と温度検出素子が封入された筺体R20が前記管体10bの外表面に取り付けられ、前記管体10b内の水流に伴う管体10b周辺の水流の有無によるセンサの温度変化に基づいて管体10b内の水流の有無を検出するように構成されている。従って、前記管体10bを通流する水に固形異物が浮遊している場合であってもそのような固形異物の衝突等による破損が生じない位置に取り付けられている。
The water flow sensor R2 includes a housing R20 in which a heating element and a temperature detection element are enclosed, and is attached to the outer surface of the
このように、検出原理の異なるセンサを複数使用することにより、冗長性を確保して信頼性を一層高めることができるのである。つまり、センサの故障原因は様々であるが、検出原理の異なるセンサを使用することにより、同一の原因で同時に故障する確率を大きく低減させることができるようになる。 Thus, by using a plurality of sensors having different detection principles, redundancy can be ensured and reliability can be further enhanced. That is, there are various causes for the failure of the sensor, but by using sensors with different detection principles, the probability of simultaneous failure due to the same cause can be greatly reduced.
さらに詳述すれば、前記水流センサR2は、少なくとも前記フラップ弁10aの開閉作動に伴い変動する他の物理量、つまり水流の変動を検出するセンサであり、フラップ弁の開閉作動を間接的に検出するものである。
More specifically, the water flow sensor R2 is a sensor that detects at least another physical quantity that fluctuates with the opening / closing operation of the
上述のポンプゲート3には、本流河川2及び支流河川1の水位を検出する水位センサWS2,WS1が設けられ、それらによる検出水位に基づいて前記昇降機構7を作動させて前記止水ゲート扉体6を開閉作動させるとともに前記ポンプ9を運転/停止制御する制御部20を設けてあり、前記制御部20に、前記ポンプ9の運転状態及び前記開閉状態検出センサR1,R2の出力信号に基づいて前記フラップ弁10a及び前記開閉状態検出センサR1,R2の異常を検出する異常検出部30を設けてある。前記異常検出部30によって異常が検出されたときには監視センターに通信回線を介して通報するように構成されている。
The above-described
図3に示すように、前記制御部20は、水位センサWS2,WS1の出力信号、前記リミットスイッチR1、及び、水流センサR2の出力信号が入力される入力ポートと、前記昇降機構7の電動モータを正逆転駆動する出力ポート、前記ポンプ9を作動する出力ポート、及び、異常状態を外部に出力する異常通報部21に異常信号を出力する出力ポートを備えたマイクロコンピュータMCで構成されている。
As shown in FIG. 3, the
前記制御部20は、本流河川2の水位(外水位)が所定値以下のときには、前記電動モータを正転駆動して前記止水ゲート扉体6を開放して自然流下させ、所定水位を超えたときには、前記電動モータを逆転駆動して前記止水ゲート扉体6を閉塞して止水制御する。止水制御時に支流河川1の水位が所定の値を超えてポンプ作動水位に達すると前記ポンプ9を作動させて本流河川2に排水し、支流河川1の水位が所定のポンプ停止水位に下がると前記ポンプ9を停止制御する。
When the water level (outside water level) of the
前記異常検出部30は、図4に示すように、外水位が内水位以上のとき、つまり、止水ゲート扉体が閉塞されているときに(S1)、ポンプの作動状態を検出して(S2)、停止中であればフラップ弁が閉塞されているかを判断する。即ち、水流センサにより水流の有無を判断し(S3)、流れが検出されていればリミットスイッチの出力に基づいてフラップ弁の開閉状態を検出し(S4)、双方のセンサに基づいて開放状態であると検出されたときにフラップ弁の異常開放で逆流していると判断し、異常フラグをセットする(S5)。ステップS4で、リミットスイッチの出力に基づいてフラップ弁が閉塞状態であることを検出すると、逆流が発生していると安全サイドに判断し(S6)、且つ、センサの何れかに異常が発生していると判断し、異常フラグをセットする(S7)。
As shown in FIG. 4, the
ステップS3で、水流センサにより水流が検出されていなければ、リミットスイッチの出力に基づいてフラップ弁の開閉状態を検出し(S8)、開放状態であると検出されたときに、逆流が発生していると安全サイドに判断し(S9)、且つ、センサの何れかに異常が発生していると判断し、異常フラグをセットする(S10)。ステップS8で、閉塞状態であると検出されたときには、双方のセンサに基づいて閉塞状態と判断されているので、逆流の発生していない正常な状態であると判断する。 In step S3, if no water flow is detected by the water flow sensor, the open / close state of the flap valve is detected based on the output of the limit switch (S8), and when it is detected that the valve is in the open state, backflow occurs. If it is present, it is determined to be safe (S9), it is determined that an abnormality has occurred in any of the sensors, and an abnormality flag is set (S10). If it is detected in step S8 that the block is in the closed state, it is determined that the block is in the closed state based on both sensors.
ステップS2で、ポンプが運転状態であると判断されたときに、水流センサにより流れが検出されていなければ(S12)、水流センサの異常であると判断して異常フラグをセットし(S15)、水流センサにより流れが検出されているときには(S12)、リミットスイッチによるフラップ弁の開閉状態を検出する(S13)。フラップ弁が開放されているとの検出により正常に強制排水されていると判断し(S14)、フラップ弁が閉塞しているとの検出によりリミットスイッチの異常であると判断して異常フラグをセットする(S16)。尚、ステップS1で、外水位が内水位よりも低いときには、止水ゲート扉体が開放され、支流河川から本流河川に自然流下している。 When it is determined in step S2 that the pump is in an operating state, if the flow is not detected by the water flow sensor (S12), it is determined that the water flow sensor is abnormal and an abnormality flag is set (S15). When the flow is detected by the water flow sensor (S12), the open / close state of the flap valve by the limit switch is detected (S13). It is determined that the drainage is normally forced by detecting that the flap valve is open (S14), and it is determined that the limit switch is abnormal by detecting that the flap valve is closed, and an abnormal flag is set. (S16). In step S1, when the outside water level is lower than the inside water level, the water stop gate body is opened, and the water flows naturally from the tributary river to the main river.
異常フラグがセットされたことが確認されると(S17)と、異常通報部に異常状態信号が出力され(S18)、異常通報部により監視センターに通信回線を介して報知される。ここに、異常フラグは検出された異常の種類を示す複数のフラグで構成され、そのフラグの状態に対応した異常状態信号が出力されるように構成されている。また、異常通報部は公衆回線端末で構成されている。 When it is confirmed that the abnormality flag has been set (S17), an abnormality state signal is output to the abnormality reporting unit (S18), and the abnormality reporting unit notifies the monitoring center via a communication line. Here, the abnormality flag is composed of a plurality of flags indicating the type of abnormality detected, and an abnormality state signal corresponding to the state of the flag is output. In addition, the abnormality reporting unit is composed of a public line terminal.
ここで、フラップ弁の閉塞異常により逆流が発生していると判断されたときには、異常検出部30により直ちに異常通報するのではなく、制御部20が、ポンプを運転してよいかを水位センサによる検出水位に基づいて判断した上で、ポンプを運転して支流河川から本流河川に水を圧送し、逆流の原因つまり異物の噛み込みや絡み付き除去する動作を所定回数繰り返した後に異常状態が解除されない場合に異常通報部を作動させるように構成してもよい。
Here, when it is determined that a backflow has occurred due to a flap valve blockage abnormality, the
以下、別実施形態を説明する。上述の実施形態では、前記フラップ弁の開閉状態を異なる原理で検出する複数の開閉状態検出センサとして電気接点方式のリミットスイッチ及び水流センサで構成したものを説明したが、センサの種類はこれらに限定されるものではなく、例えば、電気接点方式のリミットスイッチに替えて静電容量の変化等を検出する非接触センサ等の他の公知の位置検出センサを使用することも可能である。何れのセンサを使用する場合であっても、フラップ弁の開閉に伴って信号を出力する開閉状態検出センサの検出部を、フラップ弁機構の管体外周部側に設けることにより浮遊異物の衝突や絡みつきによる故障を回避することができる。 Hereinafter, another embodiment will be described. In the above-described embodiment, a description has been given of a configuration in which an electric contact type limit switch and a water flow sensor are configured as a plurality of open / close state detection sensors for detecting the open / close state of the flap valve based on different principles, but the types of sensors are limited to these. For example, it is also possible to use other known position detection sensors such as a non-contact sensor that detects a change in capacitance or the like instead of an electric contact type limit switch. Regardless of which sensor is used, the detection part of the open / close state detection sensor that outputs a signal when the flap valve is opened / closed is provided on the outer peripheral side of the flap valve mechanism to prevent collision of floating foreign matter. Failure due to entanglement can be avoided.
前記水流センサは、フラップ弁の開閉作動に伴い変動する他の物理量の変動として水流の有無を検出するセンサとして採用されるものであるが、水流の向きを検出する流向センサを用いることも可能である。流向センサとしては、例えば、磁界中に水流が生じたときに流速に比例した電圧で流向に応じた極性の電圧を発生させる電磁式流向計を使用することができる。 The water flow sensor is employed as a sensor for detecting the presence or absence of a water flow as a change in other physical quantities that fluctuates with the opening / closing operation of the flap valve, but a flow direction sensor that detects the direction of the water flow can also be used. is there. As the flow direction sensor, for example, an electromagnetic flow direction meter that generates a voltage having a polarity corresponding to the flow direction with a voltage proportional to the flow rate when a water flow is generated in the magnetic field can be used.
上述の実施形態では、フラップ弁の開閉に伴って信号を出力する開閉状態検出センサを、前記フラップ弁機構の管体外周部側に設けたものを説明したが、水流センサや流向センサの取り付け位置は管体外周部側であれば管体の真下である必要はなく、少なくともフラップ弁に閉塞異常が発生して生じる逆流が検出可能な位置であればよい。 In the above-described embodiment, the open / close state detection sensor that outputs a signal along with the opening / closing of the flap valve has been described as being provided on the outer peripheral side of the tubular body of the flap valve mechanism. Is not required to be directly below the pipe body as long as it is on the outer peripheral part side of the pipe body, and may be at a position where at least the backflow caused by the occurrence of a blockage abnormality in the flap valve is detectable.
流向センサを用いる場合には、ポンプの作動状態と流向センサで検出された流向に基づいて、ポンプ停止時の検出流向により逆流が発生しているか否かを判断することができ、ポンプ作動時の検出流向によってセンサの異常を検出することもできるようになる。 When using a flow direction sensor, it is possible to determine whether or not a reverse flow has occurred due to the detected flow direction when the pump is stopped based on the operating state of the pump and the flow direction detected by the flow direction sensor. An abnormality of the sensor can be detected by the detected flow direction.
上述の実施形態では、異常検出部が、ポンプの運転状態及び開閉状態検出センサの出力信号に基づいてフラップ弁及び開閉状態検出センサの異常を検出して通報するものを説明したが、単に、ポンプの運転状態及び開閉状態検出センサの出力信号に基づいてフラップ弁の異常を検出して表示するものであってもよい。 In the above-described embodiment, the abnormality detection unit has been described that detects and reports the abnormality of the flap valve and the open / closed state detection sensor based on the output signal of the operation state of the pump and the open / closed state detection sensor. The abnormality of the flap valve may be detected and displayed based on the output signal of the operating state and the open / closed state detection sensor.
上述した実施形態では、一方の水路としての支流河川1と他方の水路としての本流河川2の合流地点である境界部にポンプゲートを構築した例を説明したが、本発明によるポンプゲートの構築位置はこれに限定されるものではなく、一方の水路と他方の水路の境界部に構築されるものであればその水路の種別を問うものではない。また、一方の水路と他方の水路が同一の水路の上流側と下流側に相当する場合も含むものであることはいうまでもない。また、図1に示した実施形態は、扉体6の本流河川2側の面に戸当たりを有する逆圧型のポンプゲートであるが、扉体6の支流河川1側の面を戸当たりとする正圧型のポンプゲートであってもよい。
In the above-described embodiment, the example in which the pump gate is constructed at the boundary portion that is the confluence of the
1:第一水路(支流河川)
2:第二水路(本流河川)
3:ポンプゲート
6:止水ゲート扉体
7:昇降機構
8:ポンプケース
9:ポンプ
10:フラップ弁機構
10a:フラップ弁
10b:管体
1: First waterway (a tributary river)
2: Second waterway (mainstream river)
3: Pump gate 6: Water stop gate door body 7: Elevating mechanism 8: Pump case 9: Pump 10:
Claims (10)
前記フラップ弁の開閉に伴って信号を出力する開閉状態検出センサを、前記フラップ弁機構の管体外周部側に設けてあるポンプゲート。 A water passage pipe, which is installed at the boundary between the first water channel and the second water channel and allows the water channel to communicate between the two water channels, is formed through the water stop gate body that can be freely opened and closed. It is a pump gate provided with a flap valve mechanism that is opened by water pressure discharged by a pump on the side and closed by its own weight,
The pump gate which provided the opening-and-closing state detection sensor which outputs a signal with opening and closing of the said flap valve in the pipe body outer peripheral part side of the said flap valve mechanism.
前記フラップ弁の開閉に伴って信号を出力する開閉状態検出センサを設けるとともに、前記ポンプの運転状態及び前記開閉状態検出センサの出力信号に基づいて前記フラップ弁の異常を検出する異常検出部を設けてあるポンプゲート。 A water passage pipe, which is installed at the boundary between the first water channel and the second water channel and allows the water channel to communicate between the two water channels, is formed through the water stop gate body that can be freely opened and closed. It is a pump gate provided with a flap valve mechanism that is opened by water pressure discharged by a pump on the side and closed by its own weight,
An opening / closing state detection sensor that outputs a signal in accordance with opening / closing of the flap valve is provided, and an abnormality detection unit that detects an abnormality of the flap valve based on an operation signal of the pump and an output signal of the opening / closing state detection sensor is provided. Pump gate.
前記ポンプの運転状態、及び、前記フラップ弁の開閉に伴って信号を出力する複数の開閉状態検出センサの出力信号に基づいて、前記フラップ弁及び前記開閉状態検出センサの異常を検出するポンプゲートの異常検出方法。 A water passage pipe, which is installed at the boundary between the first water channel and the second water channel and allows the water channel to communicate between both water channels, is formed through the water stop gate body which can be opened and closed. A pump case is attached to the water conduit, and the discharge of the pump case An abnormality detection method for a flap valve of a pump gate that is provided with a flap valve mechanism that is opened by water pressure discharged by a pump to the closed side and closed by its own weight,
Based on the operation state of the pump and output signals of a plurality of open / close state detection sensors that output signals in accordance with opening / closing of the flap valve, a pump gate for detecting an abnormality in the flap valve and the open / close state detection sensor Anomaly detection method.
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