JP2008057187A - Rainwater discharge pump system - Google Patents

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JP2008057187A JP2006234422A JP2006234422A JP2008057187A JP 2008057187 A JP2008057187 A JP 2008057187A JP 2006234422 A JP2006234422 A JP 2006234422A JP 2006234422 A JP2006234422 A JP 2006234422A JP 2008057187 A JP2008057187 A JP 2008057187A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To control rain water discharge pumps and operate an inflow gate at proper timings by determining the state of flow-down/storage in a sewer while suppressing the construction cost of an overall system by eliminating the need of expensive equipment and materials such as a rain radar and a complicated inflow predicting calculation. <P>SOLUTION: According to a level measurement signal S1 and an output from a trunk flowmeter 4 and a current meter measurement signal S2, an actually measured flow and a theoretical flow are calculated by each converter 5. According to the deviation between the actually measured flow and the theoretical flow, a process controller 12 determines whether a point where the trunk flowmeter is installed is in a flow-down state or a storage state for opening/closing an inflow gate 8 and limiting the quantity of the operation stands for the rain water discharge pumps 10. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、雨水排水ポンプにより河川へ排出する雨水排水ポンプシステムに係わり、特に幹線流量計設置地点における理論流量値と実測流量値との偏差に基づき、雨水排水ポンプの制御、流入ゲートの運用を最適化させる雨水排水ポンプシステムに関する。   The present invention relates to a rainwater drainage pump system that discharges to a river with a rainwater drainage pump, and in particular, controls the rainwater drainage pump and operates the inflow gate based on the deviation between the theoretical flow rate value and the actual flow rate value at the main flow meter installation point. It relates to a rainwater drainage pump system to be optimized.

下水や工場廃水などが流入する流入幹線を介して雨水を雨水排水ポンプ場に導き、複数の雨水排水ポンプによって河川へ排出する雨水排水ポンプシステムが知られている。この雨水排水ポンプシステムでは、流入幹線の下流に設けられた流入ゲートを介して、雨水などを雨水ポンプ井に導くとともに、雨水ポンプ井水位が一定の範囲内に収まるように、雨水排水ポンプの運転台数を制御し、雨水などにより、流入幹線を流れる流体の水位が高くなりすぎないようにしている。   A rainwater drainage pump system is known in which rainwater is led to a rainwater drainage pump station via an inflow trunk line into which sewage or factory wastewater flows, and discharged into a river by a plurality of rainwater drainage pumps. In this rainwater drainage pump system, rainwater etc. is led to the rainwater pump well through the inflow gate provided downstream of the inflow trunk line, and the rainwater drainage pump is operated so that the rainwater pump well level is within a certain range. The number of units is controlled so that the water level of the fluid flowing through the inflow trunk line does not become too high due to rainwater or the like.

この際、流入幹線などに電磁流量計、超音波式流量計、せき式流量計などの流量計を配置して、下水、工場廃水などの流体の流量を測定し、流入幹線などを介して、下水処理場などに流入する下水の流量を把握し、下水処理場の運転を制御することが多い。   At this time, place flow meters such as electromagnetic flow meters, ultrasonic flow meters, cough flow meters, etc. on the inflow trunk, etc., measure the flow rate of fluids such as sewage, factory wastewater, etc. In many cases, the operation of the sewage treatment plant is controlled by grasping the flow rate of the sewage flowing into the sewage treatment plant.

特に、超音波式流量計の一つである流速・水位演算方式流量計は、管径の大きい箇所にも比較的容易に対応でき、流れに対する障害が少ないなどといった特徴があり、広く用いられている。   In particular, the flow velocity / water level calculation type flow meter, which is one of the ultrasonic flow meters, can be used relatively easily even in locations with large pipe diameters, and has few features such as less obstruction to the flow. Yes.

ところで、このような雨水排水ポンプシステムでは、雨水排水ポンプの制御方法として、雨水排水ポンプ井の水位(雨水ポンプ井水位)に応じて、雨水排水ポンプを運転、または停止するような制御を採用することが多い。   By the way, in such a rainwater drainage pump system, as a method for controlling the rainwater drainage pump, a control for operating or stopping the rainwater drainage pump according to the water level of the rainwater drainage pump well (rainwater pump well level) is adopted. There are many cases.

また、流入ゲートの運用方法としては、雨水排水ポンプを全台運転しても、雨水ポンプ井水位が低下しない場合に、雨水ポンプ井への流入量を抑えるため、やむを得ず流入ゲートの開度を手動で絞ることが多い。   In addition, as a method of operating the inflow gate, if the rainwater pump well water level does not decrease even if all the rainwater drainage pumps are operated, it is unavoidable to manually adjust the opening of the inflow gate in order to suppress the inflow to the rainwater pump well. I often squeeze with.

また、地上雨量計や降雨レーダ、管渠内水位計・流量計などから得られる情報を利用して、予測式などを用いた演算を行い、ある一定時間後の雨水流入量を予測する方法が知られている。またこの予測結果を使用して、雨水排水ポンプの制御や流入ゲートの制御を行う場合もある。   There is also a method for predicting the amount of rainwater inflow after a certain time by performing calculations using prediction formulas, etc., using information obtained from ground rain gauges, rainfall radars, in-pipe water level meters, flow meters, etc. Are known. In addition, the prediction result may be used to control the rainwater drainage pump or the inflow gate.

さらに、このような雨水排水ポンプシステムでは、流入幹線に幹線流量計を設置し、その流下あるいは貯留の状態を利用する技術として、つぎのような特許文献が公知となっている。   Furthermore, in such a rainwater drainage pump system, the following patent documents are known as a technique for installing a trunk flow meter on the inflow trunk line and utilizing the flow or storage state thereof.

特許文献1に記載の“流入量予測装置”では、幹線流量計設置地点の管渠内の流下、貯留状態を判定し、その判定に応じて、流入量の予測演算式を切替える技術が記載されている。また、特許文献2に記載の“幹線内流下状況計測装置および方法”では、流入幹線内に電波もしくは超音波を発信する発信器を流下させ、区間ごとに発信器の流下時間を計測し、流下、貯留状態を判定する技術、およびその判定結果を利用して、雨水排水ポンプ運転、流入ゲート運用を行う技術が記載されている。
特開2003−138632号公報 特開2006−47035号公報
The “inflow prediction device” described in Patent Document 1 describes a technique for determining the flow and storage state in the pipe at the main flow meter installation point, and switching the prediction formula of the inflow according to the determination. ing. In addition, in the “mainstream inflow situation measuring apparatus and method” described in Patent Document 2, a transmitter that transmits radio waves or ultrasonic waves is allowed to flow down in the inflow trunk, and the flow down time of the transmitter is measured for each section. In addition, a technique for determining a storage state and a technique for performing rainwater drainage pump operation and inflow gate operation using the determination result are described.
JP 2003-138632 A JP 2006-47035 A

しかし、このような従来の雨水排水ポンプシステムでは、幹線流量計の計測情報から判定した流下あるいは貯留の状態を利用して、雨水排水ポンプの制御、流入ゲートの運用を自動的に行うようになっていないことから、幹線流量計の計測情報から判定した流下あるいは貯留の状態を利用して、雨水排水ポンプの制御、流入ゲートの運用を自動的に行うことができるシステムの開発が強く望まれていた。   However, in such a conventional rainwater drainage pump system, the control of the rainwater drainage pump and the operation of the inflow gate are automatically performed using the flow or storage state determined from the measurement information of the main flow meter. Therefore, there is a strong demand for the development of a system that can automatically control the rainwater drainage pump and operate the inflow gate using the flow or storage state determined from the measurement information of the main flow meter. It was.

本発明は上記の事情に鑑み、雨量レーダのような高価な機材、複雑な流入量予測演算を不要にし、システム全体の構築コストを低く抑えつつ、管渠内の流下・貯留状態を判定して、適切なタイミングで雨水排水ポンプ制御、流入ゲート運用を行うことができる雨水排水ポンプシステムを提供することを目的としている。   In view of the above circumstances, the present invention eliminates the need for expensive equipment such as rainfall radar, complicated inflow prediction calculation, and lowers the construction cost of the entire system, while determining the flow and storage state in the pipe The purpose is to provide a rainwater drainage pump system that can perform rainwater drainage pump control and inflow gate operation at an appropriate timing.

上記の目的を達成するために本発明は、請求項1では、雨水排水ポンプ場に設けられた雨水排水ポンプ、流入ゲートの運転内容を制御する雨水排水ポンプシステムにおいて、流入幹線に設置された幹線流量計で得られる計測水位、計測流量に基づき、実績流量値を演算する実績流量値演算部と、前記幹線流量計で得られた計測水位に基づき、理論流量値を演算する理論流量値演算部と、これら実績流量値演算部で得られた実績流量値と理論流量値演算部で得られた理論流量値とを比較して、幹線流量計設置地点における管渠内の流下、貯留状態を判定し、判定結果に応じて、雨水排水ポンプの運転、流入ゲートの制御を行う制御部とを備えたことを特徴としている。   In order to achieve the above object, according to the present invention, in claim 1, a stormwater drainage pump system provided in a stormwater drainage pump station and a stormwater drainage pump system for controlling the operation content of the inflow gate is a trunk line installed on the inflow trunk line. Actual flow value calculation unit for calculating actual flow value based on measured water level and measured flow obtained by flow meter, and theoretical flow value calculation unit for calculating theoretical flow value based on measured water level obtained by main flow meter Compare the actual flow value obtained by these actual flow value calculation units with the theoretical flow value obtained by the theoretical flow value calculation unit to determine the flow and storage state in the pipe at the main flow meter installation point. And a control unit that controls the operation of the rainwater drainage pump and the inflow gate according to the determination result.

また、前記制御部は、幹線流量計設置地点における貯留状態が一定時間継続しているとき、雨水排水ポンプの運転台数を増加させることを特徴としている。   Further, the control unit is characterized by increasing the number of operating rainwater drainage pumps when the storage state at the main flow meter installation point continues for a certain period of time.

また、前記制御部は、幹線流量計設置地点における貯留状態が一定時間継続し、全ての雨水排水ポンプを起動させても、貯留状態が解消されないとき、流入ゲートを閉操作させることを特徴としている。   Further, the control unit is characterized in that the inflow gate is closed when the storage state at the main flow meter installation point continues for a certain period of time and the storage state is not eliminated even if all the rainwater drainage pumps are activated. .

また、前記制御部は、幹線流量計設置地点における貯留状態が流下状態へ変化し、その流量が減少しているとき、流入ゲートを開操作させることを特徴としている。   The controller is characterized in that the inflow gate is opened when the storage state at the main flow meter installation point changes to the flow-down state and the flow rate decreases.

また、前記制御部は、幹線流量計設置地点における貯留状態が流下状態へ変化し、流入ゲートを全開状態にさせても、その流量が減少しているとき、雨水排水ポンプの運転台数を低減させることを特徴としている。   In addition, the control unit reduces the number of operating rainwater drainage pumps when the storage state at the main flow meter installation point is changed to the flow-down state and the flow rate is reduced even when the inflow gate is fully opened. It is characterized by that.

本発明によれば、雨量レーダのような高価な機材、複雑な流入量予測演算を不要にし、システム全体の構築コストを低く抑えつつ、管渠内の流下・貯留状態を判定でき、適切なタイミングで雨水排水ポンプ制御、流入ゲート運用を行うことができる。   According to the present invention, expensive equipment such as a rain radar, complicated inflow prediction calculation is unnecessary, the construction cost of the entire system can be kept low, and the flow / storage state in the pipe can be determined, and the appropriate timing The storm water drain pump control and inflow gate operation can be performed.

図1は本発明による雨水排水ポンプシステムの一実施形態を示す概略構成図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a rainwater drainage pump system according to the present invention.

この図に示す雨水排水ポンプシステム1は、下水、工場廃水などの流体2が流入する各流入幹線3に配置される複数の幹線流量計4と、各幹線流量計4から出力される水位計測信号S1、流速計測信号S2を取り込んで、実測流量値と理論流量値を求め、計測信号S3を出力する複数の変換器5と、エリア内の各箇所における雨量を計測し、雨量計測信号S4を出力する複数の雨量計6と、雨水排水ポンプ場の流入渠7に設けられ、入力された流入ゲート操作指令S5に応じて、開度を調整しながら、開度状態などを示す流入ゲート状態信号S6を出力する流入ゲート8と、流入ゲート8を通過した流体2を貯留する雨水ポンプ井9と、雨水ポンプ井9に設けられ、入力された雨水排水ポンプ制御指令S7に応じて、雨水ポンプ井9内の流体2を汲み出し、河川などに排水しながら、排水状態を示す雨水排水ポンプ状態信号S8を出力する複数の雨水排水ポンプ10と、各雨水排水ポンプ10に設けられ、吐出弁制御指令S9に応じて、弁開度を調節し、雨水排水ポンプ10の吐出量を調整しながら、吐出弁状態を示す吐出弁状態信号S10を出力する複数の吐出弁11とを備えている。   A rainwater drainage pump system 1 shown in this figure includes a plurality of main flow meters 4 arranged on each inflow main line 3 into which fluid 2 such as sewage and factory waste water flows, and water level measurement signals output from the main flow meters 4. S1, The flow velocity measurement signal S2 is taken in, the actual flow value and the theoretical flow value are obtained, the plurality of converters 5 that output the measurement signal S3, the rain amount at each location in the area are measured, and the rain amount measurement signal S4 is output. Inflow gate state signal S6 that is provided in a plurality of rain gauges 6 and an inflow trough 7 of the rainwater drainage pumping station and indicates an opening state and the like while adjusting the opening according to the input inflow gate operation command S5. , A rainwater pump well 9 that stores the fluid 2 that has passed through the inflow gate 8, and a rainwater pump well 9 that is provided in the rainwater pump well 9 and is input to the rainwater drain pump control command S 7. Fluid in And a plurality of rainwater drainage pumps 10 that output a rainwater drainage pump status signal S8 indicating the drainage state while draining into a river or the like, and each rainwater drainage pump 10 is provided with a valve according to a discharge valve control command S9. A plurality of discharge valves 11 that output a discharge valve state signal S10 indicating a discharge valve state while adjusting the opening and adjusting the discharge amount of the rainwater drainage pump 10 are provided.

さらに、雨水排水ポンプシステム1は、各変換器5から出力される計測信号S3、各雨量計6から出力される雨量計測信号S4、流入ゲート8から出力される流入ゲート状態信号S6、各雨水排水ポンプ10から出力される雨水排水ポンプ状態信号S8、各吐出弁11から出力される吐出弁状態信号S10などを取り込み、実測流量と理論流量との偏差を演算し、幹線流量計設置地点が流下状態か、貯留状態かを判定するとともに、判定結果に応じた流入ゲート操作指令S5、複数の雨水排水ポンプ制御指令S7、複数の吐出弁制御指令S9を生成して、流入ゲート8、各雨水排水ポンプ10、各吐出弁11に各々、供給し、流入幹線3内を流れる流体2の水位を許容定水位以下に保持させるプロセスコントローラ12と、雨水排水ポンプ場内に敷設され、各ノード13に接続された各機器間の通信をサポートするLAN14と、雨水排水ポンプ場の監視制御室などに配置され、LAN14を介して、プロセスコントローラ12から出力される稼動状況情報などを取り込み、雨水排水ポンプ場の稼動状況などを図面表示する監視装置15とを備えている。   Further, the rainwater drainage pump system 1 includes a measurement signal S3 output from each converter 5, a rainfall measurement signal S4 output from each rain gauge 6, an inflow gate state signal S6 output from the inflow gate 8, and each rainwater drainage. The storm water drain pump state signal S8 output from the pump 10 and the discharge valve state signal S10 output from each discharge valve 11 are taken in, and the deviation between the actual flow rate and the theoretical flow rate is calculated, and the main flow meter installation point is in the flow-down state. Or a storage state, and generates an inflow gate operation command S5, a plurality of rainwater drainage pump control commands S7, and a plurality of discharge valve control commands S9 according to the determination result, and the inflow gate 8, each rainwater drainage pump 10. Process controller 12 for supplying each discharge valve 11 and maintaining the water level of the fluid 2 flowing in the inflow trunk line 3 below an allowable constant water level, and a rainwater drainage pump station Is installed in the monitoring and control room of the rainwater drainage pump station, and is output from the process controller 12 via the LAN 14. And a monitoring device 15 for displaying the operating status of the rainwater drainage pump station in a drawing.

そして、各変換器5から出力される計測信号S3、各雨量計6から出力される雨量計測信号S4、流入ゲート8から出力される流入ゲート状態信号S6、各雨水排水ポンプ10から出力される雨水排水ポンプ状態信号S8、各吐出弁11から出力される吐出弁状態信号S10などに基づき、プロセスコントローラ12が実測流量と理論流量との偏差を演算し、幹線流量計設置地点が流下状態か、貯留状態かを判定する。また、判定結果に応じた流入ゲート操作指令S5、複数の雨水排水ポンプ制御指令S7、複数の吐出弁制御指令S9を生成して、流入ゲート8、各雨水排水ポンプ10、各吐出弁11を制御し、流入幹線3内を流れる流体2の水位を許容水位下に保持する。   And the measurement signal S3 output from each converter 5, the rainfall measurement signal S4 output from each rain gauge 6, the inflow gate state signal S6 output from the inflow gate 8, and the rainwater output from each rainwater drainage pump 10 Based on the drainage pump state signal S8, the discharge valve state signal S10 output from each discharge valve 11, the process controller 12 calculates the deviation between the actual flow rate and the theoretical flow rate, and the main flow meter installation point is in the downflow state or stored. Determine if it is in a state. Further, an inflow gate operation command S5, a plurality of rainwater drainage pump control commands S7, and a plurality of discharge valve control commands S9 corresponding to the determination result are generated to control the inflow gate 8, each rainwater drainage pump 10, and each discharge valve 11. Then, the water level of the fluid 2 flowing in the inflow trunk line 3 is kept below the allowable water level.

次に、図1に示す概略構成図、図2、図3に示すフローチャート、図4、図5に示す模式図を参照しながら、雨水排水ポンプシステム1の動作を説明する。   Next, the operation of the rainwater drainage pump system 1 will be described with reference to the schematic configuration diagram shown in FIG. 1, the flowcharts shown in FIGS. 2 and 3, and the schematic diagrams shown in FIGS. 4 and 5.

まず、流入幹線3に設置された幹線流量計4が流速・水位演算方式流量計である場合には、幹線流量計4によって、流入幹線3を流れる流体2の水位、流量が計測されて、流入幹線3を流れる流体の水位、流量を示す水位計測信号S1、流量計測信号S2が出力される。   First, when the main flow meter 4 installed in the inflow main line 3 is a flow velocity / water level calculation type flow meter, the water level and flow rate of the fluid 2 flowing through the inflow main line 3 are measured by the main flow meter 4, and the inflow A water level measurement signal S1 and a flow rate measurement signal S2 indicating the water level and flow rate of the fluid flowing through the main line 3 are output.

そして、図2のフローチャートに示す如く変換器5によって、これら水位計測信号S1、流速計測信号S2が取り込まれて(ステップST1)、実測流量値、理論流量値が演算され(ステップST2、ST3)、これら実測流量値、理論流量値を含む計測信号S3が生成され、プロセスコントローラ12に供給されるとともに(ステップST4)、流入ゲート8から出力される流入ゲート状態信号S6、各雨水排水ポンプ10から出力される雨水排水ポンプ状態信号S8、各吐出弁11から出力される吐出弁状態信号S10などがプロセスコントローラ12に供給される。   Then, as shown in the flowchart of FIG. 2, the water level measurement signal S1 and the flow velocity measurement signal S2 are taken in by the converter 5 (step ST1), and the actual flow rate value and the theoretical flow rate value are calculated (steps ST2 and ST3). A measurement signal S3 including these actually measured flow value and theoretical flow value is generated and supplied to the process controller 12 (step ST4), and an inflow gate state signal S6 output from the inflow gate 8 and output from each rainwater drainage pump 10 The storm water drain pump status signal S8 and the discharge valve status signal S10 output from each discharge valve 11 are supplied to the process controller 12.

この際、変換器5によって、図4に示すように、幹線流量計4内の水位センサにより計測される水位から流体2の断面積が求められ、また幹線流量計4内の流速センサにより測定される流速(点流速)から平均流速が求められ、これら断面積と平均流速との積から実測流量値が算出される。   At this time, as shown in FIG. 4, the converter 5 determines the cross-sectional area of the fluid 2 from the water level measured by the water level sensor in the main flow meter 4, and also measures it by the flow rate sensor in the main flow meter 4. The average flow velocity is obtained from the flow velocity (point flow velocity), and the actual flow rate value is calculated from the product of the cross-sectional area and the average flow velocity.

ここで、点流速“Vp”と、平均流速“Va”との関係は、次式で表される。   Here, the relationship between the point flow velocity “Vp” and the average flow velocity “Va” is expressed by the following equation.

Va=Kp・Vp …(1)
但し、Kp:補正係数
そして、管渠内の流速分布が対数則で表され、管路が粗面であると想定した場合、次式などで点流速を平均流速に変換する補正係数が求められる。

Figure 2008057187
Va = Kp · Vp (1)
However, Kp: correction coefficient And when the flow velocity distribution in the pipe rod is expressed by a logarithmic law and the pipeline is assumed to be a rough surface, the correction coefficient for converting the point flow velocity into the average flow velocity is obtained by the following equation or the like. .
Figure 2008057187

但し、n:管路面の粗度係数
R:水路形状および水位により変化する径深
y:点流速測定水深
g:重力加速度
なお、これら(2)式、(3)式を使用して、補正係数を求める際、最大流速位置を加味して補正することもある。
However, n: Roughness coefficient of pipe surface R: Diameter depth that varies depending on channel shape and water level y: Point flow velocity measurement water depth g: Gravity acceleration In addition, correction coefficient using these formulas (2) and (3) May be corrected in consideration of the maximum flow velocity position.

したがって、粗度係数“n”、点流速測定水深“y”、水路形状、水位を与えることで、補正係数曲線“Kp”が決まる。そして、(1)式により、平均流速“Va”が求められる。この平均流速“Va”に断面積を乗ずることにより、流量の実績値(実測流量値)が求められる。   Therefore, the correction coefficient curve “Kp” is determined by giving the roughness coefficient “n”, the point velocity measurement water depth “y”, the channel shape, and the water level. Then, the average flow velocity “Va” is obtained by the equation (1). The actual flow rate value (actual flow rate value) is obtained by multiplying the average flow velocity “Va” by the cross-sectional area.

また、この動作と並行し、次式に示すManning式などが使用されて、幹線流量計4内の水位センサにより計測される水位から平均流速が算出される。

Figure 2008057187
In parallel with this operation, the Manning equation shown below is used, and the average flow velocity is calculated from the water level measured by the water level sensor in the main flow meter 4.
Figure 2008057187

但し、n:粗度係数
R:水路形状および水位により変化する径深
I:管路勾配
したがって、粗度係数“n”、管路勾配“1”、水路形状、水位を与えることで、平均流速“Va”が求まる。この平均流速“Va”に断面積を乗ずることにより、流量の理論値(理論流量値)が求められ、これら実測流量値、理論流量値を示す計測信号S3が生成される。
However, n: Roughness coefficient R: Diameter depth that varies depending on the water channel shape and water level I: Pipe slope The average flow velocity by giving the roughness coefficient “n”, pipe slope “1”, water channel shape, and water level “Va” is obtained. By multiplying the average flow velocity “Va” by the cross-sectional area, a theoretical value of flow rate (theoretical flow rate value) is obtained, and a measurement signal S3 indicating these actually measured flow rate value and theoretical flow rate value is generated.

また、この動作と並行し、図3のフローチャートに示す如くプロセスコントローラ12によって、各変換器5から出力される各計測信号S3が取り込まれて(ステップST10)、これら計測信号S3で示される各時刻毎の実測流量値と、理論流量値とが比較され、図5のグラフに示す如く実測流量値と、理論流量値との偏差が一定範囲以内であれば(ステップST11、ST12)、管渠内において理想的な流れ(等流)が継続している状態(流下状態)であると判定され(ステップST13)、管渠内の流れが貯留状態から流下状態に変化してから、一定時間が経過したかどうかがチェックされる。   In parallel with this operation, each measurement signal S3 output from each converter 5 is captured by the process controller 12 as shown in the flowchart of FIG. 3 (step ST10), and each time indicated by these measurement signals S3. The actual flow rate value and the theoretical flow rate value are compared with each other, and if the deviation between the actual flow rate value and the theoretical flow rate value is within a certain range (steps ST11 and ST12) as shown in the graph of FIG. In step ST13, it is determined that the ideal flow (equal flow) continues (flowing state) in step (step ST13), and a certain time has elapsed since the flow in the pipe rod changed from the storage state to the flowing state. Is checked.

そして、管渠内の流れが貯留状態から流下状態に変化してから一定時間が経過しているとき(ステップST14)、プロセスコントローラ12によって、流入ゲート8が全開状態になっているかどうかがチェックされ、流入ゲート8が全開状態になっていなければ(ステップST15)、流入ゲート8に対し、開操作を指示する流入ゲート指令が生成されて、流入ゲート8が開操作され、雨水取得制限の解除が開始される(ステップST16)。   When a certain time has elapsed since the flow in the pipe changes from the storage state to the flow-down state (step ST14), the process controller 12 checks whether or not the inflow gate 8 is fully opened. If the inflow gate 8 is not fully opened (step ST15), an inflow gate command for instructing the inflow gate 8 to be opened is generated, the inflow gate 8 is opened, and the rainwater acquisition restriction is released. It starts (step ST16).

また、流入ゲート8が全開状態になっているかどうかがチェックされたとき、流入ゲート8が全開状態になっていれば(ステップST15)、プロセスコントローラ12によって、管渠内の水位(または、流量)が低下中かどうかがチェックされ、管渠内の水位などが低下中であるとき(ステップST17)、動作している各雨水排水ポンプ10の1つに対し、停止を指示する雨水排水ポンプ制御指令S7が生成されて、雨水排水ポンプ10の1つが停止させられる(ステップST18)。   Further, when it is checked whether or not the inflow gate 8 is in a fully open state, if the inflow gate 8 is in a fully open state (step ST15), the process controller 12 causes the water level (or flow rate) in the pipe to be filled. Is checked, and when the water level in the pipe is decreasing (step ST17), a rainwater drainage pump control command for instructing one of the operating rainwater drainage pumps 10 to stop. S7 is generated, and one of the rainwater drainage pumps 10 is stopped (step ST18).

また、実測流量値と、理論流量値との偏差が一定範囲以内であるかどうかがチェックされたとき、実測流量値と理論流量値との偏差がある一定範囲内から外れた状態、例えば実測値が理論値の90%より下回る状態であれば(ステップST12)、プロセスコントローラ12によって、管渠内の流れが貯留状態にあると判定され(ステップST19)、管渠内の流れが流下状態から貯留状態に変化してから一定時間が経過したかどうかがチェックされる。   In addition, when it is checked whether the deviation between the measured flow rate value and the theoretical flow rate value is within a certain range, the deviation between the measured flow value and the theoretical flow value is out of a certain range, for example, the measured value Is less than 90% of the theoretical value (step ST12), the process controller 12 determines that the flow in the tube is in the storage state (step ST19), and the flow in the tube is stored from the flow-down state. It is checked whether a certain amount of time has passed since the state changed.

そして、管渠内の流れが流下状態から貯留状態に変化してから一定時間が経過しているとき(ステップST20)、プロセスコントローラ12によって、全ての雨水排水ポンプ10が起動状態になっているかどうかがチェックされ、起動していない雨水排水ポンプ10があれば(ステップST21)、起動していない各雨水排水ポンプ10の1つに対し、起動を指示する雨水排水ポンプ制御指令S7が生成されて、雨水排水ポンプ10の1つが起動させられる(ステップST22)。   And when the fixed time has passed since the flow in the pipe rod changed from the flow-down state to the storage state (step ST20), whether or not all the rainwater drainage pumps 10 are activated by the process controller 12 If there is a rainwater drainage pump 10 that has not been activated (step ST21), a rainwater drainage pump control command S7 that instructs activation is generated for one of the rainwater drainage pumps 10 that has not been activated, One of the rainwater drainage pumps 10 is activated (step ST22).

また、全ての雨水排水ポンプ10が起動状態になっているかどうかがチェックされたとき、全ての雨水排水ポンプ10が起動状態になっていれば(ステップST21)、プロセスコントローラ12によって、管渠内の水位(または、流量)が増加中かどうかがチェックされ、管渠内の水位などが増加中であるとき(ステップST23)、流入ゲート8に対し、閉操作を指示する流入ゲート指令が生成されて、流入ゲート8が閉操作される(ステップST24)。   Further, when it is checked whether all the rainwater drainage pumps 10 are activated, if all the rainwater drainage pumps 10 are activated (step ST21), the process controller 12 can It is checked whether the water level (or flow rate) is increasing, and when the water level in the pipe is increasing (step ST23), an inflow gate command for instructing the closing operation is generated for the inflow gate 8. The inflow gate 8 is closed (step ST24).

これにより、流入渠7から雨水ポンプ井9に流れ込む流体2の流量が制限されて、雨水排水ポンプ場の処理能力を超えた流量の流体2が雨水ポンプ井9に流れ込まないようにされて、雨水排水ポンプ場が保護される。   As a result, the flow rate of the fluid 2 flowing from the inflow trough 7 into the rainwater pump well 9 is limited, and the fluid 2 having a flow rate exceeding the processing capacity of the rainwater drainage pump station is prevented from flowing into the rainwater pump well 9. The drainage pumping station is protected.

このように、この実施形態では、幹線流量計4から出力される水位計測信号S1、流速計測信号S2に基づき、各変換器5は実測流量と理論流量とを演算するとともに、実測流量と理論流量との偏差に基づき、プロセスコントローラ12は幹線流量計設置地点が流下状態か、貯留状態かを判定し、流入ゲート8の開閉制御、各雨水排水ポンプ10の運転台数制御などを行うようにしている。このため、雨量レーダのような高価な機材、複雑な流入流量予測演算を不要にでき、システム全体の構築コストを低く抑えつつ、管渠内の流下・貯留状態を判定でき、適切なタイミングで雨水排水ポンプ制御、流入ゲート運用を行うことができる。   Thus, in this embodiment, each converter 5 calculates the actual flow rate and the theoretical flow rate based on the water level measurement signal S1 and the flow velocity measurement signal S2 output from the main flow meter 4, and the actual flow rate and the theoretical flow rate. Based on the deviation, the process controller 12 determines whether the main flow meter installation point is in the flow-down state or the storage state, and performs opening / closing control of the inflow gate 8, control of the number of operating storm water drain pumps 10, and the like. . This eliminates the need for expensive equipment such as rainfall radar and complicated inflow flow prediction calculations, and allows the flow and storage status of pipes to be judged while keeping the construction cost of the entire system low. Drain pump control and inflow gate operation can be performed.

また、この実施形態では、幹線流量計設置地点における貯留状態が一定時間継続しているとき、プロセスコントローラ12によって、雨水排水ポンプ10の運転台数を追加するようにしている。このため、管渠内に流入する雨水などの流量が増大しているとき、雨水排水ポンプ10の運転台数を増加させて、河川に対する放流量を増大させ、管渠内に雨水などが滞留しないようにすることができる。   Further, in this embodiment, when the storage state at the main flow meter installation point continues for a certain period of time, the number of operating rainwater drainage pumps 10 is added by the process controller 12. For this reason, when the flow rate of rainwater or the like flowing into the pipe is increasing, the number of operating rainwater drainage pumps 10 is increased to increase the discharge flow to the river so that rainwater or the like does not stay in the pipe. Can be.

また、この実施形態では、幹線流量計設置地点における貯留状態が一定時間継続し、全ての雨水排水ポンプ10が起動しても、貯留状態が解消されないとき、流入ゲート8を閉操作するようにしている。このため、管渠内に想定以上の雨水などが流入しても、流入ゲート8を閉じることで雨水排水ポンプ場を保護することができる。   Further, in this embodiment, when the storage state at the main flow meter installation point continues for a certain period of time and the storage state is not resolved even if all the rainwater drainage pumps 10 are activated, the inflow gate 8 is closed. Yes. For this reason, even if rainwater more than expected flows into the pipe, the rainwater drainage pump station can be protected by closing the inflow gate 8.

また、この実施形態では、幹線流量計設置地点における貯留状態が流下状態へ変化し、その流量が減少しているとき、流入ゲート8を開操作するようにしている。このため、管渠内に流入する雨水などの流量が想定以上の値から、通常の値に戻ったとき、雨水排水ポンプ場の雨水取り込み量制限を解除して、通常の処理を再開させることができる。   In this embodiment, the inflow gate 8 is opened when the storage state at the main flow meter installation point is changed to the flow-down state and the flow rate is decreasing. For this reason, when the flow rate of rainwater flowing into the pipe returns to the normal value from the expected value, the rainwater uptake amount limit of the rainwater drainage pump station can be canceled and normal processing can be resumed. it can.

また、この実施形態では、幹線流量計設置地点における貯留状態が流下状態へ変化し、流入ゲート8を全開状態にしても、その流量が減少しているとき、雨水排水ポンプ10の運転台数を低減するようにしている。このため、管渠内に流入する雨水などの流量が減少しているとき、雨水排水ポンプ10の運転台数を低減して運転コストを低減させることができる。   Further, in this embodiment, when the storage state at the main flow meter installation point is changed to the flow-down state and the inflow gate 8 is fully opened, the number of operating rainwater drainage pumps 10 is reduced when the flow rate is decreasing. Like to do. For this reason, when the flow rate of rainwater or the like flowing into the pipe is decreasing, the number of operating rainwater drainage pumps 10 can be reduced and the operating cost can be reduced.

なお、上述した実施形態では、下水、工場廃水などの流体2が流入する各流入幹線3の任意の位置に幹線流量計4を配置するようにしているが、各幹線流量計4を設置可能な各箇所のうち、雨水排水ポンプ場に近くで、かつ雨水が無いときに各雨水排水ポンプ10を全台停止させても流下状態と判定され、さらに途中流入の影響をなるべく受けない箇所に設置することが望ましい。   In the above-described embodiment, the main flow meter 4 is arranged at an arbitrary position of each inflow main line 3 into which the fluid 2 such as sewage and factory waste water flows, but each main flow meter 4 can be installed. Of each location, it is determined that the rainwater drainage pump 10 is stopped even if all rainwater drainage pumps 10 are stopped when there is no rainwater near the rainwater drainage pump station. It is desirable.

また、上述した実施形態では、実測流量値と、理論流量値との偏差に基づき、管渠内の流れが流下状態か、貯留状態かを判定し、この判定結果に基づき、各雨水排水ポンプ10の運転台数と、流入ゲート8の開度とを制御するようにしているが、判定結果に基づき、各雨水排水ポンプ10の運転台数制御、または流入ゲート8の開度制御のいずれか一方を行わせたり、各雨水排水ポンプ10の運転台数を制御し、全ての雨水排水ポンプ10が停止した状態、または起動した状態になった後、流入ゲート8の開度を制御するようにしても良い。   Moreover, in embodiment mentioned above, it is determined whether the flow in a pipe rod is a flowing-down state or a storage state based on the deviation between the measured flow rate value and the theoretical flow rate value, and each rainwater drainage pump 10 is based on the determination result. The number of operating and the opening of the inflow gate 8 are controlled. Based on the determination result, either the number of operating drainage pumps 10 or the opening of the inflow gate 8 is controlled. Alternatively, the number of operating storm water drain pumps 10 may be controlled, and the opening degree of the inflow gate 8 may be controlled after all the storm drain pumps 10 have been stopped or started.

さらに、上述した実施形態では、管渠を例にして、本発明による雨水排水ポンプシステム1を説明しているが、開渠に対して本発明による雨水排水ポンプシステム1を適用するようにしても良い。   Further, in the above-described embodiment, the rainwater drainage pump system 1 according to the present invention is described by taking a pipe rod as an example. However, the rainwater drainage pump system 1 according to the present invention may be applied to the opening. good.

本発明による雨水排水ポンプシステムの一実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing one embodiment of a rainwater drainage pump system by the present invention. 図1に示す変換器の動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation example of the converter shown in FIG. 図1に示すプロセスコントローラの動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation example of the process controller shown in FIG. 図1に示す雨水排水ポンプシステムの流下状態、貯留状態の判定動作例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of a determination operation | movement of the flowing-down state and storage state of the rainwater drainage pump system shown in FIG. 図1に示す雨水排水ポンプシステムの流下状態、貯留状態の判定基準例を示す模式図できる。The schematic diagram which shows the example of criteria of determination of the flowing-down state and the storage state of the rainwater drainage pump system shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1:雨水排水ポンプシステム
2:流体
3:流入幹線
4:幹線流量計
5:変換器(実績流量値演算部、理論流量値演算部)
6:雨量計
7:流入渠
8:流入ゲート
9:雨水ポンプ井
10:雨水排水ポンプ
11:吐出弁
12:プロセスコントローラ(制御部)
13:ノード
14:LAN
15:監視装置
1: Rainwater drainage pump system 2: Fluid 3: Inflow main line 4: Main line flow meter 5: Converter (actual flow value calculation unit, theoretical flow value calculation unit)
6: Rain gauge 7: Inflow tank 8: Inflow gate 9: Rainwater pump well 10: Rainwater drainage pump 11: Discharge valve 12: Process controller (control unit)
13: Node 14: LAN
15: Monitoring device

Claims (5)

雨水排水ポンプ場に設けられた雨水排水ポンプ、流入ゲートの運転内容を制御する雨水排水ポンプシステムにおいて、
流入幹線に設置された幹線流量計で得られる計測水位、計測流量に基づき、実績流量値を演算する実績流量値演算部と、
前記幹線流量計で得られた計測水位に基づき、理論流量値を演算する理論流量値演算部と、
前記実績流量値演算部で得られた実績流量値と理論流量値演算部で得られた理論流量値とを比較して、幹線流量計設置地点における管渠内の流下、貯留状態を判定し、判定結果に応じて、雨水排水ポンプの運転、流入ゲートの制御を行う制御部と、
を備えたことを特徴とする雨水排水ポンプシステム。
In the rainwater drainage pump system installed in the rainwater drainage pumping station and the rainwater drainage pump system that controls the operation of the inflow gate
An actual flow value calculation unit for calculating an actual flow value based on the measured water level and the measured flow obtained by the main flow meter installed in the inflow main line,
Based on the measured water level obtained by the main flow meter, a theoretical flow value calculation unit for calculating a theoretical flow value,
Compare the actual flow value obtained in the actual flow value calculation unit and the theoretical flow value obtained in the theoretical flow value calculation unit, determine the flow in the pipe at the main flow meter installation point, the storage state, According to the determination result, the control unit that operates the rainwater drainage pump, controls the inflow gate,
A rainwater drainage pump system characterized by comprising:
請求項1に記載の雨水排水ポンプシステムにおいて、
前記制御部は、幹線流量計設置地点における貯留状態が一定時間継続しているとき、雨水排水ポンプの運転台数を増加させる、
ことを特徴とする雨水排水ポンプシステム。
In the rainwater drainage pump system according to claim 1,
The control unit increases the number of operating rainwater drainage pumps when the storage state at the main flow meter installation point continues for a certain period of time,
Rainwater drainage pump system characterized by that.
請求項1に記載の雨水排水ポンプシステムにおいて、
前記制御部は、幹線流量計設置地点における貯留状態が一定時間継続し、全ての雨水排水ポンプを起動させても、貯留状態が解消されないとき、流入ゲートを閉操作させる、
ことを特徴とする雨水排水ポンプシステム。
In the rainwater drainage pump system according to claim 1,
The control unit, when the storage state at the main flow meter installation point continues for a certain period of time, even if all rainwater drainage pumps are activated, when the storage state is not eliminated, the inflow gate is closed,
Rainwater drainage pump system characterized by that.
請求項1に記載の雨水排水ポンプシステムにおいて、
前記制御部は、幹線流量計設置地点における貯留状態が流下状態へ変化し、その流量が減少しているとき、流入ゲートを開操作させる、
ことを特徴とする雨水排水ポンプシステム。
In the rainwater drainage pump system according to claim 1,
The controller is configured to open the inflow gate when the storage state at the main flow meter installation point is changed to the flow-down state and the flow rate is reduced.
Rainwater drainage pump system characterized by that.
請求項1に記載の雨水排水ポンプシステムにおいて、
前記制御部は、幹線流量計設置地点における貯留状態が流下状態へ変化し、流入ゲートを全開状態にさせても、その流量が減少しているとき、雨水排水ポンプの運転台数を低減させる、
ことを特徴とする雨水排水ポンプシステム。
In the rainwater drainage pump system according to claim 1,
The control unit reduces the number of operating rainwater drainage pumps when the storage state at the main flow meter installation point changes to the flowing-down state and the inflow gate is fully opened, but the flow rate is decreasing,
Rainwater drainage pump system characterized by that.
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