JP2010084493A - 合流式のポンプ場での排水運転支援装置及びその運転方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ポンプ場の管内貯留判定の精度を向上させ、さらに管内貯留量が上限値に達する前に管内貯留を中止し、浸水の危険性を回避可能な運転支援装置を提供する。
【解決手段】 雨水流入量と相関のある抽出して、相関が高い計器からのデータを選別する相関データ抽出部（１３１）と、雨水がポンプ場へ流入するまでの流達時間を演算する流達時間演算部（１３２）と、排水ポンプが管渠内の貯留量を排出するのに要する排出時間を演算する排水時間演算部（１５）と、ポンプの起動タイミングを決定する運転方法判定部（１７’）を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、合流式のポンプ場において、流入した雨水の河川への排水運転を支援する運転支援装置及びその運転方法に関する。

従来の合流式のポンプ場での排水運転支援装置は、雨量や管渠水位よりポンプ場流入量を予測し、その予測結果が判定基準値を超えたかを判断し、判断基準値を超えると排水運転を行うようにしている。
図６において、1-1は雨量計で、地上雨量計、レーダ雨量計などから収集した降雨量を測定する。1-2は、降雨強度計で、１時間当たりの雨量の強度を計測する。２は管渠水位計で合流管、増補管に設置し、汚水、雨水が混合した下水が流入する合流管の水位を測定する。3-1は流入流量計で、管渠からポンプ場へ流れ込んだ汚水、雨水の量を測定する。3-2はバイパス流量計で、合流ポンプ場から排水ポンプ場へ流れ込んだ流量を計測する。４はポンプ井水位計で、合流ポンプ場、排水ポンプ場のポンプ井の水位を測定する。５は送水流量計で、ポンプ場から処理場へ送水する流量、河川へ排水する流量を測定する。７は処理場送水ポンプで、合流ポンプ場へ流入した下水を下水処理場へ送水するポンプである。９は排水ポンプ場排水ポンプで、大降雨時に合流管の分水堰から越流した下水を河川へ排水するポンプである。１０はポンプ場送水ポンプであり、降雨後、増補管内貯留した下水を合流ポンプ場へ送水する。１１はデータ収集部で、雨量計、降雨強度計、合流管水位計、増補管水位計、ポンプ井水位計、流量計から収集したデータを蓄積する。１６は排水判定部であり、流入量予測部１６１、管渠水位予測部１６２、合流管水位判定部１６３のいずれかで構成される。

１６１は流入量予測部であり、合流ポンプ場への流入量を、統計的に類推可能な流入量の数十分先の予測値Ｑ(0)_p,Ｑ(1)_p・・・として予測し、運転方法判定部１７に出力する。流入量予測部１６１は、データ収集部１１から入力されたデータを自己回帰モデルに適用するためのデータ作成とデータ収集部１１に蓄積された降雨量と水位と流入量の直近数十分のデータを作成する。雨量計1-1からの出力で降雨量が観測されたかどうかをチェックし、自己回帰モデルに入力するデータ列を作成する。天候チェックで晴天日と判定されるとデータ列の追加を行わず、雨天日と判定されると計測された降雨量、水位、流入量のみをデータ列に追加する。このようにしてデータの加工を行い、降雨量、水位、流入量の関係を明確にモデル化している。なお、雨天期間が終了しても、しばらく雨の影響を受けるため雨天期間終了後、数十分間はデータの追加を行っている。
このように作成されたデータ列を用いて自己回帰モデルを作成し、作成された自己回帰モデルと直近のデータから、合流ポンプ場へ流入する流入量の予測値を演算し、自己回帰モデルの更新は、直近データを使用して１日１回行っている。

１６２は管渠水位予測部で、流入量予測部１６１と同様に自己回帰モデルを適用して、水位を予測し、予測結果は運転方法判定部１７に出力される。自己回帰モデルに適用するシステム変数は降雨量と水位である。
１６３は合流管水位判定部で、合流管を越流して増補管へ下水が流入したかどうかを判定し、その結果は運転方法判定部１７に出力される。水位が管径の高さになると、増補管への流入があると判定する。

１７は運転方法判定部で、排水判定部１６の判定結果を基に、どのポンプ運転を行うかを判定する。流入量予測部１６１、管渠水位予測部１６２の予測結果、合流管水位判定部１６３の判定結果を用い、流入量、水位の予測値、合流管水位のいずれも上限値の判定基準値より低ければ、後述の送水制御部２０３へ晴天とみなしたという結果を出力する。流入量、水位の予測値、合流管水位のいずれかが判定基準値を超えていれば、後述の排水制御部２０２へ大降雨とみなしたという結果を出力する。流入量、水位の予測値、合流管水位のいずれも上限値の判定基準値を超えていなければ、後述の排水ポンプ場ポンプ井水位判定部１８へ中降雨とみなしたという結果を出力する。
１８は排水ポンプ場ポンプ井水位判定部で、管内貯留量を確認するため排水ポンプ場のポンプ井水位が判定基準値を超えた場合、排水制御部２０２へこれ以上の管内貯留はできないという結果（排水指令）を出力し、超えていなければ、管内貯留制御部２０１へ管内貯留は可能という結果（貯留指令）を出力する。

２０はポンプ制御部で、中降雨時、排水ポンプ場にて管内貯留を行う管内貯留制御部２０１と、合流ポンプ場へ流入した下水が処理場の負荷にならない量の下水を送水するようにする排水制御部２０２と、合流ポンプ場へ流入した下水を処理場へ送水する送水制御部２０３で構成されている。ポンプ制御部２０は、晴天・小降雨時は合流ポンプ場へ流入した汚水を、処理場送水ポンプ７で処理場へ送水し、中降雨時は、処理場送水ポンプ７だけではポンプ場が浸水する可能性があるため、堰から越流した下水を排水ポンプ場排水ポンプ９で河川へ放流する。大降雨時は、処理場送水ポンプ７に加え、排水ポンプ場へ流入した下水を排水ポンプ場排水ポンプ９で河川へ放流する。

２１はポンプ運転指令部で、ポンプ場送水ポンプ指令部２１１、処理場送水ポンプ指令部２１２、排水ポンプ場排水ポンプ指令部２１３で構成され、晴天時にポンプ場送水ポンプ指令部２１１、小降雨時に処理場送水ポンプ指令部２１２、中降雨・大降雨時に排水ポンプ場排水ポンプ指令部２１３が、ポンプ制御部２０で計算された結果に基づいた信号をポンプへ送る。

このように、従来の運転支援装置は、雨水流入量・管内貯留量を予測して、排水量を決定し、ポンプ制御をするのである。
特開２００４−０１９１１１号

従来の運転支援装置は、設置されているすべての計器を使用して雨水流入量・管内貯留量の予測を行なっていたため、雨水流入量に対し影響の少ない計器のデータを用いた流入量の予測値が、外乱を引き起こすという問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、雨水流入量と相関の高い計器を抽出し、抽出した計器のデータを用いてポンプ場までの流達時間を求め、管内貯留判定の精度を向上させ、さらに、抽出した計器データの積算値を用いて、管内貯留運転から排水運転への切り替えることで、管内貯留量が上限値に達する前に管内貯留を中止し、浸水の危険性を回避可能な運転支援装置及びその運転方法を提供することを目的とする。
なお、管内貯留とは、雨水・汚水を未処理のまま河川へ放流しないように下水管渠内に一時的に貯留することをいい、管内貯留量継続の判定とは、雨量が多いときに町の浸水の心配及び管内貯留可能量を考慮して、管内での貯留量をいくらにし、放流量をいくらにするかを決定し判定することをいう。

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、排水ポンプ及び送水ポンプを備え、流入した雨水を河川へ排水する合流式ポンプ場であって、設置された複数の計器で測定される雨量、水位及び流量を収集するデータ収集部と、前記収集したデータを用いて管内貯留を排水運転かを判定する排水判定部と、前記排水判定部の結果で前記各ポンプの運転方法を判定する運転方法判定部と、ポンプ井水位を用いて管内貯留か排水運転かを判断する排水ポンプ場ポンプ井水位判定部と、前記各ポンプの運転を制御するポンプ制御部と、前記ポンプ制御部からの出力で前記各ポンプへ運転指令を与えるポンプ運転指令部を備えた合流式ポンプ場の合流改善運転支援装置において、前記複数の計器のうち、少なくとも雨量計、降雨強度計のいずれかを含む計器及び管渠水位計から前記ポンプ場への流入量と相関が高い計器を抽出する相関データ抽出部と、前記相関データ抽出部が選別した計器のデータを用いて、雨水が前記ポンプ場へ流入するまでの流達時間を演算する流達時間演算部と、前記排水ポンプが管渠内の貯留量を排出するのに要する排出時間を演算する排水時間演算部と、を備え、前記運転方法判定部は、前記流達時間と前記排出時間に基づき、各ポンプの待機時間を求め、各ポンプの起動タイミングを決定するようにしたことを特徴とするものである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明であって、前記排水判定部は、前記相関データ抽出部が選別した相関ある計器のデータ及び前記ポンプ場への流入量を、個別に積算するデータ積算部と、前記データ積算部での積算値が、項目毎にデータ毎に決められた所定値を超えたかを判定する積算値判定部とを備え、前記積算値判定部でいずれかの積算値が前記所定値を超えると、管内貯留運転から排水運転へ切り替える判定をすることを特徴とするものである。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明であって、前記相関データ抽出部は、前記ポンプ場流入量と各計器からの所定時間毎に収集される計測値との相互相関分析を行い、相互相関係数が判定基準値より高い値の計器を相関が高い計器として抽出し、少なくとも雨量がゼロになると前記相互相関係数の値を更新することを特徴とするものである。
また、請求項４に記載の発明は、安定的にポンプを起動させるため、前記合流改善支援装置にポンプ井水位運転を追加したことを特徴とするものである。

上記問題を解決するため、本発明は、次のようにしたのである。
請求項５に記載の発明は、排水ポンプ及び送水ポンプを備え、流入した雨水を河川へ排水する合流式ポンプ場であって、設置された複数の計器で測定される雨量、水位及び流量を収集するデータ収集部と、前記収集したデータを用いて管内貯留を排水運転かを判定する排水判定部と、前記排水判定部の結果で前記各ポンプの運転方法を判定する運転方法判定部と、管内貯留か排水運転かを判断する排水ポンプ場ポンプ井水位判定部と、前記各ポンプの運転を制御するポンプ制御部と、前記ポンプ制御部からの出力で前記各ポンプへ運転指令を与えるポンプ運転指令部を備えた合流式ポンプ場の排水運転方法において、前記複数の計器のうち、少なくとも雨量計、降雨強度計のいずれかを含む計器及び管渠水位計から前記ポンプ場への流入量と間の相関が高い計器を抽出して、相関が高い計器からのデータを選別し、選別した相関ある計器のデータを用いて、雨水が前記ポンプ場へ流入するまでの流達時間を演算し、前記ポンプの管渠内の貯留量を排出するのに要する排出時間を演算し、前記流達時間と前記排出時間に基づき、各ポンプの待機時間を求め、各ポンプの起動タイミングを決定するという手順をとったのである。

また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明であって、前記排水判定部での運転は、前記選別した相関あるデータ及び前記ポンプ場への流入量を個別に積算し、前記積算値が、その積算値毎にデータ毎に決められた所定値を超えたかを判定し、いずれかの積算値が前記所定値を超えると、管内貯留運転から排水運転へ切り替えて運転するという手順をとったのである。

請求項１、３及び５に記載の発明によると、ポンプ場への雨水の流入量に相関のある計器のデータを用いてポンプ場までの雨水の流達時間を演算することができるので、合流式ポンプ場におけるポンプの起動のタイミングを的確に行うことができる。
また、請求項２及び６に記載の発明によると、ポンプ場への雨水の流入量に相関のある計器のデータの積算値により、管渠内の貯留量の限界に達する前に貯留解除運転できるので浸水の危険性を回避することができる。

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。

図１は、本発明の合流改善運転支援部のブロック図である。図において、本実施の形態では、図６に示した従来図から合流モード選択部１２、データ抽出部１３、排水時間演算部１５を追加し、図６における運転方法判定部１７を運転方法判定部１７’に変更している。図６に示した従来図と同一構成には、同一符号を付して重複する構成、動作について説明は省略する。運転方法判定部１７’の１７との相違点は、待機時間判定部１７１を追加で備えるようにし、これに伴い運転方法判定部１７’を排水ポンプの起動までの時間を再演算している。また、全計器からのデータをデータ抽出部１３に入力するようにし、排水判定部１６へ入力される情報をデータ収集部１１からデータ抽出１３へ変更している。

本発明が従来技術と異なる部分は、上記構成の違いにより、排水ポンプの運転を排水時間と流達時間から求めることによって、浸水の危険性を回避するため排水ポンプの起動タイミングの遅れを回避することを可能とした部分である。

次に、従来技術と異なる部分についての動作を説明する。
合流モード選択部１２は、盤面やパソコン画面で選択できるようになっていて、雨天時の運転モードとして合流改善運転モードに選択できるようになっている。この選択は降雨状況、例えば合流ポンプ場の堰を雨水が越流した場合などに、自動で切り替えられても、オペレータによって切り替えられてもよい。なお、定常運転時は、ポンプ井の水位運転モードとされている。

データ抽出部１３は、相関データ抽出部１３１と流達時間演算部１３２からなり、相関データ抽出部１３１は、ポンプ場に設置したポンプへの流入量を測定する流入流量計3-1やバイパス流量計3-2の計器から得られたポンプ場流入量と、ポンプ場上流に設置した雨量計1-1、降雨強度計1-2、管渠の水位を測定する管渠水位計2及び図３に示している関係を用いて後述する相互相関分析を行い、相互相関係数が高い（相関の高い）値の計器を抽出する。
雨量計1-1、降雨強度計1-2、管渠水位計2はポンプ場の収集地域（各点）に複数あり、上記計器からのデータは、所定時間毎に抽出され計測値（時系列データ）y_n(i)となる。

さらに、計測値（時系列データ）y_n(i)の平均値ｕ＾(i)を（１）式で、相互共分散関数C_k (i,j)をy_n(i)、ラグ数kを変更したy_n―ｋ(i)、ｕ＾(i)を用いて（２）式で算出する。

次に、各計器の相互相関係数R_k(i,j)の算出方法について説明する。
降雨強度計、管渠水位計、流量計の計器でそれぞれ計測された値は、下流に設置された計器の値は上流の計器での値の影響を受けていると考えることができる。
図３(a)は、雨天時にポンプ場へ雨水が流れ込んだ時の、降雨強度、管渠水位、流入量を横軸を時間軸にして示したグラフである。図において、ｔａは降雨強度計で計測された雨が管渠水位計に到達するまでの時間（ラグ×計測周期）、ｔｂは降雨強度で計測された雨が流量計に到達するまでの時間（ラグ×計測周期）、ｔｃは管渠水位で計測された雨が流量計に到達するまでの時間（ラグ×計測周期）であり、ｔａは雨水が管渠に設置した水位計まで流れ込む時間、ｔｂには雨水がポンプ場に設置した流量計まで流れ込む時間、ｔｃは管渠に流れ込んだ雨水が水位計からポンプ場に設置した流量計まで流れ込む時間に基づいて決められる。
以上の関係を求めるため、計測値（時系列データ）y_n(i)間の相互相関係数R_k(i,j)は（３）式に従い算出することができる。

また、図３(ｂ)は、降雨強度と管渠水位、降雨強度と流入量、管渠水位と流入量のそれぞれの相互相関関数の関係を、横軸をそれぞれのデータの時間差にして示したものである。なお、ここでは便宜上、相関が高いと判断できるレベルをｃとして同じ符号を用いて示している。
流入量と降雨強度a、及び流入量と降雨強度bの相互相関は（３）式で演算され、図３(b)に示すように、各相互相関係数R_k(i,j)を判定基準値ｃと比較し、ｃを超えていれば、その項目は相関が高いとして抽出する。
なお、流入量と降雨強度aの相互相関係数はｃ以下で、流入量と降雨強度bの相互相関係数はｃ以上の時は、流入量に対する降雨強度bは相関があるとし、この場合に降雨強度bを相関があると項目として抽出する。
流入量と管渠水位計、管渠水位計と降雨強度計についても同様にして、相関の高い項目を抽出する。
なお、相互相関係数は、雨量、土地利用形態（雨の浸透率）の変化によって自動的に変更するため、降雨量の計測値０が１〜５時間程度継続した時に、再度相互相関係数を計算する。なお、この時間は雨量、土地利用形態（雨の浸透率）で変化するものであるので、上記時間に限定されない。
相関のある抽出された計器データは、排水判定部１６と運転方法判定部１７’へ出力される。

流達時間演算部１３２は、相関データ抽出部１３１で抽出した降雨強度や水位計などの計器と、抽出された計器から演算した相互相関係数R_k(i,j)を用いてポンプ場流入量の流達時間ｔ_inを演算する。この流達時間ｔ_inを求める手順を、図４を用いて説明する。
なお、相関データ抽出部１３で抽出されたデータそれぞれに対して、流達時間ｔ_inを求めるが、ここでは、項目１として雨量を示すｉ=1、項目２として流入量を示すj=2として説明する。
（ステップ1）
相互相関係数ａ及びラグ数ｋを初期化(a=0及びk=0)し、i=1、j=2に設定する。
（ステップ２）
次に、相互相関係数R_k(i,j)を演算し、演算結果が前回の相互相関係数ａより大きければ、ステップ３へ進み、小さければステップ４へ進む。
（ステップ３）
前回の相互相関係数ａに相互相関係数R_k(i,j)の演算結果を代入してaを更新し、ラグ数kと計器の計測周期の積で求められる流達時間をｔ_inに設定し、ステップ４へ進む。
なお、計器の計測周期は、例えば１分から５分程度とされている。
（ステップ４）
ラグ数kをインクリメントする。
（ステップ５）
ラグ数ｋが、規定のラグ数まで進んだかをチェックし、進んでいなければ、ステップ２に戻り、進んでいれば終了する。
なお、規定のラグ数は、通常、相関データ抽出部１３で抽出された項目のデータ数の1/3以上、あるいは20以上の値が設定されている。
このようにして、抽出されたデータに対する流達時間ｔ_inを求める。

排水時間演算部１５は、管渠内の貯留量Ｖを既存のポンプで排出するのに要する排出時間ｔ_outを、ポンプ能力Ｑを用い（４）式で演算する。

待機時間判定部１７１は、データ抽出部１３で、抽出された項目毎に演算された流達時間ｔ_inと、その項目に該当するポンプ場に対する排水時間演算部１５からの排出時間ｔ_outを元に、ポンプを起動するまでの時間（起動タイミング）を下記のように決定する。
(t_in-t_out)>0であれば、排水時間に余裕があるため、(t_in-t_out)経過後に排水ポンプを起動させるが、(t_in-t_out)>0であっても、特別に危険を回避する必要がある場合には分水堰（合流管から増補管へ越流する堰）越流後に排水ポンプを起動させるようにしても構わない。
(t_in-t_out)<0であれば、浸水の危険性があるため、即座に排水ポンプを起動させる。さらに、分水堰から越流する前に合流管の管渠水位計の上限値を設定し排水ポンプを起動させるようにしてもよい。
上記のように流達時間ｔ_in、排出時間ｔ_outを元に、分水堰における越流情報を適宜用いながら排水ポンプの起動を判定するようになっている。

このように、全計器からのデータから、ポンプ場への流入量や管渠水位に対して相関の高いデータは相互相関係数R_k(i,j)を使用して求め、相互相関係数の大きな項目のデータを用いて排水開始タイミングを求めることができる

図２は第２実施例の構成を示すブロック図である。図において、図１に示した第１実施例から排水判定部１６を一部変更し１６’とし、データ積算部１６４及び積算値判定部１６５を追加し、全計器からのデータをデータ積算部１６４に入力するようにしているだけで、その他は図１と同一なので、説明は省略する。

次に動作について説明する。
データ積算部１６４は、雨量計1-1、降雨強度計1-2が計測した雨量信号を受けると、入力される管渠水位の信号およびポンプ場への流量計の流量信号を用いて下記（５）式に従い、雨量、管渠水位、バイパス流量の積算値を演算する。この演算は１分から５分周期で行われ、雨量計、降雨強度計からの出力信号により雨が止んだと判断後、１時間から５時間後に、次回の雨に対応するため積算値をリセットされる。
なお、バイパス流量は、合流ポンプ場から排水ポンプ場へ流れ込む流量であり、この流量が管内に貯留される。

ここで、（５）式における積算値Ｘadd_jは、ｊの値により雨の降り始めからの雨量、管渠水位、バイパス流量のそれぞれの積算値を示している。積算処理は、この他にも流量と相関のある降雨強度について行われる。
データ積算部１６４で行われる積算は、図５に示す積算演算例のように、雨量計の値が0以上を示した時点、つまり雨量が計測され始めた直後からその積算をスタートする。そして管渠水位は、雨量計で雨量が計測されてから水位計が設置されている地点まで雨が流れ込む時間経過後に始めて上昇する。さらに、流量も同様に、雨量計で雨量が計測されてから流量計が設置されている地点まで雨が流れ込む時間経過後に始めて上昇するように積算される。なお、図５中のｔａ、ｔｂ、ｔｃは、図３（ａ）で説明した時間（ラグ×計測周期）である。

積算値判定部１６５では、下記データが事前に蓄積されている。排水ポンプ場の高さと下水管渠の径、傾きから求めた管内貯留可能量Ｖ_Ｈ及び、図５に示すようなバイパス流量の積算値が管内貯留可能量Ｖ_Ｈに達するｔｃ時間前の管渠水位積算値（ＷＬ_Ｈ[ｍ]）、ｔｂ時間前の雨量積算値（Ｒ_Ｈ[ｍｍ]）の値である。
この積算値判定部１６５にデータ積算部１６４で積算演算された雨量、管渠水位、バイパス流量、バイパス流量積算値Ｖ_ａｄｄ（（５）式のＸ_j=3addに相当）が入力されると、次の処理が行われる。
従来であれば、Ｖ_Ｈ＜Ｖ_ａｄｄつまり、貯留量制限一杯まで管内貯留運転して、はじめて貯留解除運転（排水運転）を開始するところ、雨量積算がＲ_Ｈ[ｍｍ]になるか、管渠水位がＷＬ_Ｈ[ｍ]になるタイミングで管内貯留を中止し、排水を開始する。
これにより、雨量積算を用いた場合ではｔｂ時間前、管渠水位を用いた場合ではｔｃ時間前に排水を開始タイミングを見つけることができるので、貯留量制限一杯まで管内貯留運転を継続すること無しで浸水の危険性を回避することができる。

こうして、貯留量制限一杯まで管内貯留運転を継続すること無しに、図５に示す雨量積算値がＲ_Ｈ[ｍｍ]に達した時点Ｔａ、あるいは管渠水位積算値がＷＬ_Ｈ[ｍ]に達した時点Ｔbで貯留解除運転（排水運転）を開始することができる。
また、複数ポンプからなる排水運転では、例えば排水ポンプが３台あるとすると、ポンプ井の水位が１ｍになると１台目を起動、２ｍになると２台目も起動、３ｍになると３台目も起動するといったように運転台数を制御するが、このような排水運転を行うポンプ場に本発明を適用しても、浸水の危険性を回避可能な運転支援装置を構成することができる。
雨量積算値や管渠水位積算値は、実施例１で説明したように全計器からのデータから、ポンプ場への流入量や管渠水位に対して相関の高いデータを抽出するようにしているので、貯留解除運転（排水運転）の開始タイミングを、運転台数も含め精度よく決定できるようになる。

このように、ポンプ場への流入流量計と相関のある管渠水位や雨量計などのデータを抽出し、その抽出されたデータの計測値を積算して貯留量と比較するような構成をしているので、精度よく管内貯留量が上限値に達する前に管内貯留を中止し、浸水の危険性を回避することができる。

本発明の第１実施例を示す合流改善運転支援部のブロック図 本発明の第２実施例を示す合流改善運転支援部のブロック図 相関、流達時間演算例 ラグ数演算のフローチャート 積算演算例 従来の合流改善運転支援部のブロック図

符号の説明

１−１ 雨量計
１−２ 降雨強度計
２ 管渠水位計
３−１ 流入流量計
３−２ バイパス流量計
４ ポンプ井水位計
５ 送水流量計
７ 処理場送水ポンプ
９ 排水ポンプ場排水ポンプ
１０ ポンプ場送水ポンプ
１１ データ収集部
１２ 合流モード選択部
１３ データ抽出部
１５ 排水時間演算部
１６、１６’ 排水判定部
１７、１７’ 運転方法判定部
１８ 排水ポンプ場ポンプ井水位判定部
２０ ボンプ制御部
２１ ポンプ運転指令部
１３１ 相関データ抽出部
１３２ 流達時間演算部
１６１ 流入量予測部
１６２ 管渠水位予測部
１６３ 合流管水位判定部
１６４ データ積算部
１６５ 積算値判定部
１７１ 待機時間判定部
２０１ 管内貯留制御部
２０２ 排水制御部
２０３ 送水制御部
２１１ ポンプ場送水ポンプ指令部
２１２ 処理場送水ポンプ指令部
２１３ 排水ポンプ場排水ポンプ指令部

Claims (6)

1. 排水ポンプ及び送水ポンプを備え、流入した雨水を河川へ排水する合流式ポンプ場であって、設置された複数の計器で測定される雨量、水位及び流量を収集するデータ収集部と、前記収集したデータを用いて管内貯留か排水運転かを判定する排水判定部と、前記排水判定部の結果で前記各ポンプの運転方法を判定する運転方法判定部と、ポンプ井水位を用いて管内貯留か排水運転かを判断する排水ポンプ場ポンプ井水位判定部と、前記各ポンプの運転を制御するポンプ制御部と、前記ポンプ制御部からの出力で前記各ポンプへ運転指令を与えるポンプ運転指令部を備えた合流式ポンプ場の合流改善運転支援装置において、
   前記複数の計器のうち、少なくとも雨量計、降雨強度計のいずれかを含む計器及び管渠水位計から前記ポンプ場への流入量と相関が高い計器を抽出する相関データ抽出部と、
   前記相関データ抽出部が選別した計器のデータを用いて、雨水が前記ポンプ場へ流入するまでの流達時間を演算する流達時間演算部と、
   前記排水ポンプが管渠内の貯留量を排出するのに要する排出時間を演算する排水時間演算部と、を備え、
   前記運転方法判定部は、前記流達時間と前記排出時間に基づき、各ポンプの待機時間を求め、各ポンプの起動タイミングを決定するようにしたことを特徴とする合流改善運転支援装置。
2. 前記排水判定部は、前記相関データ抽出部が選別した相関のある計器のデータ及び前記ポンプ場への流入量を、個別に積算するデータ積算部と、
   前記データ積算部での積算値が、項目毎に決められた所定値を超えたかを判定する積算値判定部と、を備え、
   前記積算値判定部でいずれかの積算値が前記所定値を超えると、管内貯留運転から排水運転へ切り替える判定をすることを特徴とする請求項１に記載の合流改善運転支援装置。
3. 前記相関データ抽出部は、前記ポンプ場流入量と各計器からの所定時間毎に収集される計測値との相互相関分析を行い、相互相関係数が判定基準値より高い値の計器を相関が高い計器として抽出し、
   少なくとも雨量がゼロになると前記相互相関係数の値を更新することを特徴とする請求項１に記載の合流改善運転支援装置。
4. 前記合流改善支援装置の排水運転をポンプ井の水位に応じた台数運転を行うポンプ井水位運転を追加したことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の合流改善運転支援装置。
5. 排水ポンプ及び送水ポンプを備え、流入した雨水を河川へ排水する合流式ポンプ場であって、設置された複数の計器で測定される雨量、水位及び流量を収集するデータ収集部と、前記収集したデータを用いて管内貯留を排水運転かを判定する排水判定部と、前記排水判定部の結果で前記各ポンプの運転方法を判定する運転方法判定部と、管内貯留か排水運転かを判断する排水ポンプ場ポンプ井水位判定部と、前記各ポンプの運転を制御するポンプ制御部と、前記ポンプ制御部からの出力で前記各ポンプへ運転指令を与えるポンプ運転指令部を備えた合流式ポンプ場の排水運転方法において、
   前記複数の計器のうち、少なくとも雨量計、降雨強度計のいずれかを含む計器及び管渠水位計から前記ポンプ場への流入量と間の相関が高い計器を抽出して、相関が高い計器からのデータを選別し、
   選別した相関ある計器のデータを用いて、雨水が前記ポンプ場へ流入するまでの流達時間を演算し、
   前記排水ポンプが管渠内の貯留量を排出するのに要する排出時間を演算し、
   前記流達時間と前記排出時間に基づき、各ポンプの待機時間を求め、各ポンプの起動タイミングを決定するようにしたことを特徴とする合流式ポンプ場での排水運転方法。
6. 前記排水判定部での運転は、前記選別した相関あるデータ及び前記ポンプ場への流入量を個別に積算し、
   前記積算値が、その積算値毎にデータ毎に決められた所定値を超えたかを判定し、
   いずれかの積算値が前記所定値を超えると、管内貯留運転から排水運転へ切り替えて運転するようにしたことを特徴とする請求項５に記載の合流式ポンプ場での排水運転方法。