JP6535269B2 - ポンプ制御装置およびポンプ制御方法ならびに排水システム - Google Patents
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Description
しかしながら、これまでのポンプの台数制御では、このような気象変動に追随して排水するには限界的な状況にある。
ポンプの停止履歴に応じて始動水位を更新することで、水位の上昇に追従して最適な始動水位を得ることができ、ポンプの起動頻度を抑えることができる。しかも、全ポンプが停止した後に一定期間ポンプの始動がなければ始動水位を初期値にリセットすることで、速やかに最適な始動水位を得ることができる。
水位の上昇率が低い場合にはポンプの始動水位を高くすることで、ポンプの起動頻度を抑えることができる。加えて、水位の上昇率が高い場合にはポンプを始動することで、ポンプの始動遅れを防止できる。
ポンプの始動履歴に応じて停止水位を更新することで、水位の低下に追従して最適な停止水位を得ることができ、ポンプの起動頻度を抑えることができる。しかも、全ポンプが停止した後に一定期間ポンプの始動がなければ停止水位を初期値にリセットすることで、速やかに最適な停止水位を得ることができる。
図1は排水システムを示す模式図である。この排水システムはポンプ機場に設けられ、内水河川からの水が流れ込む吸込水槽1内の水を汲み上げ、外水河川に接続された吐出水槽に排水するものである。排水システムは、排水を行う複数のポンプPと、これらのポンプPをそれぞれ駆動する複数の電動機Mとを有している。図1に示す例では、6基のポンプPおよび6基の電動機Mが設けられている。それぞれのポンプPは減速機4を介して電動機Mに連結されている。なお、図1では1基目(No.1)のポンプPなどついてのみ詳細に描いており、他のポンプPなどは簡略化している。
ポンプ停止制御部56は、図5を用いて上述した手順により、ポンプを停止する。
SWL1=SWL1+UD1 ・・・(1)
SWL2=SWL2+UD2 ・・・(2)
STWL2=STWL2−WD2 ・・・(3)
STWL1=STWL1−WD1 ・・・(3)
なお、始動水位および停止水位のうち一方のみを更新したり、リセットしたりしてもよい。
上述した第1の実施形態は、過去の一定期間内にポンプの停止履歴があるか否かに応じて始動水位および停止水位を更新するものであった。これに対し、次に説明する第2の実施形態では、停止履歴に加えて水位上昇率も記憶部51に記憶しておき、水位上昇率も考慮して更新を行うものである。以下、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
以上、2台のポンプP1,P2が設けられる例を説明したが、ポンプが3台以上あってもよいのは第1の実施形態と同様である。
以下に説明する実施形態は、ポンプPの始動手順に特徴を有する。ポンプが横軸ポンプであり、第1の実施形態の図4で説明した通常のポンプ始動の場合、吐出ボウル36内が満水になる(図4のステップS53)までに10分程度の時間を要することが多い。すなわち、ポンプの始動制御を開始してから完了するまでにある程度の時間がかかる。
一方で、吐出ボウル36内が満水になった時点でも降水量の低下がなく、直ちにポンプを始動しなければならないことも当然にある。
ポンプの停止履歴に応じて始動水位を更新することで、水位の上昇に追従して最適な始動水位を得ることができ、ポンプの起動頻度を抑えることができる。しかも、全ポンプが停止した後に一定期間ポンプの始動がなければ始動水位を初期値にリセットすることで、速やかに最適な始動水位を得ることができる。
始動水位に加えて停止水位も更新およびリセットすることで、最適な停止水位が速やかに得られる。
水位の上昇率が低い場合にはポンプの始動水位を高くすることで、ポンプの起動頻度を抑えることができる。加えて、水位の上昇率が高い場合にはポンプを始動することで、ポンプの始動遅れを防止できる。
これにより、水位上昇率に応じて適切に始動水位を更新できる。
例えば、前記ポンプは、吐出ボウルを有する横軸ポンプであり、前記水位判定部は、前記吐出ボウル内が満水になった時に水位を確認してもよい。
これにより、短時間で水位が低下した場合にはポンプを始動を中止するため、ポンプの起動頻度を抑えることができる。また、短時間での水位変動がない場合や水位が上昇し続けている場合にはポンプの始動を続行するため、始動遅れなくポンプを運転状態とすることができ、信頼性を高めることができる。
これにより、必要な場合に更新モードに設定することで、信頼性の高い危機管理を実現できる。
これにより、ポンプの起動履歴や始動水位の適切な初期値を把握できる。
これにより、始動水位の更新量を自動的かつ適切に決定できる。
2 吐出水槽
3 機器設置床
4 減速機
6 受配電装置
7 主変圧器
8 電動機制御部
10 所内変圧器
11 配電制御部
12 機側操作装置
21 モータ
22 吐出弁
23 真空ポンプ
24 モータ
25 ギヤポンプ
26 モータ
28 落水検知器
29 水位計
31 吸込配管
32 吸込ベルマウス
33 吐出仕切弁
34 吐出配管
35 逆止弁
36 吐出ボウル
37 圧力調整配管
38 吸気弁
39 真空ポンプ
40 電動機
41 真空破壊弁
42 満水検知器
43 吸込ケーシング
44 ポンプインペラ
45 ガイドベーン
46 主軸
47 軸封機構
51 記憶部
52 水位判定部
53 始動水位管理部
54 停止水位管理部
55 ポンプ始動制御部
56 ポンプ停止制御部
57 タイマ
M 電動機
P ポンプ
Claims (5)
- 吸込水槽の水を排水する複数のポンプを制御するポンプ制御装置であって、
各ポンプには、始動水位および停止水位の初期値が設定されており、
前記吸込水槽の水位が、いずれかのポンプの始動水位まで上昇したか否か、および、いずれかのポンプの停止水位まで低下したか否かを判定する水位判定部と、
前記吸込水槽の水位がいずれかのポンプの始動水位まで上昇し、かつ、過去の第1期間内にそのポンプが停止した履歴がある場合、そのポンプの始動水位が高くなるよう該始動水位を更新する始動水位管理部と、
前記吸込水槽の水位がいずれかのポンプの始動水位まで上昇し、かつ、過去の前記第1期間内にそのポンプが停止した履歴がない場合、そのポンプを始動させるポンプ始動制御部と、
前記吸込水槽の水位がいずれかのポンプの停止水位まで低下した場合、そのポンプを停止させるポンプ停止制御部と、を備え、
すべてのポンプが停止した後、所定の第2期間、いずれのポンプも始動しない場合、前記始動水位管理部が各ポンプの始動水位を初期値にリセットする、ポンプ制御装置。 - 吸込水槽の水を排水する複数のポンプを制御するポンプ制御装置であって、
各ポンプには、始動水位および停止水位の初期値が設定されており、
前記吸込水槽の水位が、いずれかのポンプの始動水位まで上昇したか否か、および、いずれかのポンプの停止水位まで低下したか否かを判定する水位判定部と、
前記吸込水槽の水位がいずれかのポンプの始動水位まで上昇し、かつ、過去の第1期間内にそのポンプが停止した履歴があり、かつ、現在の水位上昇率が過去の水位上昇率より低い場合に、そのポンプの始動水位が高くなるよう該始動水位を更新し、
前記吸込水槽の水位がいずれかのポンプの始動水位まで上昇し、かつ、
(1)過去の前記第1期間内にそのポンプが停止した履歴がない場合、または、
(2)過去の前記第1期間内にそのポンプが停止した履歴があり、かつ、現在の水位上昇率が過去の水位上昇率より高い場合に、そのポンプを始動させるポンプ始動制御部と、
前記吸込水槽の水位がいずれかのポンプの停止水位まで低下した場合、そのポンプを停止させるポンプ停止制御部と、を備え、
すべてのポンプが停止した後、所定の第2期間、いずれのポンプも始動しない場合、前記始動水位管理部が各ポンプの始動水位を初期値にリセットする、ポンプ制御装置。 - 吸込水槽の水を排水する複数のポンプを制御するポンプ制御装置であって、
各ポンプには、始動水位および停止水位の初期値が設定されており、
前記吸込水槽の水位が、いずれかのポンプの始動水位まで上昇したか否か、および、いずれかのポンプの停止水位まで低下したか否かを判定する水位判定部と、
前記吸込水槽の水位がいずれかのポンプの始動水位まで上昇した場合、そのポンプを始動させるポンプ始動制御部と、
前記吸込水槽の水位がいずれかのポンプの停止水位まで低下し、かつ、過去の第3期間内にそのポンプが始動した履歴がある場合、そのポンプの停止水位が低くなるよう該停止水位を更新する停止水位管理部と、
前記吸込水槽の水位がいずれかのポンプの停止水位まで低下し、かつ、過去の前記第3期間内にそのポンプが停止した履歴がない場合に、そのポンプを停止させるポンプ停止制御部と、を備え、
すべてのポンプが停止した後、所定の第2期間、いずれのポンプも始動しない場合、前記停止水位管理部が各ポンプの停止水位を初期値にリセットする、ポンプ制御装置。 - 吸込水槽の水を排水する複数のポンプと、
前記吸込水槽の水位を計測する水位計と、
請求項1乃至3のいずれかに記載のポンプ制御装置と、を備える排水システム。 - 吸込水槽の水を排水する複数のポンプを制御するポンプ制御方法であって、
各ポンプには、始動水位および停止水位の初期値が設定されており、
前記吸込水槽の水位がいずれかのポンプの始動水位まで上昇し、かつ、過去の第1期間内にそのポンプが停止した履歴がある場合、そのポンプの始動水位が高くなるよう該始動水位を更新し、
前記吸込水槽の水位がいずれかのポンプの始動水位まで上昇し、かつ、過去の前記第1期間内にそのポンプが停止した履歴がない場合、そのポンプを始動させ、
前記吸込水槽の水位がいずれかのポンプの停止水位まで低下した場合、そのポンプを停止させ、
すべてのポンプが停止した後、所定の第2期間、いずれのポンプも始動しない場合、各ポンプの始動水位を初期値にリセットする、ポンプ制御方法。
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