JPH01177110A

JPH01177110A - 水位制御装置

Info

Publication number: JPH01177110A
Application number: JP12188A
Authority: JP
Inventors: Hisakazu Takebayashi; 竹林　久和
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-01-05
Filing date: 1988-01-05
Publication date: 1989-07-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、例えば浄水場において固定速ポンプを複数
台使用し、ポンプ井から配水池に水を汲み上げ、配水池
の水位が一定の範囲内に保てるように水位制御を行なう
水位制御装置に関する。

（従来の技術）浄水場設備において、複数台の固定速ポンプを用いポン
プ井から配水池に水を汲み上げ、配水池の水位を常に一
定範囲内に維持するための水位制御装置として従来から
、配水池の水位により固定速ポンプの運転台数を演算に
より求め、その演算結果による運転台数分のポンプを運
転するようにしたものが知られている。。

このような従来の水位制御装置の一例が、第５図に示さ
れている。第５図の従来の水位制御装置では、一定速度
、一定揚水能力を持つ固定速ポンプ１が、ポンプ井２に
貯留されている水を配水池３に汲み上げ、この配水池３
に汲み上げられた水を各家庭に配水し、その需要に応え
るようにしている。そして、配水池３に常に一定水位以
上の水を貯留しておくために、ポンプ井２に水位計４を
設置し、配水池３にも水位計５を設置し、これらの水位
計４，５の水位情報からポンプ制御装置６において演算
された運転台数だけ固定速ポンプ１を運転し、配水池３
の水位が常に一定範囲内にあるように水位ＩＩＪＩＩｌ
する。

前記ポンプ制御装置６には、ポンプ台数制御器７とイン
タロック制御器８とが備えられており、ポンプ運転台数
制御器７では、配水池３の水位計５からの水位情報に基
づき、第２図に示すように水位が第１低水位Ｌ１以下に
なった場合にはポンプ１を１台運転してポンプ井２から
水を汲み上げ、水位が第１高水位Ｈ＋以上になるまで運
転する指令を与える。水位が第２低水位し２以下になっ
た場合には、更にポンプ１の運転台数を１台増加させ、
２台運転にして第２高水位Ｈ２以上になるまで水を汲み
上げる指令を与える。更に、水位が第３低水位し３以下
になった場合には、ポンプ運転台数を３台とし、水位が
第３高水位Ｈ３以上になるまで運転を続ける指令を与え
る。

ポンプ運転台数制御器７により決定されたポンプ台数指
令信号は、インタロック制御器８に与えられ、ここでポ
ンプ１のインタロック制御を行ない、水位計４によりポ
ンプ井２の水位がポンプ運転点以上にあり、配水池３の
水位がポンプ運転点以下にあるかどうかを判断し、この
条件を満足する時にポンプ運転台数制御器７からの指令
台数分のポンプ１の運転を行なうようにしている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、一般に各家庭の水道の使用量は、第３図
に示すように一日の朝と夕方の時間に大きくなり、他の
時間帯は比較的低い使用量となる時間的な変動が起こる
。ところが、従来の水位制御装置では、配水池３の水位
の低下の度合に応じてポンプの運転台数を一義的に決定
するようにしているため、需要量が極端に増加した場合
には急速に低水位となり、水位の回復が遅くなり、場合
によっては断水も生ずる問題点があった。

この発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
ものであって、一定期間の需要量を予測し、配水池の水
位の変動によるポンプの運転台数の増減に対し、需要量
予測から得られる運転台数の増減指令をも考慮し、実際
のポンプの運転台数の増減制御を行ない、配水池の水位
が常に一定範囲に安定に維持することができる水位制御
装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）この発明は、複数台のポンプを用いてポンプ井から配水
池に水を汲み上げ、配水池の水位を一定範囲内に制御す
る水位制御装置において、配水池の水位検出手段と、こ
の水位検出手段からの水位情報に基き、ポンプ運転台数
を決定するポンプ運転台数演算手段と、一定期間の水量
需要予測情報に基き、一定周期毎にポンプ運転台数の増
減を演算する手段と、前記水位情報に基くポンプ運転台
数の増減演算結果と需要予測情報に基くポンプ運転台数
の増減演算結果とから実際のポンプ運転台数の増減を決
定する運転台数制御手段とを備えたものである。

（作用）この発明の水位制御装置では、配水池の水位情報に基づ
く運転台数の増減演算を行なうと共に、一定周期で現在
時刻による需要量予測に基づくポンプ運転台数の増減演
算をも行ない、これら両方の運転台数増減演算結果を基
にして実際のポンプ運転台数の増減制御を行ない、需要
量が極端に増加する朝や夕方のｒｆｍ帯では配水池の水
位情報に基づくポンプ運転台数に対し更に多くのポンプ
を追加運転するようにし、極端に水位が低下する事態の
発生を避けることができる。

（実施例）以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説する。

第１図はこめ発明の一実施例のブロック図を示しており
、一定揚水能力を持つ固定速ポンプ１が予備用のポンプ
も含めて４台設置されており、ポンプ井２に貯溜されて
いる水を配水池３に汲み上げるようにしている。ポンプ
井２、配水池３それぞれに水位計４．５が設けられてい
る。

ポンプ１を制御するためのポンプ制御装置９は、水位に
よる運転台数制御器１０、タイマ１１、−日の水道使用
量の需要変化を記憶する需要量予測器１２、前記水位に
よる運転台数制御器１０からの運転台数指令値に対し、
需要量予測器１２からのポンプ運転台数増減指令を加味
し、実際のポンプの運転台数を決定する運転台数１ｌＩ
ＩＪ　ＷＪ器１３、及びインタロツタ制御器１４を備え
ている。

上記の構成の水位制御装置の動作を、次に説明する。

水位計５により配水池３の水位が測定され、その水位情
報が水位による運転台数制御器１０に入力される。

水位による運転台数制御器１０では、水位計５からの水
位情報に基づき、第２図に示すようにポンプ１の運転台
数を演算する。つまり、配水池３の水位が第１低水位Ｌ
＋以下である時には１台運転指令を与え、第１高水位Ｈ
１に達すると運転停止指令を出力する。第２低水位Ｌ２
以下である時には、第２高水位Ｈ２以上になるまで２台
運転指令を出力し、更に第３低水位Ｌ３以下である時に
は３台運転指令を出力し、第３高水位Ｈ３に達した時に
停止指令を出力する。

需要ｍ予測器１２は、第３図に示すように一日の需要量
変動曲線Ａを記憶しており、タイマ１１により一定周期
毎に需要量の変化を予測し、例えば夜から明は方までの
時間帯ＴＩ％昼間の時間帯Ｔ４では需要量の変動が少な
いため、運転台数増減指令として変化なしく−０）を出
力し、使用量が極端に増加する朝方や夕方の時間帯Ｔ２
　、　Ｔ５ではポンプ運転台数増加指令（−＋１）を出
力し、需要８が低下する時間帯Ｔ３　、Ｔｏではポンプ
運転台数減少指令（＝−１）を出力する。

運転台数ｌ１ＩＪｉｌｌ器１３は、これら水位による運
転台数制御器１０からの運転台数指令に対し、需要量予
測器１２からの運転台数増減信号を加味し、実際の運転
台数を決定してインタロック制御器１４に与える。

インタロック′ＭＸＩａｌｌ器１４は、運転台数制御器
１３からの運転台数指令値を受けてポンプ１のインタロ
ックｌＩＪｗＪを行なう。

実際の配水池３の水位制御動作のフローチャートが第４
図に示されている。このフローチャートに基づいて更に
説明すると、水位計５からの水位情報が水位による運転
台数制御器１０に入力され（不テップ２１）、運転台数
制御器１ｏは現在運転しているポンプ１の運転台数に対
しその増減演算を行なう（ステップ２２）。この水位に
よるポンプ運転台数増減演算は１台増加の時Ｐ＋＝＋１
、変化なしの時にはＰ１＝０．１台減少の時にはＰ１＝
−１とする。

需要ｍ予測器１２は、タイマ１１の時間情報に基づき、
現在が需要量予測演算時間帯であるかどうか判、断しく
ステップ２３）、需要量予測器演算時間帯ではない時に
は、需要量予測に基づくポンプ増減台数を変化なし、Ｐ
２＝０として出力し、需要量予測演算時間帯であるなら
ば、第３図に示した需要量変動曲線Ａに基づき、現在の
時間帯における需要量予測からポンプ増減台数を演算す
る（ステップ２５）。ここで、需要量予測に基づくポン
プ増減台数の演算は、需要量が増加傾向にある時間帯Ｔ
２　、Ｔ５ではＰ２＝＋１、変化なしの時間帯Ｔ＋　、
Ｔ４　、Ｔ７ではＰ２＝０１需要減少時間帯Ｔ３　、Ｔ
６である場合には、Ｐ２＝１とし、運転台数制御器１３
に出力する。

運転台数制御器１３では、現在のポンプ１の運転台数を
ベースとし、まず水位による運転台数詞−御器１０から
の運転増減指令値Ｐ１の値に注目する（ステップ２６）
。

続いて、需要ｍ予測器１２からのポンプ増減台数演算結
果であるＰ２の値に注目しくステップ２７．２８．２９
）、Ｐ＋　＝＋１　：Ｐ２　＋１．０である場合には１
台増加指令を出力しくステップ３０　）　、Ｐ　＋　＝
　＋　１　：　Ｐ　２　＝−１である場合には１台減少
指令（ステップ３１）を出力する。同様にして、次の表
に示す組み合せにより、実際のポンプ運転台数の増減指
令を与える（ステップ３０〜３６）。

（以下余白）・　ポンプ運転台数の増減このようにして、変化の少ない深夜から朝方までや昼間
の時間帯Ｔ＋　、Ｔ４　、Ｔ７では水位の変動に応じて
運転台数を略−義的に決定し、需要口の増減の激しい朝
や夕方の時間帯Ｔ２　、　Ｔ３　、　Ｔ５、Ｔ６では需
要量予測をも加味して運転台数の増減を行ない、需要量
の急激な変動があっても配水池３の水位を一定範囲内に
維持できるように制御することができるのである。

なお、インタロック制御器１４は、運転台数制御器１３
からの運転台数指令に基づきポンプ１を必要台数運転さ
せるが、ポンプ井２の水位計４からの水位情報と配水池
３の水位計５からの水位情報を受け、ポンプ井２の水位
がポンプ運転点以下である場合、あるいは配水池３の水
位がポンプ運転点以上にある場合にはポンプ１の運転を
禁止し、装置の保護を図ることができる。

［発明の効果］以上のようにこの発明によれば、配水池の水位に基づく
運転台数制御に対し需要量予測に基づく運転台数の増減
を加味し、実際の運転台数を決定するため、需要ｍの急
激な変動があっても配水池の水位を一定範囲内に安定に
維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図は上
記実施例における水位による運転台数制御器の運転台数
制御動作説明図、第３図は上記実施例における需要量予
測器の記憶している需要量変化曲線、第４図は上記実施
例の動作を説明するフローチャート、第５図は従来例の
ブロック図である。１・・・ポンプ　２・・・ポンプ井３・・・配水池　５・・・水位計９・・・ポンプ制御装置１０・・・水位による運転台数制御器１１・・・タイマ　１２・・・需要値予測器１３・・・
運転台数制御器

Claims

【特許請求の範囲】複数台のポンプを用いてポンプ井から配水池に水を汲み
上げ、配水池の水位を一定範囲内に制御する水位制御装
置において、配水池の水位検出手段と、この水位検出手段からの水位
情報に基き、ポンプ運転台数を決定するポンプ運転台数
演算手段と、一定期間の水量需要予測情報に基き、一定
周期毎にポンプ運転台数の増減を演算する手段と、前記
水位情報に基くポンプ運転台数の増減演算結果と需要予
測情報に基くポンプ運転台数の増減演算結果とから実際
のポンプ運転台数の増減を決定する運転台数制御手段と
を備えて成る水位制御装置。