JPH03115786A - Pump control device for sanitary sewage pump equipment - Google Patents

Pump control device for sanitary sewage pump equipment

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Publication number
JPH03115786A
JPH03115786A JP25044589A JP25044589A JPH03115786A JP H03115786 A JPH03115786 A JP H03115786A JP 25044589 A JP25044589 A JP 25044589A JP 25044589 A JP25044589 A JP 25044589A JP H03115786 A JPH03115786 A JP H03115786A
Authority
JP
Japan
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flow rate
pump
discharge flow
sewage
pattern
Prior art date
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Pending
Application number
JP25044589A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideki Ono
秀樹 大野
Shuichiro Kobayashi
小林 主一郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP25044589A priority Critical patent/JPH03115786A/en
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  • Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the sewage treatment efficiency by estimating a flow quantity of the sewage per specified cycle with the measured water level and the discharging quantity to automatically form a discharging flow quantity pattern. CONSTITUTION:In a pump control device 11 of a sewage treatment pump equipment 1, a discharging flow quantity pattern computing unit 19 estimates and computes a flowing quantity of the sewage per specified cycle with the water level and the discharging flow quantity detected by a water level gauge 9 of a pump well 4 and a discharging flow quantity meter 10 for detecting a discharging flow quantity from a pump 6 to a sewage treatment equipment 8. A flowing quantity pattern is renewed with this estimation-computed flowing quantity. A flowing quantity pattern is computed with a flowing quantity pattern after a renew, and this pattern is stored in a discharging flow quantity pattern memory 20. A pump drive control unit 21 reads out the discharging flow quantity pattern stored in the memory 20, and controls each pump 6 through a process input/output treatment unit 12 so that the discharging flow quantity detected by the discharging flow quantity meter 10 coincides with the discharging flow quantity of the cycle, to which the actual time belongs, within the discharging flow quantity pattern.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は下水道システムにおける汚水ポンプ設備に係わ
り、特に、ポンプの吐出量変化を極力少なくして下水処
理設備の負荷平滑化を図るようにしたた汚水ポンプ設備
のポンプ制御装置に関する。
[Detailed description of the invention] [Object of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to sewage pump equipment in a sewage system, and in particular, to smoothing out the load on sewage treatment equipment by minimizing changes in pump discharge volume. The present invention relates to a pump control device for sewage pump equipment designed to achieve the following.

(従来の技術) 一般に、下水道システムにおける汚水ポンプ設備は、ポ
ンプ井とポンプ群とで構成されている。
(Prior Art) Generally, sewage pump equipment in a sewage system consists of a pump well and a group of pumps.

そして、ポンプ井には地下埋設の管渠から汚水が流入し
、このポンプ井に一旦貯水される。貯水された汚水は各
ポンプで下水処理設備へ移送される。
Then, wastewater flows into the pump well from underground pipes and is temporarily stored in this pump well. The stored wastewater is transferred to the sewage treatment facility by each pump.

この場合、ポンプ群は一般に複数のポンプで構成され、
その全体の吐出流量は運転ポンプの組合わせの変更によ
り段階的に、または一部のポンプに対する速度制御運転
や、吐出弁の開度制御により連続的に調整可能となって
いる。
In this case, the pump group generally consists of multiple pumps,
The total discharge flow rate can be adjusted stepwise by changing the combination of operating pumps, or continuously by controlling the speed of some pumps or controlling the opening of the discharge valve.

また、一般家庭や工場から排出される汚水の量は、生活
パターンや工場の生産パターンによって、その時系列変
化が1日(24時間) llt位か1週間(7日)単位
等にて定まる所定期間内においである程度定型的なパタ
ーンを描いて変化する。一方、下水処理設備としては、
常時一定量の汚水が継続して流入している状態が最も効
率良く汚水処理ができる。したがって、たとえ排出され
る汚水の量が大きく変化したとしても下水処理設備に流
入する汚水の流量は頻繁に変化しないのが好ましい。
In addition, the amount of sewage discharged from general households and factories changes over time depending on lifestyle patterns and factory production patterns over a predetermined period of time, such as one day (24 hours) or one week (7 days). Internally, it changes in a somewhat fixed pattern. On the other hand, as a sewage treatment facility,
Sewage can be treated most efficiently when a constant amount of sewage continues to flow in at all times. Therefore, even if the amount of wastewater discharged changes significantly, it is preferable that the flow rate of wastewater flowing into the sewage treatment facility does not change frequently.

よって、汚水ポンプ設備においても、ポンプ井の貯水量
を大きくして流入汚水の流入量変動を吸収するようにし
ている。
Therefore, in sewage pump equipment, the amount of water stored in the pump well is increased to absorb fluctuations in the amount of inflow sewage.

しかし、ポンプ井の貯水量を汚水の流入流量の変化を吸
収できる容量に設定することは実際上困難であるので、
ポンプ井に水位計を取付けて、水位が上限水位と下限水
位との間に位置するように制御している。すなわち、ポ
ンプの吐出流量を現在の水位に応じて変化させ、水位が
上限水位を越えると、下水処理設備の許容範囲内でポン
プの吐出量を極大に設定して、水位が下限水位を下回る
と、ポンプの吐出量を極小に設定して速やかに水位が上
限と下限との間に戻るようにしている。
However, it is practically difficult to set the water storage capacity of the pump well to a capacity that can absorb changes in the inflow flow rate of sewage.
A water level gauge is attached to the pump well to control the water level so that it is between the upper and lower water levels. In other words, the pump discharge flow rate is changed according to the current water level, and when the water level exceeds the upper limit water level, the pump discharge flow rate is set to the maximum within the allowable range of the sewage treatment equipment, and when the water level falls below the lower limit water level, The discharge amount of the pump is set to a minimum value so that the water level quickly returns between the upper and lower limits.

しかしながら、上記のように検出される現在の水位でも
ってポンプの吐出量を制御しているので、上述したよう
にポンプ井に流入する汚水の流入流量が変動すると、ポ
ンプの吐出量が常時変化する。
However, since the pump discharge rate is controlled based on the current water level detected as described above, if the flow rate of wastewater flowing into the pump well fluctuates as described above, the pump discharge rate will constantly change. .

また、水位が上限水位または下限水位に近ずく頻度が高
くなる。よって、下水処理設備に流入する汚水の流量が
変動するので、効率良く汚水処理が行なわれない問題が
生じる。
Furthermore, the water level approaches the upper limit water level or the lower limit water level more frequently. Therefore, the flow rate of sewage flowing into the sewage treatment facility fluctuates, resulting in the problem that sewage treatment is not performed efficiently.

(発明が解決しようとする課題) このように、従来の汚水ポンプ設備のポンプ制御装置に
よれば、水位計にて検出された現在の水位変化に応じて
ポンプの吐出流量を変化させているので、ポンプの吐出
流量の変動が頻繁に生じ、下水処理設備の負荷変動が大
きくなり、効率良く汚水処理が行なわれない問題が生じ
る。
(Problem to be Solved by the Invention) As described above, according to the conventional pump control device for sewage pump equipment, the discharge flow rate of the pump is changed according to the current water level change detected by the water level meter. , the discharge flow rate of the pump frequently fluctuates, the load on the sewage treatment equipment increases, and the problem arises that sewage treatment is not carried out efficiently.

本発明はこのようなす(情に鑑みてなされたものであり
、J?I定された水位と吐出流量から規定周期毎に汚水
の流入流を推定して吐出流量パターンを自動作成するこ
とにより、現在水位に直接関係なくポンプの吐出流量を
規定周期毎に設定できるので、ポンプの吐出流量変化を
平滑化でき、下水処理設備の負荷変動を抑制でき、汚水
処理効率を向上できる汚水ポンプ設備のポンプ制御装置
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and by estimating the inflow flow of sewage at regular intervals from the determined water level and discharge flow rate and automatically creating a discharge flow rate pattern, Pumps for sewage pump equipment that can smooth out changes in the pump's discharge flow rate, suppress load fluctuations in sewage treatment equipment, and improve sewage treatment efficiency because the pump discharge flow rate can be set at regular intervals regardless of the current water level. The purpose is to provide a control device.

[発明の構成コ (3題を解決するための手段) 上記課題を解消するために本発明の汚水ポンプ設備のポ
ンプ制御装置は、管渠から流入した汚水をポンプ井に一
旦貯水し、このポンプ井に貯水された汚水をポンプを用
いて下水処理設備へ移送する汚水ポンプ設備において、 ポンプ井へ流入する汚水の所定期間内における予め定め
られた規定周期毎の流入流量パターンを記憶する流入流
量パターン記憶部と、ポンプ井の水位を検出する水位計
と、汚水のポンプから下水処理設備への吐出流量を検出
する吐出流量計と、水位計および吐出流量計にて検出さ
れた水位と吐出流量からポンプ井へ流入する汚水の流入
流量を規定周期毎に推定演算する流入流量推定手段と、
この流入流量推定手段にて得られる規定周期毎の流入流
量でもって流入流量パターンを更新する流入流量パター
ン更新手段と、この更新された流入流量パターンを用い
て規定周期毎の最適吐出流量パターンを演算して記憶す
る吐出流量パターン演算記憶手段と、吐出流量が吐出流
量パターン演算記憶手段にて演算記憶された吐出流量パ
ーターンに一致するようにポンプを駆動制御するポンプ
駆動制御部とを備えたものである。
[Configuration of the Invention (Means for Solving the Three Problems) In order to solve the above problems, the pump control device of the sewage pump equipment of the present invention temporarily stores the sewage flowing in from the pipe in the pump well, and then the pump In sewage pump equipment that uses a pump to transfer sewage stored in a well to a sewage treatment facility, an inflow flow rate pattern that stores the inflow flow rate pattern of sewage flowing into a pump well at predetermined intervals within a predetermined period of time. From the storage unit, a water level meter that detects the water level of the pump well, a discharge flow meter that detects the discharge flow rate from the sewage pump to the sewage treatment equipment, and the water level and discharge flow rate detected by the water level meter and discharge flow meter. Inflow flow rate estimating means for estimating and calculating the flow rate of sewage flowing into the pump well at regular intervals;
An inflow flow rate pattern updating means updates the inflow flow rate pattern with the inflow flow rate for each specified period obtained by the inflow flow rate estimating means, and calculates an optimal discharge flow rate pattern for each specified period using the updated inflow flow rate pattern. and a pump drive control section that drives and controls the pump so that the discharge flow rate matches the discharge flow rate pattern calculated and stored in the discharge flow rate pattern calculation storage means. be.

(作用) このように構成された汚水ポンプ設備のポンプ制御装置
によれば、水位計および吐出流量計にて検出された水位
および吐出流量から規定周期毎に汚水の流入流量が推定
演算される。そして、この推定eL算された流入流量で
もって流入流量パターンが更新される。更新後の流入流
量パターンを用いて吐出流量パターンが演算され、この
吐出流量パターンに基づいてポンプが駆動制御される。
(Function) According to the pump control device for sewage pump equipment configured in this manner, the inflow flow rate of sewage is estimated and calculated at each prescribed period from the water level and discharge flow rate detected by the water level meter and the discharge flow meter. Then, the inflow flow rate pattern is updated with the inflow flow rate calculated by this estimated eL. A discharge flow rate pattern is calculated using the updated inflow flow rate pattern, and the pump is driven and controlled based on this discharge flow rate pattern.

このポンプを駆動制御する基となる吐出流量パターンは
流入流量パターンから求められる。そして、この流入流
量パターンは、その値が規定周期毎に変化する。すなわ
ち、規定周期の値を例えば1時間〜2時間と設定すれば
、吐出流量が頻繁に変化することが抑制される。
The discharge flow rate pattern, which is the basis for driving and controlling this pump, is determined from the inflow flow rate pattern. The value of this inflow flow rate pattern changes every prescribed period. That is, by setting the value of the specified period to, for example, 1 hour to 2 hours, frequent changes in the discharge flow rate can be suppressed.

(実施例) 以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。(Example) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は実施例のポンプ制御装置およびこのポンプ制御
装置にて駆動される汚水ポンプ設備を示す模式図である
。図中1は汚水ポンプ設備であり、一般家庭や工場から
排出された汚水は埋設された管渠2を介してポンプ設備
1内の沈砂池3aに流入し、ざらに′スクリーン3bを
介してポンプ井4に流入して一旦貯水される。そして、
ポンプ井4に貯水された汚水は複数の吸入管5を介して
それぞれポンプ6に吸入され、共通して一本の吐出管7
にて下水処理設備8における最初の貯水槽へ流出される
。ポンプ井4内には水位計9が取付けられており、吐出
管7には単位時間当りの吐出流量を検出する吐出流量計
10が介挿されている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a pump control device according to an embodiment and sewage pump equipment driven by this pump control device. 1 in the figure is a sewage pump facility, and sewage discharged from general households and factories flows into a settling basin 3a in the pump facility 1 through a buried pipe 2, and is pumped through a rough screen 3b. Water flows into well 4 and is temporarily stored. and,
The sewage stored in the pump well 4 is sucked into the pump 6 through a plurality of suction pipes 5, and a single discharge pipe 7 is used in common.
The water is then discharged to the first water tank in the sewage treatment facility 8. A water level gauge 9 is installed in the pump well 4, and a discharge flow meter 10 is inserted in the discharge pipe 7 to detect the discharge flow rate per unit time.

そして、水位計9の水位h1吐出流量計10の吐出流!
qおよび各ポンプ6の回転数はポンプ制御装置11のプ
ロセス入出力処理部12へ入力される。このプロセス入
出力処理部12は各ポンプ6に対して運転台数や速度制
御等の出力制御信号を送出する。
Then, the water level h1 of the water level gauge 9 and the discharge flow of the discharge flow meter 10!
q and the rotation speed of each pump 6 are input to the process input/output processing section 12 of the pump control device 11. This process input/output processing section 12 sends output control signals such as the number of pumps in operation and speed control to each pump 6.

ポンプ制御装置11は、図示するように、CRT表示部
13を備え操作者が対話形式で各種設定データを入力す
るためのマンマシーン・インタフェース部15.このマ
ンマシーン・インタフェース部15を介して操作者が予
め設定したポンプ井構造1管渠構造、吐出流量パターン
を演算する場合の各種の演算制約条件等を記憶する制御
パラメータメモリ17、前記プロセス入出力処理部12
を介して入力された水位り、吐出流ffi q 、回転
数1各ポンプ6の運転/停止、起動/停止、起動準備完
了等の状態を一時記憶するプロセス状態メモリ18、制
御パラメータメモリ17およびプロセス状態メモリ18
の各データから吐出流量パターンTQPを算出する吐出
流量パターン演算部19、この吐出流量パターン演算部
19にて算出された吐出流量パターンTQPを一時記憶
する吐出流量パターン記憶部20、この吐出流量パター
ンTQPおよびプロセス状態メモリ18のプロセス状態
から各ポンプ6を駆動制御する各種信号を送出するポン
プ駆動制御部21、およびポンプ駆動制御部21から出
力される起動/停止指令や速度制御指令を一時記憶する
バッファ回路22゜23等で構成されている。
As shown in the figure, the pump control device 11 includes a CRT display section 13 and a man-machine interface section 15 through which an operator inputs various setting data in an interactive manner. The control parameter memory 17 stores the pump well structure 1 pipe conduit structure preset by the operator via this man-machine interface section 15, various calculation constraint conditions for calculating the discharge flow rate pattern, and the process input/output. Processing section 12
A process state memory 18, a control parameter memory 17, and a process state memory 18, which temporarily stores the status of water level, discharge flow ffi q, rotation speed 1, operation/stop, start/stop, start-up completion, etc. of each pump 6 inputted through the state memory 18
A discharge flow rate pattern calculation section 19 that calculates the discharge flow rate pattern TQP from each data of the discharge flow rate pattern calculation section 19, a discharge flow rate pattern storage section 20 that temporarily stores the discharge flow rate pattern TQP calculated by this discharge flow rate pattern calculation section 19, and this discharge flow rate pattern TQP. and a pump drive control section 21 that sends out various signals for driving and controlling each pump 6 from the process state of the process state memory 18, and a buffer that temporarily stores start/stop commands and speed control commands output from the pump drive control section 21. It is composed of circuits 22, 23, etc.

また、前記吐出流量パターン演算部19は、第2図に示
すように、入力された吐出流量qと水位りとからポンプ
井4に対する汚水の流入流fa S Qを推定する流入
流量推定部19a1推定された流入流m S Qから流
入流量パターンSQPを求め、流入流量パターン記憶部
19dに記憶されている前回(前II)の流入流量パタ
ーンSQPを更新する流入流量パターン更新・記憶部1
9b1この更新された流入流量パターンSQPに基づい
て吐出流量パターンTQPを演算し、吐出流量パターン
記憶部20に記憶させる吐出流量パターン演算・記憶部
19cとで構成されている。
Further, as shown in FIG. 2, the discharge flow rate pattern calculation section 19 performs an inflow flow rate estimating section 19a1 estimating the inflow flow faSQ of sewage into the pump well 4 from the input discharge flow rate q and water level. An inflow flow rate pattern update/storage unit 1 that calculates an inflow flow rate pattern SQP from the inflow flow m S Q and updates the previous (previous II) inflow flow rate pattern SQP stored in the inflow flow rate pattern storage unit 19d.
9b1 consists of a discharge flow rate pattern calculation/storage unit 19c that calculates a discharge flow rate pattern TQP based on this updated inflow flow rate pattern SQP and stores it in the discharge flow rate pattern storage unit 20.

次に、このポンプ制御装置11の各部の動作を順に説明
する。
Next, the operation of each part of this pump control device 11 will be explained in order.

まず、汚水ポンプ設f11を稼働する前に、操作者14
はマンマシーン・インタフェース部16を介して前述し
た各FiLIJ lパラメータを制御パラメータメモリ
17に設定しておく。また、吐出流量パターン記憶部2
0には例えば1日24時間の吐出量パターンTQPの概
略値を設定しておく。
First, before operating the sewage pump equipment f11, the operator 14
The above-mentioned FiLIJ parameters are set in the control parameter memory 17 via the man-machine interface unit 16. In addition, the discharge flow rate pattern storage section 2
0 is set to, for example, the approximate value of the discharge amount pattern TQP for 24 hours a day.

そして、ポンプ制御装置11を起動すると、ポンプ駆動
制御部21が吐出流量パターン記憶部20の吐出流量パ
ターンTQPに応じて、バッファ回路2223およびプ
ロセス入出力処理部12を介して各ポンプ6を駆動制御
する。しかして、吐出管7を介して下水処理設備8へ流
入する汚水の吐出流mqは吐出流量パターンTQPに対
応して変化する。
Then, when the pump control device 11 is started, the pump drive control section 21 drives and controls each pump 6 via the buffer circuit 2223 and the process input/output processing section 12 according to the discharge flow rate pattern TQP of the discharge flow rate pattern storage section 20. do. Therefore, the discharge flow mq of wastewater flowing into the sewage treatment facility 8 via the discharge pipe 7 changes in accordance with the discharge flow rate pattern TQP.

そして、汚水ポンプ装置1の水位り、吐出流量q、水ポ
ンプの回転数RPM等のプロセス情報はプロセス入出力
処理部12を介してプロセス状態メモリ18へ順次記憶
されていく。
Process information such as the water level of the sewage pump device 1, the discharge flow rate q, and the rotation speed RPM of the water pump is sequentially stored in the process state memory 18 via the process input/output processing section 12.

このような動作状態において、吐出流量パターン演算部
19の流入流量推定部19aは下記のような手順で汚水
のポンプ井4への流入流量SQを推定する。
In such an operating state, the inflow flow rate estimation section 19a of the discharge flow rate pattern calculation section 19 estimates the inflow flow rate SQ of wastewater into the pump well 4 according to the following procedure.

まず、離散的時刻kにおける流入流量q (k)をその
時刻kにおける測定された水位h (k)および一つ前
の時刻(k−1)にて測定された吐出流mq(k、−1
)を用いて(1)式で演算する。
First, the inflow flow rate q (k) at a discrete time k is expressed as the measured water level h (k) at that time k and the discharge flow mq (k, -1) measured at the previous time (k-1).
) is used to calculate the equation (1).

q (k) = l h (k) −h (k−1)I
A (h)+ q (k−1)          ・
・・(1)但し、A(h(k))は水位りにおけるポン
プ井4の断面積である。なお、ポンプ井4の断面積等の
流入流量を算出するための各社条件は制御パラメータメ
モリ17から読出される。
q (k) = l h (k) −h (k-1)I
A (h) + q (k-1) ・
...(1) However, A(h(k)) is the cross-sectional area of the pump well 4 at the water level. Note that each company's conditions for calculating the inflow flow rate, such as the cross-sectional area of the pump well 4, are read from the control parameter memory 17.

(1)式で得られた流入流m q (k)を時系列デー
タとし、(2)式の自己回帰モデルにより推定の流入流
量S Q (k)を求める。
Using the inflow flow m q (k) obtained by equation (1) as time series data, the estimated inflow flow rate S Q (k) is determined by the autoregressive model of equation (2).

なお、x +  (i −1,2,3,−= 、lI)
は自己帰還モデルのパラメータである。また、実施例で
は前記離散的時刻kを例えば1分毎に設定している。
Note that x + (i −1, 2, 3, −= , lI)
is the parameter of the self-feedback model. Further, in the embodiment, the discrete time k is set, for example, every minute.

次に、流入流量パターン更新・記録部19bの動作を説
明する。ここでは、入力した推定の流入流ffi S 
Q (k)から流入流量パターンSQP (T)を演算
して、流入流量パターン記憶部19dに記憶されている
1日前の流入流量パターン5QP(T)を更新する。な
お、この実施例においては、前述したように流入流量パ
ターンSQP (T)の全体の周期が1日であり、流入
流量の積算値、すなわち規定周期Tが1時間に設定され
ている。
Next, the operation of the inflow flow rate pattern updating/recording section 19b will be explained. Here, the input estimated inflow flow ffi S
The inflow flow rate pattern SQP (T) is calculated from Q (k), and the inflow flow rate pattern 5QP (T) of the previous day stored in the inflow flow rate pattern storage section 19d is updated. In this embodiment, as described above, the entire period of the inflow flow rate pattern SQP (T) is one day, and the integrated value of the inflow flow rate, that is, the specified period T, is set to one hour.

(T −0,1,,2,・・・123 )。(T-0,1,,2,...123).

そして、任意の周期T内における流入流m(7時台にお
ける1時間分の流入流量)SQ (T)は(3)式で示
される。
Then, the inflow flow m (inflow flow rate for one hour at 7 o'clock) SQ (T) within an arbitrary period T is expressed by equation (3).

ζq 但し、q(T+Δt)は、T時Δを分における (1)
式で算出される推定の流入流量である。
ζq However, q(T+Δt) is T hour Δ in minutes (1)
This is the estimated inflow flow rate calculated using the formula.

したがって、f1意の周期Tにおける流入流量パターン
SQP (T)の値は、11.1前の同一周期Tにおけ
る値をSQP (T)Fとし、αを0から1までの値で
ある予め設定された加ffl 1′−均演算係数とする
と(4)式で求められる。
Therefore, the value of the inflow flow rate pattern SQP (T) in the cycle T of f1 is set in advance by setting the value in the same cycle T before 11.1 to SQP (T)F, and α is a value from 0 to 1. If it is added as ffl1'-equalization coefficient, it can be obtained by equation (4).

SQP (T)−α5Q(T) + (1−a)SQP (T)p ・・・(4) なお、1日前の同一周期Tにおける値5QP(T)pは
流入流量パターン記憶部19dに記憶されている。
SQP (T) - α5Q (T) + (1-a) SQP (T) p ... (4) The value 5QP (T) p in the same cycle T one day ago is stored in the inflow flow rate pattern storage section 19d. has been done.

このようにして算出された各周期Tにおける流人流量パ
ターンSQP (T)は例えば第2図または第4図に示
す波形となる。そして、流入流量パターン記憶部19d
内の該当周期Tの値5QP(T)pを今回の周期Tで算
出された流入流量パターンの値SQP (T)でもって
更新する。
The flow rate pattern SQP (T) of the flow of people in each period T calculated in this manner has a waveform shown in, for example, FIG. 2 or FIG. 4. Then, the inflow flow rate pattern storage section 19d
The value 5QP(T)p of the corresponding period T within is updated with the value SQP(T) of the inflow flow rate pattern calculated in the current period T.

次に、吐出流量パターン演算・記憶部19cの動作を説
明する。ここでは、流入流量パターン記憶部19dに記
憶されている更新済の流入流量パターン5QP(T)を
用いて平滑化した吐出流量パターンTQP (T)を演
算して、吐出流量パターン記憶部20へ設定する。
Next, the operation of the discharge flow rate pattern calculation/storage section 19c will be explained. Here, a smoothed discharge flow rate pattern TQP (T) is calculated using the updated inflow flow rate pattern 5QP (T) stored in the inflow flow rate pattern storage section 19d, and is set in the discharge flow rate pattern storage section 20. do.

この流入流量パターン5QP(T)から吐出流量パター
ンTQP (T)を演算する手法は種々存在するが、制
御パラメータメモリ17内に設定されている吐出流量パ
ターン演算制約条件に従って、各周期T毎に試行錯誤で
もって実行していく。
There are various methods for calculating the discharge flow rate pattern TQP (T) from this inflow flow rate pattern 5QP (T), but each method is tried every cycle T according to the discharge flow rate pattern calculation constraints set in the control parameter memory 17. I'm going to do it by mistake.

原則的には、各周期T毎に該当周期Tの流入流量パター
ンの値SQP (T)に等しい吐出流量パターンの値(
吐出流量)を設定する。そして、この吐出流量パターン
の値(吐出流量)を次の周期(T + 1 )中維持す
る。
In principle, for each period T, the value of the discharge flow rate pattern (
discharge flow rate). Then, the value of this discharge flow rate pattern (discharge flow rate) is maintained during the next cycle (T + 1).

そして、上記のような手順で各周期Tにおける吐出流量
パターンTQP (T)を順次設定していくが、その他
に、制御パラメータメモリ17内に種々の吐出流量パラ
メータ演算制約条件が設定されている。
Then, the discharge flow rate pattern TQP (T) in each period T is sequentially set in accordance with the above-described procedure, but in addition to this, various discharge flow rate parameter calculation constraints are set in the control parameter memory 17.

例えば、第1の制約条件として、吐出流量パターンTQ
P (T)の吐出流量は一度に予め設定された規定量T
sだけ変化する。すなわち、流入流量パターンSQP 
(T)がこの規定量Ts以上変化したときのみ、吐出流
量パターンTQP (T)の吐出流量は上記規定In 
T sだけ変化する。したがって、流入流量パターンS
QP (T)が大幅に変化した場合は、吐出流量パター
ンTQP (T)の吐出流量は複数の周期Tに亘って規
定量T、ずつ変化する。
For example, as the first constraint, the discharge flow rate pattern TQ
The discharge flow rate of P (T) is a specified amount T set in advance at one time.
Changes by s. That is, the inflow flow rate pattern SQP
Only when (T) changes by more than this specified amount Ts, the discharge flow rate of the discharge flow rate pattern TQP (T) changes to the specified value In.
It changes by T s. Therefore, the inflow flow rate pattern S
When QP (T) changes significantly, the discharge flow rate of the discharge flow rate pattern TQP (T) changes by a specified amount T over a plurality of periods T.

第2の制約条件として、当然ながら、ポンプ井4の水位
りが上限値Hを越えたり、下限値りを下回ることは禁止
される。具体的には、演算された各周期Tの吐出流ff
1TQP(T)で今回の周期Tまたは次の周期Tの期間
ポンプ6を運転した場合には、各周期Tの終了時点にお
ける水位りは前の周期T終了時点における水位h (T
−1>と今回周期Tにおける定流入流fnsQ(T)よ
おび断面積A(h)とで算出されるので、演算された水
位りが上記範囲を外れた場合は、今回演算された吐出流
量を取消して、一つ前の周期(T−1)に戻り、再度吐
出流量の演算をやり直す。
As a second constraint, it is of course prohibited that the water level in the pump well 4 exceeds the upper limit H or falls below the lower limit. Specifically, the calculated discharge flow ff of each period T
When the pump 6 is operated for the current cycle T or the next cycle T at 1TQP(T), the water level at the end of each cycle T is equal to the water level h (T) at the end of the previous cycle T.
-1>, the constant inflow flow fnsQ (T) and the cross-sectional area A (h) in the current period T, so if the calculated water level is outside the above range, the discharge flow rate calculated this time is is canceled, returns to the previous cycle (T-1), and calculates the discharge flow rate again.

第2図は流入流量パターンSQP (T)と演算された
吐出流量パターンTQP (T)との関係を示す図であ
り、第擾図は演算された吐出流量パターンTQP (T
)に基づいて算出された水位h (T)を示す図である
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the inflow flow rate pattern SQP (T) and the calculated discharge flow rate pattern TQP (T), and the second diagram is a diagram showing the relationship between the inflow flow rate pattern SQP (T) and the calculated discharge flow rate pattern TQP (T).
) is a diagram showing the water level h (T) calculated based on.

まず、1次の吐出流量パターンTQP (T)は、図中
の点で開始され、前述した第1の制約条件に基づいて各
周期Tの吐出流量を順次設定していく。
First, the primary discharge flow rate pattern TQP (T) is started at a point in the figure, and the discharge flow rate for each cycle T is sequentially set based on the above-described first constraint condition.

同時に、各周期Tの終了時点の水位h (T)を順次演
算していく。そして、この1次の吐出流量パターンTQ
P (T)は0点で行き詰まる。すなわご ち、0点で第4図に示すように水位h (T)が上限水
位Hを越える。これは、1次の吐出流量パターンTQP
 (T)において、吐出流量を増加開始する時期が遅れ
たので、水位h (T)が上限水位Hを越えた。
At the same time, the water level h (T) at the end of each period T is calculated in sequence. Then, this primary discharge flow rate pattern TQ
P (T) gets stuck at 0 points. In other words, at point 0, the water level h (T) exceeds the upper limit water level H, as shown in Figure 4. This is the primary discharge flow rate pattern TQP
At (T), the timing to start increasing the discharge flow rate was delayed, so the water level h (T) exceeded the upper limit water level H.

したがって、0点より1周賜前の0点に戻り、2次の吐
出流量パターンTQP (T)を演算開始する。しかし
、この2次の吐出流量パターンTQP (T)において
も、0点で水位h (T)が上限水位Hを越える。よっ
て、吐出流量を増加開始する時期をさらに早くする必要
がある。
Therefore, the flow returns from the 0 point to the 0 point before one rotation, and the calculation of the secondary discharge flow rate pattern TQP (T) is started. However, even in this secondary discharge flow rate pattern TQP (T), the water level h (T) exceeds the upper limit water level H at the 0 point. Therefore, it is necessary to start increasing the discharge flow rate earlier.

そして、0点より1周期前の0点に戻り、3次の吐出流
量パターンTQP (T)を演算開始するしかし、この
3次の吐出流量パターンTQP (Tは水位h (T)
が上限水位Hを越えなかったが、今度は[F]点にて下
限水位りを下回る。すなわち、吐出流量を減少開始する
時期を早くする必要がある。
Then, it returns to the 0 point one cycle before the 0 point and starts calculating the tertiary discharge flow rate pattern TQP (T). However, this tertiary discharge flow rate pattern TQP (T is the water level h (T)
did not exceed the upper limit water level H, but this time it falls below the lower limit water level at point [F]. That is, it is necessary to start reducing the discharge flow rate earlier.

しかして、減少開始時期を1周期だけ前に移動した0点
から4次の吐出流量パターンTQP (T)を演算開始
する。この4次の吐出流量パターンTQP (T)にお
いては、周期Tが最終周期であるT−24(0)までの
期間に水位h(、T)が上限水位Hと下限水位りとの間
におさまる。
Thus, calculation of the fourth-order discharge flow rate pattern TQP (T) is started from the 0 point, which is moved one cycle before the decrease start time. In this fourth-order discharge flow rate pattern TQP (T), the water level h (, T) falls between the upper limit water level H and the lower limit water level during the period until the final cycle T-24 (0). .

したがって、0時から23時までの1日の流入流量パタ
ーンSQP (T)に対して1,3.4次の各吐出流量
パターンTQP (T)を合成した1では1次、7時か
ら14時までは3次、14時から0時までは4次の各吐
出流量パターンTQP(T)が組込まれている。
Therefore, 1, which is a combination of the 1st, 3rd and 4th order discharge flow rate patterns TQP (T) with the daily inflow flow rate pattern SQP (T) from 0:00 to 23:00, is 1st, 7:00 to 14:00. A tertiary discharge flow rate pattern TQP(T) is incorporated from 14:00 to 0:00, and a quartic discharge flow rate pattern TQP(T) is incorporated from 14:00 to 0:00.

このように試行錯誤で演算された吐出流量パターンTQ
P (T)は吐出流量パターン記憶部20に格納される
The discharge flow rate pattern TQ calculated through trial and error in this way
P (T) is stored in the discharge flow rate pattern storage section 20.

そして、吐出流量パターン記憶部20に記憶された吐出
流量パターンTQP (T)はポンプ駆動制御部21に
て読出される。そして、ポンプ駆動制御部21は、吐出
流量計10にて検出された吐川流;qが、吐出流量パタ
ーンTQP (T)内の現在時刻が属する周期Tの吐出
流量に一致するように、プロセス入出力処理部12を介
して各ポンプ6を駆動制御する。
Then, the discharge flow rate pattern TQP (T) stored in the discharge flow rate pattern storage section 20 is read out by the pump drive control section 21. Then, the pump drive control unit 21 controls the process so that the discharge flow; Each pump 6 is driven and controlled via the input/output processing section 12.

このように構成された汚水ポンプ設備のポンプ丈 制御装置であれば、各ポンプ6は吐出流量が第4図に示
す吐出流量パターンTQP(T)に従って制御される。
In the pump length control device for sewage pump equipment configured in this way, the discharge flow rate of each pump 6 is controlled according to the discharge flow rate pattern TQP(T) shown in FIG.

よって、この吐出流量パターンTQP (T)を、図示
するように、できるかぎり長時間に亘って同一吐出流量
を維持し、しかも吐出流量を変化させる場合は予め定め
られた規定量Tsだけ増加または減少させている。
Therefore, as shown in the figure, this discharge flow rate pattern TQP (T) is maintained at the same discharge flow rate for as long as possible, and when changing the discharge flow rate, it is increased or decreased by a predetermined amount Ts. I'm letting you do it.

したがって、下水処理設備8に流入する汚水の流入流量
の1日等の所定期間内における流量変化回数が、従来の
現在水位に応動して変化さる場合に比較して、大幅に低
減する。また、流入流量は段階的に変化し、かつその段
階数も第2図における規定HT sを大きく設定するこ
とによって、低減できる。
Therefore, the number of times the flow rate of wastewater flowing into the sewage treatment facility 8 changes within a predetermined period such as one day is significantly reduced compared to the conventional case where the flow rate changes in response to the current water level. Further, the inflow flow rate changes in stages, and the number of stages can be reduced by setting the prescribed HTs in FIG. 2 to a large value.

その結果、下水処理設備における汚水処理効率を大幅に
向上できる。
As a result, sewage treatment efficiency in sewage treatment equipment can be significantly improved.

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。実施例においては、各流エバターンSQP、TQP
の全体の周期を10(24時間)に設定したが、例えば
1週間に設定してもよい。
Note that the present invention is not limited to the embodiments described above. In the embodiment, each stream Evaturn SQP, TQP
Although the entire period of the period is set to 10 (24 hours), it may be set to, for example, one week.

また、規定周期Tは1時間に設定したが例えば10に設
定したり、または30分に設定してもよい。
Further, although the prescribed period T is set to 1 hour, it may be set to 10 or 30 minutes, for example.

さらに、吐出流量パターンを演算するための吐出流量パ
ターン演算制約条件も必要に応じて任意に変更できる。
Further, the discharge flow rate pattern calculation constraint conditions for calculating the discharge flow rate pattern can also be changed arbitrarily as necessary.

[発明の効果] 以上説明したように本発明の汚水ポンプ設備のポンプ制
御装置によれば、10+定された水位と吐出流量から規
定周期毎に汚水の流入流量を推定して流入流量パターン
を求め、さらに、この流入量パターンから種々の制約条
件を加えた上で、吐出流量がなるべく変化しないような
最適の吐出流量パターンを自動作成している。そして、
実際の吐出流量がその吐出流量パターンに一致するよう
にポンプを駆動制御している。したがって、ポンプ井に
おける現在水位に直接関係なくポンプの吐出流量を規定
周期毎に設定できるので、ポンプの吐出流量変化を平滑
化でき、下水処理設備の負荷変動を抑制でき、汚水処理
効率を向上できる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the pump control device for sewage pump equipment of the present invention, the inflow flow rate of sewage is estimated every prescribed period from the 10+ determined water level and discharge flow rate, and the inflow flow rate pattern is determined. Furthermore, by adding various constraint conditions to this inflow rate pattern, an optimal discharge flow rate pattern is automatically created so that the discharge flow rate does not change as much as possible. and,
The pump is driven and controlled so that the actual discharge flow rate matches the discharge flow rate pattern. Therefore, the pump discharge flow rate can be set at regular intervals regardless of the current water level in the pump well, so changes in pump discharge flow rate can be smoothed, load fluctuations in sewage treatment equipment can be suppressed, and sewage treatment efficiency can be improved. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図は本発明の一実施例に係わるポンプ制御装置を示すも
のであり、第1図はポンプ制御装置およびこのポンプ制
御装置にて駆動される汚水ポンプ設備を示す模式図、第
2図は要部を取り出して示すブロック図、第3図および
第5図は算出された流入流量パターンおよび吐出流量パ
ターンを示す図、第4図は算出された水位を示す図であ
る。 1・・・汚水ポンプ設備、2・・・管渠、4・・・ポン
プ井、6・・・ポンプ、8・・・下水処理設備、9・・
・水位計10・・・吐出流量計、11・・・ポンプ制御
装置、12・・・プロセス入出力処理部、17・・・制
御パラメータメモリ、19・・・吐出流量パターン演算
部、19a・・・流入流量推定部、19b・・・流入流
量パターン更新Φ記憶部、19C・・・吐出流量パター
ン演算・記憶部、19d・・・流入流量パターン記憶部
、20・・・吐出流量パターン記憶部、 1・・・ポンプ駆動制御 部。
The figure shows a pump control device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a schematic diagram showing a pump control device and sewage pump equipment driven by this pump control device, and FIG. 2 shows main parts. FIG. 3 and FIG. 5 are diagrams showing the calculated inflow flow rate pattern and discharge flow rate pattern, and FIG. 4 is a diagram showing the calculated water level. 1...Sewage pump equipment, 2...Pipe culvert, 4...Pump well, 6...Pump, 8...Sewage treatment equipment, 9...
- Water level meter 10...Discharge flow meter, 11...Pump control device, 12...Process input/output processing section, 17...Control parameter memory, 19...Discharge flow rate pattern calculation section, 19a... - Inflow flow rate estimating section, 19b... Inflow flow rate pattern update Φ storage section, 19C... Discharge flow rate pattern calculation/storage section, 19d... Inflow flow rate pattern storage section, 20... Discharge flow rate pattern storage section, 1... Pump drive control section.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 管渠から流入した汚水をポンプ井に一旦貯水し、このポ
ンプ井に貯水された汚水をポンプを用いて下水処理設備
へ移送する汚水ポンプ設備において、 前記ポンプ井へ流入する汚水の所定期間内における予め
定められた規定周期毎の流入流量パターンを記憶する流
入流量パターン記憶部と、前記ポンプ井の水位を検出す
る水位計と、前記汚水の前記ポンプから前記下水処理設
備への吐出流量を検出する吐出流量計と、前記水位計お
よび吐出流量計にて検出された水位と吐出流量から前記
ポンプ井へ流入する汚水の流入流量を前記規定周期毎に
推定演算する流入流量推定手段と、この流入流量推定手
段にて得られる前記規定周期毎の流入流量でもって前記
流入流量パターンを更新する流入流量パターン更新手段
と、この更新された流入流量パターンを用いて前記規定
周期毎の最適吐出流量パターンを演算して記憶する吐出
流量パターン演算記憶手段と、吐出流量が前記吐出流量
パターン演算記憶手段にて演算記憶された吐出流量パー
ターンに一致するように前記ポンプを駆動制御するポン
プ駆動制御部とを備えた汚水ポンプ設備のポンプ制御装
置。
[Scope of Claims] In a sewage pump facility in which sewage flowing in from a pipe is temporarily stored in a pump well, and the sewage stored in the pump well is transferred to a sewage treatment facility using a pump, the sewage flows into the pump well. an inflow flow rate pattern storage unit that stores an inflow flow rate pattern for each predetermined cycle within a predetermined period of sewage, a water level gauge that detects the water level of the pump well, and a flow of the sewage from the pump to the sewage treatment equipment. a discharge flow meter that detects the discharge flow rate of the pump well, and an inflow flow rate estimation that estimates and calculates the inflow flow rate of sewage flowing into the pump well from the water level and discharge flow rate detected by the water level meter and the discharge flow meter. an inflow flow rate pattern updating means for updating the inflow flow rate pattern with the inflow flow rate for each specified period obtained by the inflow flow rate estimating means; a discharge flow rate pattern calculation storage means for calculating and storing an optimum discharge flow rate pattern; and a pump drive for driving and controlling the pump so that the discharge flow rate matches the discharge flow rate pattern calculated and stored in the discharge flow rate pattern calculation storage means. A pump control device for sewage pump equipment, which is equipped with a control unit.
JP25044589A 1989-09-28 1989-09-28 Pump control device for sanitary sewage pump equipment Pending JPH03115786A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104131969A (en) * 2014-07-31 2014-11-05 徐家成 Sewage pump control device

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