JPH03260211A - ゲート開閉指令装置 - Google Patents

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） 本発明は海の干潮、満潮の影響を受ける河口に放流する
システム等で用いられるゲート開閉指令装置に関する。

（従来の技術） 河口から海に放流する場合、放流路と海との間に開閉自
在なゲートを設け、放流路側の水位より海側の水位が低
いときゲートを開いて放流路側から海側に放流し、また
放流路側の水位より海側の水位が高くなりそうなときに
はゲートを閉じて海側から放流路側に逆流しないように
している。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上述した従来のゲート開閉制御装置におい
ては、放流路側の水位（内水位）と、海側の水位（外水
位）とに応じてゲートの開閉を行なっていたので、波の
影響等によってゲートが頻繁に開閉されてしまい、ゲー
トの寿命を長くすることができず、施設の利用効率が良
くないという問題があった。

そこで、潮の満ち引きの動向を条件に入れてゲートの開
閉を制御することも考えられる。

しかしながら、従来、次に述べる理由から潮の満ち引き
の動向を検出することができなかった。

即ち、干満の動向が数時間で数十ａｍという長期スパン
で変動するため、瞬時値を検出しても干満の変化率を求
めることができず、また波のうねりによっても水位が変
化するため、瞬時値を平均移動させたり、フィルタ機能
によってフィルタリングしても干満の動向を検出するこ
とができなかった。

このため、潮の満ち引きを条件に入れてゲートを開閉す
るという制御を行なうことができず、ゲートの開閉を最
適化させてゲートの寿命を延ばすことができないという
問題があった。

本発明は上記の事情に鑑み、干満の動向を検出しこの検
出結果を条件に入れてゲートの開閉を制御することがで
き、これによってゲートの開閉回数を夕なくしてゲート
の寿命を延ばし施設の利用効率を向上させることができ
るゲート開閉指令装置を提供することを目的としている
。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために本発明によるゲート開閉指
令装置は、外水位の積分値を時系列的に比較して外水位
の変化動向を検知する水位積算値変化動向検知部と、こ
の水位積算値変化動向検知部の検知結果が複数回連続し
て同じ検知結果を示しているとき、この検知結果に基づ
いて引潮、満潮を判定する干満判定部と、内水位と外水
位との差をレベル弁別する比較部と、この比較部の比較
結果と前記干満判定部の判定結果とに基づいてゲート開
閉を制御するゲート開閉判定部とを備えたことを特徴と
している。

（作用） 上記の構成において、水位積算値変化動向検知部によっ
て外水位の積分値が時系列的に比較されて外水位の変化
動向が検知され、干満判定部によって前記水位積算値変
化動向検知部の検知結果が複数回連続しているとき、前
記検出結果から引潮、満潮が判定されるとともに、比較
部によって内水位と外水位との差がレベル弁別され、ゲ
ート開閉判定部によって前記比較部の比較結果と前記干
満判定部の判定結果とに基づいてゲートの開閉が制御さ
れる。

（実施例） 第１図は本発明によるゲート開閉指令装置の一実施例を
示すブロック図である。

この図に示すゲート開閉指令装置は減算部１と、ゲート
閉側比較部２ａと、ゲート開側比較部２ｂと、ゲート開
判定部３ａと、ゲート開判定部３ｂと、水位積算値変化
動向検知部５と、シフト部６と、干満判定部７とを備え
ており、ゲート１１によって分離される放流路側の水位
を検出する内水位計９の出力と、前記ゲート１１によっ
て分離される海側の水位を検出する外水位針８の出力と
に基づいて海側が引き潮か、満ち潮かを判定し、この判
定結果と前記内水位計９の出力と前記外水位針８の出力
とに基づいてゲート閉指令やゲート開指令を出力してモ
ータ１１を制御し前記ゲート１０の開閉させる。

減算部１は前記内水位計９の出力（内水位信号Ｘ）から
前記外水位針８の出力（外水位信号Ｙ）を減算して水位
差信号を生成しこれをゲート閉側比較部２ａと、ゲート
開側比較部２ｂとに供給する。

ゲート閉側比較部２ａは前記減算部１から供給される水
位差信号の値がしきい値Ａ１より小さいときに低水位検
知信号を生成する比較回路１３ａと、前記水位差信号の
値がしきい値Ａ２　（Ａ２＞Ａｌ）より小さいときに低
水位検知信号を生成する比較回路１３ｂと、前記水位差
信号の値がしきい値Ａ３　（Ａ３＞Ａ２）より小さいと
きに低水位検知信号を生成する比較回路１３ｃとを備え
ており、前記減算部１から供給される水位差信号の値と
予め設定されている各しきい値Ａ］〜Ａ３とを各々比較
し、これらの比較結果をゲート開判定部３ａに供給する
。

ゲート開判定部３ａは前記干満判定部７から引潮信号が
出力されている状態で前記ゲート閉側比軟部２ａの比較
回路１３ｂから低水位検知信号が出力されているときこ
れを通過させるアンドゲート１４と、前記干漕判定部７
から満潮信号が出力されている状態で前記ゲート閉側比
較部２ａの比較回路１．３　ｃから低水位検知信号が出
力されているときこれを通過させるアンドゲート１５と
、これらの各アンドゲート１４．１５のいずれか、また
は前記ゲート閉側比較部２ａの比較回路１３ａから低水
位検知信号が出力されているときゲート閉指令信号を発
生するオアゲート１６とを備えている。

そして、前記ゲート閉側比較部２ａの比較回路１３ａか
ら低水位検知信号が出力されている場合には無条件でゲ
ート閉指令信号を発生し、また前記干満判定部７から引
潮信号が出力されている場合には前記ゲート閉側比較部
２ａの比較回路１３ｂから低水位検知信号が出力されて
いるときゲート閉指令信号を発生し、また前記干満判定
部７から満潮信号が出力されている場合には前記ゲート
閉側比較部２ａの比較回路１３ｃがら低水位検知信号が
出力されているときゲート閉指令信号を発生して前記ゲ
ート１０を閉じさせ海側から放流路側への逆流を防止す
る。

また、ゲート開側比較部２ｂは前記減算部１から供給さ
れる水位差信号の値がしきい値Ａ４　（Ａ４）Ａ３）よ
り大きいときに高水位検知信号を生成する比較回路１３
ｄと、前記水位差信号の値がしきい値Ａ５　（Ａ５＞Ａ
４）より大きいときに高水位検知信号を生成する比較回
路１３ｅと、前記水位差信号の値がしきい値Ａ６　（Ａ
６＞Ａ５）より大きいときに高水位検知信号を生成する
比較回路１３ｆとを備えており、前記減算部１から供給
される水位差信号の値と予め設定されている各しきい値
Ａ４〜Ａ６とを各々比較し、これらの比較結果をゲート
開判定部３ｂに供給する。

ゲート開判定部３ｂは前記干満判定部７から引潮信号が
出力されている状態で前記ゲート開側比較部２ｂの比較
回路１３ｄから高水位検知信号が出力されているときこ
れを通過させるアンドゲート１７と、前記干満判定部７
から満潮信号が出力されている状態で前記ゲート開側比
較部２ｂの比較回路１３ｅから高水位検知信号が出力さ
れているときこれを通過させるアンドゲート１８と、こ
れらの各アンドゲート１７−１８のいずれが、または前
記ゲート開側比較部２ａの比較回路１３ｆから高水位検
知信号が出力されているときゲート開指令信号を発生す
るオアゲート１９とを備えている。

そして、前記干満判定部７から引潮信号が出力されてい
る場合には前記ゲート開側比較部２ｂの比較回路１３ｄ
から高水位検知信号が出方されているときゲート開指令
信号を発生し、また前記干満判定部７から満潮信号が出
力されている場合には前記ゲート開側比較部２ｂの比較
回路１３ｅから高水位検知信号が出力されているときゲ
ート開指令信号を発生し、また前記ゲート開側比較部２
ｂの比較回路１３ｆから高水位検知信号が出力されてい
る場合には無条件でゲート閉指令信号を発生して前記ゲ
ート１０を開らき放流路から海側に放流させる。

また、水位積算値変化動向検知＃５は第２図に示す如く
タイミング信号発生部３０と、積算部３１と、２つの大
小比較回路３２ａ、３２ｂと、出力部３３とを備えてお
り、前記外水位計８から出力される外水位信号Ｙを積分
して外水位変化の動向を検知し、この検知結果に対応す
る水位動向検知信号を生成してこれを前記シフト部６に
供給する。

タイミング信号発生部３０は第３図（ｃ）に示す如く所
定間隔で値が′１″のパルス信号を発生するパルス発生
回路４０と、ｊＩａ図（ｄ）に示す如く前記パルス発生
回路４０からパルス信号が出力される毎に第１タイミン
グ信号（値が“１″の信号）の生成／停止を交互に行な
うブリップフロップ４１と、前記パルス発生回路４ｏか
ら出力されるパルス信号を期間ｔだけ遅延させる遅延回
路４２と、第３図（ｅ）に示す如く前記遅延回路４２か
らパルス信号が出力される毎に第２タイミング信号（値
がｚｔ　１　ｔｔの信号）の生成／停止を交互に行なう
フリップフロップ４３とを備えている。

そして、所定間隔毎にパルス信号を繰り返し発生してこ
れを前記出力部３３に供給するとともに。

第１タイミング信号を繰り返し発生してこれを出力部３
３に供給し、また前記第１タイミング信号を発生する毎
にこの第１タイミング信号から所定期間遅延させた第２
タイミング信号を発生してこれを積分部３１に供給する
とともに、この＋Ｊ２タイミング信号をクロック信号と
して前記シフト部６に供給する。

積算部３１は前記タイミング信号発生部３０から第２タ
イミング信号が供給されているとき閉状態となるスイッ
チ４４と、第３図（ａ）に示す如く前記第２タイミング
信号が供給されたときリセットされ、この後前記ｊＩ２
タイミング信号が供給されている間、前記スイッチ４４
を介して供給される外水位信号Ｙの値を積分する積分回
路４５と、前記タイミング信号発生部３０から出力され
る第２タイミング信号を反転するノット回路４６と、こ
のノット回路４６の出力に基づいて前記タイミング信号
発生部３０から第２タイミング信号が出力されていない
とき閉状態となるスイッチ４７と、第３図（ｂ）に示す
如くノット回路４６の出力に基づいて前記タイミング信
号発生部３０からｊＩ２タイミング信号が出力されなく
なったときリセットされ、この後前記タイミング信号発
生部３０から次の第２タイミング信号が出力されまでの
間、前記スイッチ４７を介して供給される外水位信号Ｙ
の値を積分する積分回路４８とを備えている。

そして、前記タイミング発生部３０から第２タイミング
信号が出力されているときには積分回路４５によって外
水位信号Ｙを積分し、また前記タイミング発生部３０か
ら第２タイミング信号が出力されていないときには積分
回路４８によって外水位信号Ｙを積分し、これらの積分
結果を大小比較回路３２ａ、３２ｂに供給する。

大小比較回路３２ａは前記積分回路４５から出力される
積分値が前記積分回路４８から出力される積分値より大
きいとき満潮を示す水位動向検知信号を発生し、また前
記積分回路４５から出力される積分値が前記積分回路４
８から出力される積分値より小さいとき引潮を示す水位
動向検知信号を発生し、これを出力部３３に供給する。

また、大小比較回路３２ｂは前記積分回路４８から出力
される積分値が前記積分回路４５から出力される積分値
より大きいとき満潮を示す水位動向検知信号を発生し、
また前記積分回路４８から出力される積分値が前記積分
回路４５から出力される積分値より小さいとき引潮を示
す水位動向検知信号を発生し、これを出力部３３に供給
する。

出力部３３は前記タイミング信号発生部３０から出力さ
れる第１タイミング信号を反転するノット回路５０と、
このノット回路５０の出力に基づいて前記タイミング信
号発生部３０から第１タイミング信号が出力されていな
いとき閉状態となるスイッチ５１と、前記タイミング信
号発生部３０から第１タイミング信号が出力されている
とき閉状態となるスイッチ５２と、前記タイミング信号
発生部３０から出力されるパルス信号を反転するノット
回路５４と、第３図（ｆ）に示す如く前記ノット回路５
４の出力に基づいて前記タイミング信号発生部３ｏから
パルス信号が出力されなくなる毎に前記各スイッチ５１
．５２のうち、閉じている方のスイッチを介して前記大
か比較回路３２ａ、３２ｂのいずれか一方を選択して水
位動向検知信号を取り込みこれをホールドするとともに
、前記シフト部６に供給するホールド回路５３とを備え
ている。

そして、前記タイミング信号発生部３ｏから出力される
パルス信号および第１タイミング信号に基づいて前記大
小比較回路３２ａ、３２ｂのうち、前回の積分値と今回
の積分値との比較結果（水位動向検知信号）を出力して
いる方を選択してその比較結果を取り込んでホールドす
るとともに、これを前記シフト部６に供給する。

シフト部６は前記水位積算値変化動向検知部５から出力
される水位動向検知信号の値を反転するノット回路２１
と、前記水位積算値変化動向検知部５からクロック信号
が出力される毎に前記水位積算値変化動向検知部５の出
力および前記ノット回路２１の出力を取り込んで保持す
るフリップフロッゾ２０と、このフリップフロップ２０
から出力される水位動向検知信号の値を反転するノット
回路２３と、前記水位積算値変化動向検知部５からクロ
ック信号が出力される毎に前記フリップフロップ２０の
出力および前記ノット回路２３の出力を取り込んで保持
するフリッププロップ２２とと、このフリップフロップ
２２から出力される水位動向検知信号を反転するノット
回路２５とを備えている。

そして、前記水位積算値変化動向検知部５からクロック
信号が出力される毎に、この水位積算値変化動向検知部
５から出力される水位動向検知信号を取り込んでこれを
シフトして、今回の水位動向検知信号を反転させた信号
と、１周期前の水位動向検知信号を反転させた信号とを
生成し、これらを干満判定部７に供給する。

干満判定部７は前記シフト部６のノット回路２５から出
力される前回の水位動向検知信号を反転させた信号と前
記シフト部６のノット回路２３から出力される今回の水
位動向検知信号を反転させた信号とが共に引潮を示して
いるとき引潮信号を発生するアンドゲート２６と、この
アンドゲート２６から引潮信号が出力されていないとき
満潮信号を発生するノット回路２７とを備えており、前
記シフト部６から出力される前回の水位動向検知信号と
今回の水位動向検知信号とが共に引潮を示しているとき
引潮信号を発生してこれを前記ゲート開判定部３ａと、
ゲート開判定部３ｂとに供給し、それ以外のときには満
潮信号を発生してこれを前記ゲート開判定部３ａと、ゲ
ート開判定部３ｂとに供給する。

このようにこの実施例においては、水位積算値変化動向
検知部５によって海側の水位変化から引潮か、満潮かを
検知し、２回連続して引潮が検知されたとき、引潮と判
定してこの判定結果とゲート開側比較部２ａとゲート閉
側比較部２ｂとによって得られた内外水位差のレベル弁
別結果とに基づいてゲート開判定部３ａと、ゲート開判
定部３ｂとにゲート開閉を判定させるようにしているの
で、干満の動向を検出してこの検出結果を条件に入れて
ゲート１０の開閉を制御することができ、これによって
ゲート１０の開閉回数を少なくしてゲート１０の寿命を
延ばし施設の利用効率を向上させることができる。

第４図は本発明によるゲート開閉指令装置の他の実施例
を示すブロック図である。なおこの図においては、第１
図に示す部分と同じ部分に同じ符号を付しである。

この図に示すゲート開閉指令装置が第１図に示す装置と
異なる点は、外水位針８の出力をゲート閉側比較部２ａ
とゲート開側比較部２ｂとに直接、入力するとともに、
これらゲート閉側比較部２ａ、ゲート開側比較部２ｂを
構成している各比較回路１３ａ〜１３ｆの比較動作内容
を変更したことである。

即ち、ゲート閉側比較部２ａの比較回路１３ａは前記外
水位針８から供給される外水位信号Ｙの値がしきい値Ａ
１より大きいときに高水位検知信号を生成し、また比較
回路１３ｂは前記外水位信号Ｙの値がしきい値Ａ２　（
Ａｌ＞Ａ２）より太きいときに高水位検知信号を生成し
、さらに比較回路１３ｃは前記外水位信号Ｙの値がしき
い値Ａ３（Ａ２）Ａ３）より大きいときに高水位検知信
号を生成する。

そして、このゲート閉比較部２ａの判定結果に基づいて
、ゲート開判定部３ａは前記ゲート閉側比較部２ａの比
較回路１３ａから高水位検知信号が出力されている場合
には無条件でゲート閉指令信号を発生し、また前記干満
判定部７から引潮信号が出力されている場合には前記ゲ
ート閉側比較部２ａの比較回路１３ｂから高水位検知信
号が出力されているときゲート閉指令信号を発生し、ま
た前記干満判定部７から満潮信号が出力されている場合
には前記ゲート閉側比較部２ａの比較回路１３ｃから高
水位検知信号が出力されているときゲート閉指令信号を
発生して前記ゲート１０を閉じさせ海側から放流路側へ
の逆流を防止する。

また、ゲート開側比較部２ｂの比較回路１３ｄは前記外
水位針８から供給される外水位信号Ｙの値がしきい（＋
ｌ！Ａ４　（Ａ３＞Ａ４）より小さいときに低水位検知
信号を生成し、また比較回路１３ｅは前記外水位信号Ｙ
の値がしきい値Ａ５　（Ａ５＞Ａ４）より小さいときに
低水位検知信号を生成し、さらに比較回路１３ｆは前記
外水位信号Ｙの値がしきい値Ａ６　（Ａ５＞Ａ６）より
かさいときに低水位検知信号を生成する。

そして、このゲート開比較部２ｂの判定結果に基づいて
、ゲート開判定部３ｂは前記干満判定部７から引潮信号
が出力されている場合には前記ゲート開側比較部２ｂの
比較回路１３ｄから低水位検知信号が出力されていると
きゲート開指令信号を発生し、また前記干満判定部７か
ら満潮信号が出力されている場合には前記ゲート開側比
較部２ｂの比較回路１３ｅから低水位検知信号が出力さ
れているときゲート開指令信号を発生し、また前記ゲー
ト開側比較部２ｂの比較回路１３ｆから低水位検知信号
が出力されている場合には無条件でゲート閉指令信号を
発生して前記ゲート１０を開らき放流路から海側に放流
させる。

このように構成することにより、この実施例においては
、内水位針を省略してシステムを簡素化することができ
る。

また、上述した各実施例においては、比較回路１３ａ、
１３ｆの比較結果を用いてゲート１０の開閉を無条件で
指示するようにしているが、これら比較回路１３ａ−１
３ｆはシステムの安全性を高めるためのものであるため
、これらの比較回路１３ａ、１３ｆを省略してシステム
全体をさらに簡素化させても良い。

また、上述した各実施例においては、ハードウェアによ
って回路を構成しているが、マイクロプロセッサ等を用
いて回路を構成し、ソフトウェアによって上述した処理
を行なうようにしても良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、干満の動向を検出
しこの検出結果を条件に入れてゲートの開閉を制御する
ことができ、これによってゲートの開閉回数をりなくし
てゲートの寿命を延ばし施設の利用効率を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるゲート開閉指令装置の一実施例を
示すブロック図、第２図は第１図に示す水位８を算値変
化動向検知部の詳細なブロック図、第３図は第２図に示
す水位積算値変化動向検知部の動作例を示すタイミング
図、第４図は本発明によるゲート開閉指令装置の他の実
施例を示すブロック図である。 ２ａ・・・比較部（ゲート閉側比較部）２ｂ・・・比較
部（ゲート開側比較部）３ａ・・・ゲート開閉判定部（
ゲート開判定部）３ｂ・・・ゲート開閉判定部（ゲート
開判定部）５・・・水位積算値変化動向検知部 ７・・・干満判定部 ８・−外水位針 ９・・・内水位計 １０・・・ゲート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）外水位の積分値を時系列的に比較して外水位の変
   化動向を検知する水位積算値変化動向検知部と、 この水位積算値変化動向検知部の検知結果が複数回連続
   して同じ検知結果を示しているとき、この検知結果に基
   づいて引潮、満潮を判定する干満判定部と、 内水位と外水位との差をレベル弁別する比較部と、 この比較部の比較結果と前記干満判定部の判定結果とに
   基づいてゲート開閉を制御するゲート開閉判定部と、 を備えたことを特徴とするゲート開閉指令装置。
2. （２）前記比較部は外水位をレベル弁別する請求項１記
   載のゲート開閉指令装置。