JPH05248358A - 水位制御装置 - Google Patents

水位制御装置

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JPH05248358A
JPH05248358A JP4862192A JP4862192A JPH05248358A JP H05248358 A JPH05248358 A JP H05248358A JP 4862192 A JP4862192 A JP 4862192A JP 4862192 A JP4862192 A JP 4862192A JP H05248358 A JPH05248358 A JP H05248358A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、予測先行的にポンプ運転台数の増
減指令を出力でき、需要量の急速な変化に対しても配水
池の水位を常に所定の範囲内に安定に維持することにあ
る。 【構成】 複数台のポンプ1を用いてポンプ井2の水を
配水池3にくみ上げ、この配水池の水位が所定の範囲内
に入るように水位制御する水位制御装置において、前記
配水池の水位状態を判断する配水池水位判断手段21、
配水池の水位変化率の状態を判断する水位変化率判断手
段23、前記ポンプ井の流入側流入量の大きさを分別す
る流入量分別手段22とを設け、運転台数制御部24に
おいて前記判断手段の判断結果および前記流入量分別手
段の分別結果に基づいてポンプ運転台数の増減判定を行
い、その判定結果にしたがってポンプの運転台数を増減
する構成である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば浄水場などの水
処理施設に利用される水位制御装置に係わり、特にポン
プ井の水を配水池にくみ上げる複数台の固定速ポンプの
運転台数を決定する手段を改良した水位制御装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】浄水場の水処理設備では、従来から複数
台の固定速ポンプを用い、これらポンプによりポンプ井
の水を配水池にくみ上げて配水池の水位を常に所定の範
囲内に入るようにするために、配水池の検出水位に基づ
いて固定速ポンプの運転台数を演算により求め、その演
算結果に基づいて固定速ポンプの運転台数を増減し配水
池の水位制御を行っている。
【0003】図4はかかる水位制御装置の構成を示す図
である。この制御装置は、一定速度,一定揚水能力を持
つ複数台の固定速ポンプ1が設置され、これらのポンプ
1を用いてポンプ井2に貯留されている水を配水池3に
くみ上げ、この配水池3から各需要家に配水することが
行われている。従って、各需要家の要求を満たすために
は、配水池3には常に所定水位以上の水を貯留している
必要がある。
【0004】そこで、従来、ポンプ井2および配水池3
にそれぞれ水位計4,5が設置され、これら水位計4,
5からの水位情報をポンプ制御装置6に導き、ここで演
算により運転台数を求めた後、この決定された運転台数
分だけ固定速ポンプ1を運転することにより、配水池3
の水位が所定の範囲内に入るように水位制御を行ってい
る。
【0005】前記ポンプ制御装置6には運転台数決定制
御部7とインタロック制御部8とが設けられ、そのうち
運転台数決定制御部7は配水池3の水位計5からの水位
情報に基づいて配水池3の水位を判断し、図5に示す水
位条件の下にポンプ1の運転台数を決定している。すな
わち、この運転台数決定制御部7は、水位が第1低水位
L1以下になったとき、ポンプ1を1台運転してポンプ
井2から水をくみ上げ、水位が第1高水位H1以上にな
るまで運転する運転台数指令信号を出力する。水位が第
2低水位L2以下になったとき、さらにポンプ1の運転
台数を1台増加し、2台のポンプ1を運転して第2高水
位H2以上になるまで水をくみ上げる運転台数指令信号
を出力する。さらに、水位が第3低水位L3以下になっ
たとき、ポンプ1の運転台数を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運転台数指令信号
を出力する。
【0006】さらに、インタロック制御部8は、運転台
数決定制御部7から運転台数指令信号を受け、ポンプ1
のインタロック制御を行う。つまり、水位計4からの水
位情報に基づいてポンプ井2の水位がポンプ運転点以上
にあり、かつ、配水池3の水位がポンプ運転点以下にあ
るかを判断し、かかる条件を満足するときに前記運転台
数決定制御部7からの運転台数指令信号による指令台数
分のポンプ1を運転している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般の需要
家における水道水の使用量は、図6に示すように一日の
うち朝と夕方の時間帯に大きくなり、他の時間帯には比
較的少ない使用量となる。その結果、水道水の使用量は
時間的に変動する使用状況にある。
【0008】しかし、前述したように従来の水位制御装
置は、配水池3の水位の低下の程度に応じてポンプ1の
運転台数を一義的に決定しているので、使用量が極端に
増加した場合には急速に低水位となり、このとき低水位
状態を検知してポンプ1の台数を増加したとしても水位
の回復に時間がかかり、場合によっては断水が発生する
問題がある。
【0009】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、予測先行的にポンプ運転台数の増減制御を行い得、
水使用量の急速な変化に対しても配水池の水位を常に所
定の範囲で安定に維持しうる水位制御装置を提供するこ
とを目的とする。
【0010】また、本発明の他の目的は、配水池の水位
変化の少ない時間帯に一部の判断を省略し、よって他の
データ処理等の効率化に寄与し、ランニングコストの低
減化を図り得る水位制御装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】先ず、請求項1に対応す
る発明は上記課題を解決するために、複数台のポンプを
用いてポンプ井の水を配水池にくみ上げ、この配水池の
水位が所定の範囲内に入るように水位制御する水位制御
装置において、
【0012】前記配水池の水位を検出する水位検出手段
と、この水位検出手段で検出された水位情報から配水池
の水位状態を判断する配水池水位判断手段と、水位検出
手段で検出された水位情報から配水池の水位変化率の状
態を判断する水位変化率判断手段と、前記ポンプ井の流
入側流入量の大きさを分別する流入量分別手段と、これ
ら判断手段の判断結果および前記流入量分別手段の分別
結果に基づいてポンプ運転台数の増減判定を行うととも
に、この判定結果にしたがって増減指令信号を出力する
運転台数制御部とを設け、この増減指令信号に応じてポ
ンプの運転台数を増減する構成である。
【0013】次に、請求項2に対応する発明は、請求項
1に対応する発明に、予め知りうる配水池の水位変化の
少ない時間帯のときに前記水位変化率判断手段および流
入量分別手段の何れか一方または両方の動作を停止する
判断動作停止手段を設け、資源の有効利用を図るもので
ある。
【0014】
【作用】従って、請求項1に対応する発明は以上のよう
な手段を講じたことにより、配水池の水位情報の他に、
配水池の水位変化率情報およびポンプ井の流入量情報を
取り込んで総合的な観点からポンプ運転台数の増減を判
定するので、需要量が急激に増加する時間帯であっても
適切に運転台数を増加して追加運転でき、極端に水位が
低下する事態を回避できる。
【0015】次に、請求項2に対応する発明では、配水
池の水位変化の少ない時間帯のときに前記水位変化率判
断手段および流入量分別手段の何れか一方または両方の
動作を停止し、少くとも配水池の水位の状況を見ながら
ポンプ運転台数の増減判定を行うので、各水位変化率判
断手段および流入量分別手段を効率的に利用でき、ラン
ニングコストの低減化を図ることができる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0017】図1は本発明の一実施例を示すブロック図
である。同図において1は一定揚水能力を持つ固定速ポ
ンプである。この固定速ポンプ1は、複数台設置されて
おり、ポンプ井2に貯留されている水を配水池3にくみ
上げる機能をもっている。これらポンプ井2,配水池3
にはそれぞれ水位計4,5が設置され、またポンプ井2
の流入側ライン11には流量計12が設置されている。
水位計4,5および流量計12の出力はそれぞれポンプ
制御装置20に導入されている。
【0018】このポンプ制御装置20は、水位計5の水
位情報に基づいて配水池水位が所定の目標範囲よりも高
いか低いかを判断する配水池水位判断手段21の他、流
量計12の流入量情報からポンプ井2へ流入する流入量
の大きさを複数の段階,例えば大,中,小に分別する流
入量分別手段22および水位計5の水位情報を受けて配
水池3の水位変化率について規定範囲内の変化率か、そ
れとも規定範囲内の変化率よりも大きい変化率であるか
或いは小さい変化率であるかを判断する水位変化率判断
手段23が設けられている。
【0019】さらに、このポンプ制御装置20には、配
水池水位判断手段21、流入量分別手段22および水位
変化率判断手段23の各出力から総合的に運転台数の増
減を判定し台数増指令信号を出力する運転台数制御部2
4およびインタロック制御部25が設けられている。次
に、以上のように構成された装置の動作を説明する。
【0020】先ず、上流側から送られてくる水はポンプ
井2に流入されるが、このとき流入側ライン11に設置
される流量計12にてポンプ井2への流入量が測定さ
れ、その流入量情報が流入量分別手段22に送出され
る。
【0021】ここで、ポンプ井2に貯留された水は固定
速ポンプ1の運転によりポンプ井2からくみ上げられて
配水池3に供給される。このとき、水位計5では時々刻
々変化する配水池3の水位を測定し、その水位情報は配
水池水位判断手段21および水位変化率判断手段23に
送られている。
【0022】ここで、流入量分別手段22では、流量計
12からの流入量情報を受け取ると、過去の経験値など
を基準にしてポンプ井流入量が大きいか、中程度か、さ
らには小さいかの何れかに分別する。そして、ここで得
られた分別情報は運転台数制御部24に送られる。一
方、水位変化率判断手段23は、水位計5から受け取っ
た水位情報に基づいて配水池水位変化率が規定範囲内の
変化率か、或いは規定範囲を越える増加方向の変化率
か、規定範囲から遠ざかる減少方向の変化率かを判断
し、ここで得られた変化率判断信号は同様に運転台数制
御部24に送られる。さらに、配水地水位判断手段21
では、図4に示すごとく予め所定の水位目標範囲が設定
され、水位計5からの水位情報が水位目標範囲内か、そ
れとも目標範囲を越える高さか、目標範囲に達しない低
さかを判断し、同様に得られた水位判断情報は運転台数
制御手段24に送られる。
【0023】そこで、かかる運転台数制御部24では、
流入量分別手段22および各判断手段23,21から送
られてくる情報に基づき、図2に示す組合わせにしたが
って運転台数変化なしか、或いは運転台数増か、それと
も運転台数減かを判定する。そして、ここで運転台数増
と判定された場合には現状運転台数に対して1台増加す
る増指令信号を出力し、逆に運転台数減と判定された場
合には現状運転台数に対して1台減とする減指令信号を
出力し、インタロック制御部25に供給する。具体的に
は、図2に示すごとく例えばポンプ井流入量が大(規定
範囲以上)で、かつ、配水池3の水位変化率が増加方向
(規定範囲以上)にあり、さらに配水池3の水位が所定
範囲よりも高い場合にはポンプ運転台数を1台減少させ
る減指令信号を出力する。
【0024】なお、運転台数制御部24は、ポンプ1の
起動,停止時にはポンプ井2および配水池3の水位変動
が激しいので、定常状態になるまで、つまりポンプ1の
起動,停止後所定の時間の間、ポンプ運転台数の増減判
定を行わない。
【0025】ここで、インタロック制御部25は、運転
台数制御手段24から送られてくる運転台数の増減指令
信号に基づいてポンプ1の運転台数を追加または停止す
る運転を行うが、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からの水位情報とを受け、ポンプ
井2の水位がポンプ運転点以下である場合、或いは配水
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、システムの保護を図るものである。
【0026】従って、以上のような実施例の構成によれ
ば、配水池3の水位が所定の範囲内にあるか、或いは所
定の範囲に対して何れの方向に逸脱しているかを判断す
るだけでなく、流入量分別手段22および水位変化率判
断手段23にてポンプ井2への流入量の変動および配水
池3の水位変化率などを判断し、これらの判断結果に基
づいて総合的な観点からポンプ1の運転台数の増減指令
を行うので、需要量の増減の激しい朝や夕方の時間帯の
ごとく配水池3の水位が急激に低下する場合でも、その
状況を速やかに判断しながら迅速にポンプ1の運転台数
を制御でき、配水池3の水位を目標範囲内に安定に維持
させることができる。
【0027】しかも、上流側のポンプ井2への流入量の
変動を考慮しながら配水池3の水位を制御するので、予
測先行的な制御となり、ポンプ井2および配水池3の水
位を比較的少ない変化で水位制御を行うことができる。
【0028】なお、上記実施例では、終日にわたって流
入量分別手段22、各判断手段23,21の判断結果を
用いて運転台数の増減判定を行うようにしたが、例えば
運転台数制御部24として、例えば図3に示すように時
間信号を発生する時間信号発生手段241と、この時間
信号発生手段241からの時間信号に基づいて前記流入
量分別手段22および配水池水位変化率判断手段23の
何れか一方または両方の動作を停止させる判断動作停止
手段242と、この判断動作停止手段242による動作
停止とされていない前記判断手段21,23の判断結果
および流入量分別手段22の分別結果を用いて例えば図
2のような組合わせで増減判定を行う運転台数増減判定
手段243と、この増減判定結果に基づいて所要とする
信号に変換して増減指令信号を出力する増減指令出力手
段244とを設けた構成でもよい。
【0029】このような構成であれば、判断動作停止手
段242は、時間信号発生手段241からの時間信号に
基づいて予め定めた時間帯例えば配水池の水位変化の少
ない朝および夕方以外の時間帯に前記流入量分別手段2
2および水位変化率判断手段23の何れか一方または両
方の動作を停止させることにより、例えばコンピュータ
などが他のデータ処理などに振り向けられ、よってデー
タ処理の効率を上げることができ、ランニングコストの
低減化にも貢献する。
【0030】また、図2にはポンプ運転台数の増減判定
例を示しているが、各判断結果および増減判定結果を適
宜変えることにより、その運転台数の増減内容を適宜可
変することも可能である。その他、本発明はその要旨を
逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば次の
ように種々の効果を奏する。
【0032】請求項1の発明では、配水池の水位だけで
なく、配水池の水位変化率やポンプ井の流入量なども考
慮しながらポンプ運転台数の増減判断を行うので、予測
先行的にポンプ運転台数の増減指令を得ることができ、
需要量の急速な変化に対しても配水池の水位を常に所定
の範囲で安定に維持できる。
【0033】次に、請求項2の発明では、配水池の水位
変化の少ない時間帯に配水池の水位変化率やポンプ井の
流入量などを考慮しないことにより、他データ処理に振
り向け可能となり、またランニングコストの低減化にも
貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係わる水位制御装置の一実施例を示
すブロック図。
【図2】 ポンプ運転台数の増減判定を行うための一例
を説明する図。
【図3】 本発明に係わる水位制御装置の他の実施例を
示すブロック図。
【図4】 従来装置の構成を示す図。
【図5】 配水池の水位とポンプ台数との関係を説明す
る図。
【図6】 一日の時間における水需用量の変動を示す
図。
【符号の説明】
1…固定速ポンプ、2…ポンプ井、3…配水池、4,5
…水位計、12…流量計、20…ポンプ制御装置、21
…配水池水位判断手段、22…流入量分別手段、23…
水位変化率判断手段、24…運転台数制御部、25…イ
ンタロック制御部、241…時間信号発生手段、242
…判断動作停止手段、243…運転台数増減判定手段、
244…増減指令出力手段。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数台のポンプを用いてポンプ井の水を
    配水池にくみ上げ、この配水池の水位が所定の範囲内に
    入るように水位制御する水位制御装置において、 前記配水池の水位を検出する水位検出手段と、 この水位検出手段で検出された水位情報から配水池の水
    位状態を判断する配水池水位判断手段と、 前記水位検出手段で検出された水位情報から配水池の水
    位変化率の状態を判断する水位変化率判断手段と、 前記ポンプ井の流入側流入量の大きさを分別する流入量
    分別手段と、 これら判断手段の判断結果および前記流入量分別手段の
    分別結果に基づいてポンプ運転台数の増減判定を行うと
    ともに、この判定結果にしたがって増減指令信号を出力
    する運転台数制御部とを備え、 この増減指令信号に応じてポンプの運転台数を増減する
    ことを特徴とする水位制御装置。
  2. 【請求項2】 複数台のポンプを用いてポンプ井の水を
    配水池にくみ上げ、この配水池の水位が所定の範囲内に
    入るように水位制御する水位制御装置において、 前記配水池の水位を検出する水位検出手段と、 この水位検出手段で検出された水位情報から配水池の水
    位状態を判断する配水池水位判断手段と、 前記水位検出手段で検出された水位情報から配水池の水
    位変化率の状態を判断する水位変化率判断手段と、 前記ポンプ井の流入側流入量の大きさを分別する流入量
    分別手段と、 予め知りうる配水池の水位変化の少ない時間帯のときに
    前記水位変化率判断手段および流入量分別手段の何れか
    一方または両方の動作を停止させる判断動作停止手段と
    この判断動作停止手段によって動作停止されていない前
    記判断手段の判断結果および前記流入量分別手段の分別
    結果に基づいてポンプ運転台数の増減判定を行う運転台
    数増減判定手段とを有し、その判定結果にしたがって増
    減指令信号を出力する運転台数制御部とを備え、 この増減指令信号に応じてポンプの運転台数を増減する
    ことを特徴とする水位制御装置。
JP04048621A 1992-03-05 1992-03-05 水位制御装置 Expired - Lifetime JP3105060B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2003050633A1 (en) 2001-12-12 2003-06-19 Btb Wallercode Sdn Bhd Improved liquid level controller
JP2017054272A (ja) * 2015-09-09 2017-03-16 株式会社日立製作所 ブロワ制御装置

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