JPH07259175A - 雨水ポンプの運転台数制御装置 - Google Patents

雨水ポンプの運転台数制御装置

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JPH07259175A
JPH07259175A JP5424694A JP5424694A JPH07259175A JP H07259175 A JPH07259175 A JP H07259175A JP 5424694 A JP5424694 A JP 5424694A JP 5424694 A JP5424694 A JP 5424694A JP H07259175 A JPH07259175 A JP H07259175A
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rainfall
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Tetsuo Kosuda
徹夫 小須田
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポンプ井水位に応じて複数の雨水ポンプの始
動−停止を行う雨水ポンプの運転台数制御装置におい
て、流入雨水量の変化に対する迅速な始動,停止および
始動,停止頻度の減少を図る。 【構成】 降雨量計測値パターンと雨水流入量パターン
と相関関係に基づき雨水流入量の予測演算式を選定し、
降雨量計測値を基に前記予測演算式により予測雨水流入
量を算出し、この予測量とポンプ井水位変化とに基づき
ファジイ推論を行い、雨水ポンプの始動−停止設定水位
の調整量を求め設定水位を修正し雨水ポンプの運転台数
制御を行いポンプ井の水位を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポンプ井水位に応じて
複数の雨水ポンプの始動−停止を行う雨水ポンプの運転
台数制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の一般的なポンプ井水位による雨水
ポンプ運転台数制御装置は、図5に示すように複数の雨
水ポンプに対し、それぞれポンプ井水位に基づく始動水
位,停止水位を設定し、ポンプ井水位が前記設定水位に
達した時に、ポンプ始動,停止指令を出力し水位調整す
るものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のポンプ台数制御
方式では、ポンプ井の容積に対して流入雨水量やポンプ
揚水能力が大きい場合には、 (1)流入雨水量の増加に対して、ポンプ始動(揚水量
の増加)が迅速に対応できない。
【0004】(2)ポンプの始動頻度が多くなる。
【0005】などの課題がある。
【0006】本発明は、以上の問題に鑑みてなされたも
のであり、流入雨水量の変化に対する迅速なポンプの始
動−停止およびポンプ始動−停止頻度の減少化を図る雨
水ポンプの運転制御装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段と作用】本発明は、ポンプ
井に設けられた複数の雨水ポンプの始動−停止水位を予
め設定し、ポンプ井水位に応じて当該ポンプを始動ある
いは停止させ、ポンプ井水位を調整する雨水ポンプの運
転台数制御装置において、降雨量計測値パターンと雨水
流入量パターンの相関関係に基づき、雨水流入量の予測
演算式を次式 Q(t)=(Q0(t−t0)±△Q)・K 但し、Q(t):予測雨水流入量データ Q0(t):降雨量計測値 t0 :遅れ時間定数 △Q:降雨量のバイアス補正量 K:降雨量比例定数 のように選定し、前記予測演算式に係る予測定数t0
△Q,Kを予測定数設定部に設定すると共に、入力した
降雨量計測値を基に、前記予測演算式により予測雨水流
入量を算出し、前記降雨量計測値と共に降雨量,予測雨
水流入量記憶部に記憶し、前記予測量と単位時間当たり
のポンプ井水位変化量とに基づきポンプ始動−停止用設
定水位の調整量をファジイ推論部で推論し、予め設定し
た設定水位を前記調整量により修正しポンプの始動−停
止修正水位設定部に記憶し、ポンプ井水位に応じて各ポ
ンプの前記修正設定水位に基づきポンプの始動−停止を
制御しポンプ井水位を調整する。
【0008】ポンプ井に汚水の流入がある場合には、汚
水流入量と前記予測雨水流入量との和と単位時間当たり
のポンプ井水位変化量とによりポンプ始動−停止用設定
水位の調整量をファジイ推論して設定水位の修正を行い
ポンプの始動−停止制御を行う。
【0009】
【実施例】次に、本発明の一実施例を、図1の降雨量計
測値,雨水流入量パターン図、図2の雨水ポンプ運転台
数制御装置の機能ブロック図、図3(a),(b),
(c)のポンプ井水位変化量,雨水流入予測量,設定水
位調整量に関するメンバーシップ関数、表1の制御規則
に基づいて説明する。
【0010】降雨による雨水の排水を主体とする雨水ポ
ンプ場においては、降雨量計測値と雨水流入量の間には
相関関係があり、降雨量計測値パターンと雨水流入量パ
ターンを基に雨水流入量の予測を次のように行う。
【0011】図1に示すポンプ井への雨水流入量パター
ンのピーク値は、降雨量計測値パターンのピーク値より
0の遅れ時間を経て現れることから、次の予測演算式
に基づいて雨水流入量の予測を行う。
【0012】Q(t)=(Q0(t)±△Q)・K =(Q0(t−t0)±△Q)・K 但し Q(t):予測雨水流入量 Q0(t):降雨量計測値 t0 :降雨量計測値パターンQ0(t)のピークと雨水
流入量パターンQ(t)のピーク間の遅れ時間定数 △Q:降雨量のバイアス補正量 K:降雨量比例定数 図2において、1はサンプリングデータとして入力され
る降雨量計測値Q0(t)と、上記演算式に基づき算出
した予測雨水流入量Q(t)を記憶する降雨量,予測雨
水流入量記憶部である。
【0013】2は、予測雨水流入量の前記演算式中のt
0,△Q,Kなる定数を設定する予測定数設定部であ
る。
【0014】3は、ファジイ推論部であり、表1に示す
単位時間当たりのポンプ井水位変化量とポンプ井への予
測雨水流入量に基づき、ポンプの始動−停止設定水位の
調整量を推論する制御規則と、ポンプ井水位変化量と雨
水流入予測量およびポンプ始動−停止設定水位調整量の
メンバーシップ関数に基づいてポンプの始動−停止設定
水位調整量のファジイ推論を行う。
【0015】
【表1】
【0016】HH:始動水位および停止水位を上げる。
【0017】H:始動水位および停止水位を少し上げ
る。
【0018】M:始動水位および停止水位はそのまま L:始動水位および停止水位を少し下げる LL:始動水位および停止水位を下げる 4は、ポンプ始動−停止修正水位設定部であり、前記フ
ァジイ推論部3の推論出力であるポンプの始動−停止水
位の調整量を入力し修正水位を設定する。
【0019】5は、ポンプ運転台数制御部であり、ポン
プ井の水位信号を入力し、前記ポンプ始動−停止修正水
位設定部4の出力に基づいて、雨水ポンプの始動−停止
を行う。
【0020】次に、図2に基づいて動作を説明する。
【0021】先ず、予測定数設定部2において、降雨量
比例定数K,バイアス補正量△Q,遅れ時間定数t0
設定し、降雨量,予測雨水流入量記憶部1へ送出する。
【0022】降雨量,予測雨水流入量,記憶部1では、
サンプリングデータの降雨量計測値Q0(t)が入力さ
れ順次記憶する。同時に、該降雨量計測値Q0(t)と
前記予測定数△Q,K,t0に基づく予測演算式により
予測雨水流入量Q(t)を算出し記憶すると共に、ファ
ジイ推論部3へ出力する。
【0023】ファジイ推論部3は図3(a),(b),
(c)のメンバーシップ関数を用い、表1に示されるよ
うに入力される単位時間当たりのポンプ井水位変化△H
とポンプ井への予測雨水流入量Q(t)を減少項目とし
始動−停止設定水位調整量SLCを予測項目とする以下
のような制御規則(ファジイルール)、即ち、 IF △H=U and Q(t)=CR THEN SLC=LL IF △H=U and Q(t)= N THEN SLC=L ・ ・ ・ ・ ・ ・ IF △H=D and Q(t)=DCR THEN SLC=HH に基づいてファジイ推論を行う。
【0024】前記ファジイ推論部3より単位時間毎にフ
ァジイ推論され出力される雨水ポンプの始動−停止設定
水位調整量は、ポンプ始動−停止修正水位設定部4に送
られ、予め設定したポンプの始動−停止水位が修正され
修正水位が記憶される。
【0025】ポンプ運転台数制御部5では、ポンプ井水
位信号を入力し、前記ポンプ始動−停止設定修正水位に
基づいて複数の雨水ポンプの始動−停止制御を行い、ポ
ンプ井の水位調整を図る。
【0026】なお、本装置は図4(a)のようにファジ
イコントローラ内蔵の工業用パソコン単独、あるいは図
4(b)のようにファジイコントローラ内蔵の工業用パ
ソコンと水位によるポンプ台数制御機能およびプロセス
信号入出力機能を有するシーケンスコントローラ(ディ
ジタル制御装置)の組合わせで構成される。
【0027】なお、雨水と共に汚水の流入も考慮する場
合には、先に出願した特願平5−126665「汚泥ポ
ンプの運転台数制御装置」と組合わせることが可能であ
る。
【0028】即ち、平日,休日,特異日等に応じて設定
した流入汚水量予測パターンより、カレンダーに応じて
選択した予測汚水流入量と本発明の予測雨水流入量とを
合計した値をポンプ井への流入予測値としてファジイ推
論部3に入力し、ポンプ始動−停止用設定水位調整装置
をファジイ推論してポンプ始動−停止修正水位設定部4
に入力し、ポンプ始動−停止水位設定値を修正し、該修
正水位をポンプ運転台数制御部5に設定し、ポンプ井の
水位変化に応じて雨水ポンプを始動−停止させポンプ井
の水位調整を行う。
【0029】
【発明の効果】以上の説明のように、降雨量計測値パタ
ーンと雨水流入量パターンの相関関係に基づき雨水流入
量の予測演算式を選定し、降雨量データを基に前記予測
演算式により予測雨水流入量データを算出し、降雨量と
共に記憶する一方、該予測量とポンプ井水位変化とに基
づき単位時間毎にファジイ推論を行い雨水ポンプの始動
−停止設定水位の調整量を求め、設定水位を修正し、該
設定水位に基づき雨水ポンプの運転台数制御を行い、ポ
ンプ井の水位調整を行う装置であるので、 (1)雨水流入量の増加−減少に対し、雨水ポンプの始
動−停止、即ち揚水量の増加−減少に迅速に対応でき
る。
【0030】(2)雨水ポンプの始動,停止頻度を少な
くできる。
【0031】(2)また汚水の流入を合わせ考慮して制
御することも可能である。
【0032】という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】降雨量計測値,雨水流入量パターン図。
【図2】実施例の雨水ポンプ運転台数制御装置の機能ブ
ロック図。
【図3】(a)ポンプ井水位変化量のメンバーシップ関
数、(b)雨水流入予測量のメンバーシップ関数、
(c)設定水位調整量のメンバーシップ関数。
【図4】実施例のハード構成(a),(b)。
【図5】従来の雨水ポンプ運転台数制御説明図。
【符号の説明】
1…降雨量,雨水流入量記憶部 2…雨水流入量予測定数設定部 3…ファジイ推論部 4…雨水ポンプ始動−停止修正設定部 5…ポンプ運転台数制御部 Q0(t)…降雨量計測値パターン Q(t)…雨水流入量パターン

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポンプ井に設けられた複数の雨水ポンプ
    の始動−停止水位を予めそれぞれ設定しポンプ井水位に
    応じて当該ポンプを始動あるいは停止させポンプ井水位
    を調整する雨水ポンプ運転台数制御装置において、 降雨量計測値パターンと雨水流入量パターンの相関関係
    に基づき選定した予測演算式を基に、入力した降雨量計
    測値により、予測雨水流量を算出し前記降雨量計測値と
    共に記憶する降雨量,予測雨水流入量記憶部と、 前記予測演算式に係る予測定数を設定する予測定数設定
    部と、 単位時間当たりのポンプ井水位変化量と前記予測雨水流
    入量とに基づきポンプ始動−停止用設定水位の調整量を
    推論するファジイ推論部と、 予め設定した設定水位を前記調整量により修正し記憶す
    るポンプの始動−停止修正水位設定部と、 ポンプ井水位に応じて前記設定修正水位に基づきポンプ
    の始動−停止を制御しポンプ井水位を調整するポンプ運
    転台数制御部とを備えることを特徴とする雨水ポンプの
    運転台数制御装置。
  2. 【請求項2】 前記予測演算を次式 Q(t)=(Q0(t−t0)±△Q)・K 但しQ(t):予測雨水流入量データ Q0(t):降雨量計測値 t0 :遅れ時間定数 △Q:降雨量のバイアス補正量 K:降雨量比例定数 に基づき行うことを特徴とする第1項記載の雨水ポンプ
    の運転台数制御装置。
  3. 【請求項3】 前記ファジイ推論は、汚水流入があれば
    前記予測雨水流入量と汚水流入量との和と単位時間当た
    りのポンプ井水位変化とに基づき行うことを特徴とする
    第1項記載の雨水ポンプの運転台数制御装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015025353A (ja) * 2013-06-21 2015-02-05 株式会社東芝 雨水排水ポンプ制御装置、雨水排水ポンプ制御方法、雨水排水ポンプ制御プログラム、およびパラメータ提供装置
JP2015094322A (ja) * 2013-11-13 2015-05-18 株式会社東芝 雨水排水ポンプ制御装置、雨水排水システム、および雨水排水ポンプ制御プログラム
CN110439796A (zh) * 2019-08-21 2019-11-12 云南云铝涌鑫铝业有限公司 水泵的控制系统

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JP2015025353A (ja) * 2013-06-21 2015-02-05 株式会社東芝 雨水排水ポンプ制御装置、雨水排水ポンプ制御方法、雨水排水ポンプ制御プログラム、およびパラメータ提供装置
JP2015094322A (ja) * 2013-11-13 2015-05-18 株式会社東芝 雨水排水ポンプ制御装置、雨水排水システム、および雨水排水ポンプ制御プログラム
CN110439796A (zh) * 2019-08-21 2019-11-12 云南云铝涌鑫铝业有限公司 水泵的控制系统

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