JPH0735783U - ポンプ運転台数制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 送水ポンプの一次側又は二次側の送水池水位
によるポンプ運転台数制御において、ポンプの運転／停
止切換頻度を低くする。 【構成】 送水池に予め設定する基準水位と、それに必
要なポンプの運転台数を時刻別にスケジュール設定し
（Ｓ１）、このスケジュールに従ったポンプ運転台数制
御を行い、スケジュールによる台数変更時刻（Ｓ２）に
現在水位を読み込み（Ｓ３）、ポンプ運転台数増減のス
ケジュール（Ｓ４）別に基準水位と現在水位の差に応じ
たポンプの始動延長時間で調節した始動（Ｓ５〜Ｓ７）
と停止延長時間で調節した停止（Ｓ８〜Ｓ１０）を行う
ことにより水位を基準水位に一致させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、浄水場等の送水ポンプの運転台数制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図３は、浄水場の送水ポンプ設備を例示し、ポンプ井１（一次側池）からＮ台 の送水ポンプ２₁〜２_Nによって配水池３（二次側池）に送水する。運転台数制御 装置４は、必要な送水量を決定してポンプ制御装置５にポンプ運転台数指令を与 え、ポンプ制御装置５による送水ポンプ２₁〜２_Nの運転と停止の制御がなされる 。

【０００３】 ここで、ポンプの運転台数制御装置４は、ポンプ運転台数の決定に下記の１つ が採られる。

【０００４】 （１）ポンプ井１の水位による台数制御 （２）配水池３の水位による台数制御 （３）ポンプ２₁〜２_Nから配水池３への吐出流量を一定にする台数制御 （４）ポンプ２₁〜２_Nから配水池３への吐出圧力を一定にする台数制御

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

従来の（１）又は（２）による台数制御では、水位検出器６又は７による検出 水位と設定水位を比較して台数を決定する。このため、図４の（ａ）又は（ｂ） に水位設定例を示すように、水位設定に対する水位変化によってはポンプの運転 ／停止の回数が多くなり、ポンプ設備の寿命が著しく短くなる恐れがある。

【０００６】 一方、従来の（３）又は（４）による台数制御では、図５に制御系を例示する ように、運転台数制御装置４では吐出量又は吐出圧の設定値ＳＶとその検出値Ｐ Ｖとを比例積分演算して制御量ＭＶを得、ポンプ制御装置５はインバータ等の可 変速装置に構成され制御量ＭＶにしたがってポンプ２の誘導電動機２Ａの回転数 を増減制御する。この方式では基本的に可変速装置を必要とし、設備のイニシャ ルコストを高める。

【０００７】 本考案の目的は、送水ポンプの一次側又は二次側の送水池水位によるポンプ運 転台数制御において、ポンプの運転／停止切換頻度を低くするポンプ運転台数制 御装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、前記課題の解決を図るため、複数台の送水ポンプの運転台数制御に よって該送水ポンプの二次側又は一次側の送水池の水位を制御するポンプ運転台 数制御装置において、 前記送水池の基準水位及び該基準水位に従ってポンプの運転台数を時刻毎にス ケジュール設定する手段と、 前記スケジュール設定される時刻でのポンプ運転台数増減に際し、前記送水池 の水位と基準水位の差が減る方向にポンプの運転開始時間又は停止時間を調節す る時間調節手段とを備えたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】

一般に、配水池等の送水池に必要な水位は時刻によってほぼ決定できることを 利用し、この基準水位に応じて必要なポンプ運転台数のスケジュールを作成して おき、このスケジュールに従ったポンプの運転台数制御を行い、ポンプの運転又 は停止制御に際して実際の水位と基準水位との差に応じて運転開始時間又は停止 時間を調節することにより目的とする水位を得る。

【００１０】 これにより、ポンプの運転／停止切換の頻度はスケジュール運転によって決ま った頻度よりも増えることを無くし、水位の変動に対してはポンプの運転開始／ 停止の時間調節で補償する。

【００１１】

【実施例】

図１は、本考案の一実施例を示す台数制御装置のフローチャートである。台数 制御装置は、ポンプの運転／停止台数によって配水池の水位を制御する。この制 御に際し、ポンプの運転台数スケジュールを設定する（Ｓ１）。

【００１２】 このスケジュール設定は、制御対象とする配水池に必要となる１日の基準水位 の変化に応じて必要なポンプ運転台数を求め、単位時間（例えば１０分、３０分 ）毎に１日分だけ設定される。

【００１３】 図２は、配水池の基準水位の変化と、この基準水位を確保するのに必要なポン プ運転台数のスケジュールを例示する。図示では、時刻ｔ₁でポンプ運転台数を ２台から３台に変更し、時刻ｔ₃で３台から２台に戻すスケジュールになる。

【００１４】 スケジュールの初期設定台数によりポンプ運転を開始し、最初の台数変更時刻 までそのままのポンプ台数制御を継続する（Ｓ２）。

【００１５】 台数変更時刻になったとき、配水池の現在水位を読み込み（Ｓ３）、またポン プ運転台数スケジュールからポンプ運転台数の増減を識別する（Ｓ４）。この識 別は、図２の例では台数変更時刻ｔ₁では２台から３台への増加になるし、時刻 ｔ₂では３台から２台への減少になる。

【００１６】 ポンプ運転台数増加のとき、基準水位Ｌと現在水位Ｌ_Sとの大小を比較し、始 動延長時間を演算で求める（Ｓ５）。この演算は、

【００１７】

【数１】 Ｌ_S≧ＬのときＴ₁＝Ｋ₁（Ｌ_S−Ｌ） Ｌ_S＜ＬのときＴ₁＝０ Ｔ₁：始動延長時間 Ｋ₁：定数 に従ってなされる。

【００１８】 そして、台数変更時刻に始動延長時間Ｔ₁を加えた始動時刻を待ち（Ｓ６）、 ポンプ運転台数を１台増加するために１台のポンプを始動する（Ｓ７）。

【００１９】 例えば、図２の台数変更時刻ｔ₁での運転台数増は、始動延長時間Ｔ₁を経た時 刻ｔ₂でなされる。これにより、現在水位Ｌ_Sが基準水位Ｌよりも高いのを補償す るよう、運転開始するポンプの始動延長時間Ｔ₁だけ遅らせ、両水位が一致する 方向の調節を得る。

【００２０】 次に、台数減のとき、基準水位Ｌと現在水位Ｌ_Sとの大小を比較し、停止延長 時間を演算で求める（Ｓ８）。この演算は、

【００２１】

【数２】 Ｌ_S≦ＬのときＴ₂＝Ｋ₂（Ｌ−Ｌ_S） Ｌ_S＞ＬのときＴ₂＝０ Ｔ₂：停止延長時間 Ｋ₂：定数 に従ってなされる。

【００２２】 そして、台数変更時刻に停止延長時間Ｔ₂を加えた停止時刻を待ち（Ｓ９）、 ポンプ運転台数を１台減らすために１台のポンプを停止する（Ｓ１０）。

【００２３】 例えば、図２の台数変更時刻ｔ₃での運転台数減は、停止延長時間Ｔ₂を経た時 刻ｔ₄でなされる。これにより、現在水位Ｌ_Sが基準水位Ｌよりも低いのを補償す るよう、運転停止するポンプの停止延長時間Ｔ₂だけ遅らせ、両水位が一致する 方向の調節を得る。

【００２４】 このような始動時間延長と停止時間延長は、台数変更時刻になる都度繰り返さ れ、配水池の水位が基準水位に一致するようポンプ運転又は停止の時間調節がな される。

【００２５】 なお、実施例では、始動時間延長と停止時間延長という時間延長のみの場合を 示すが、始動時間又は停止時間を早める機能を持たせることもできる。例えば、 図２の台数変更時刻ｔ₁、ｔ₃よりも一定時間前に始動延長時間Ｔ₁又は停止延長 時間Ｔ₂の演算を前記式に従って行い、その負のときに始動時間又は停止時間を 時間Ｔ₁又はＴ₂だけ早めることで実現される。

【００２６】 また、実施例ではポンプの二次側になる配水池の水位検出値に従ってポンプの 運転／停止時間を調節する場合を示すが、一次側のポンプ井の水位も考慮した調 節を行うことでも良い。

【００２７】

【考案の効果】

以上のとおり、本考案によれば、複数台の送水ポンプの運転台数制御によって 送水池の水位を制御するにおいて、前記送水池の基準水位とそれに必要なポンプ 運転台数を予め設定したスケジュール運転を行い、運転台数変更時刻でのポンプ 運転台数増減に現在水位と基準水位の差が減る方向にポンプの運転開始時間又は 停止時間を調節するようにしたため、ポンプの運転／停止切換の頻度はスケジュ ール運転によって決まった低い頻度にしながら、送水池の基準水位を所期のもの に確実に維持できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すフローチャート。

【図２】実施例における水位スケジュールと時間調節
例。

【図３】ポンプ運転台数制御設備例。

【図４】従来の水位設定例。

【図５】従来の吐出量／吐出圧制御の構成例。

【符号の説明】

１…ポンプ井 ２₁、２_N…送水ポンプ ３…配水池 ４…運転台数制御装置 ５…ポンプ制御装置 ６、７…水位検出器

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数台の送水ポンプの運転台数制御によ
   って該送水ポンプの二次側又は一次側の送水池の水位を
   制御するポンプ運転台数制御装置において、 前記送水池の基準水位及び該基準水位に従ってポンプの
   運転台数を時刻毎にスケジュール設定する手段と、 前記スケジュール設定される時刻でのポンプ運転台数増
   減に際し、前記送水池の水位と基準水位の差が減る方向
   にポンプの運転開始時間又は停止時間を調節する時間調
   節手段とを備えたことを特徴とするポンプ運転台数制御
   装置。