JPH08277783A - 送水ポンプの台数制御装置 - Google Patents
送水ポンプの台数制御装置Info
- Publication number
- JPH08277783A JPH08277783A JP8000795A JP8000795A JPH08277783A JP H08277783 A JPH08277783 A JP H08277783A JP 8000795 A JP8000795 A JP 8000795A JP 8000795 A JP8000795 A JP 8000795A JP H08277783 A JPH08277783 A JP H08277783A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- water level
- amount
- reservoir
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- Prior art date
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- Pending
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- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Flow Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 配水池の流出パターンを特定しなくてもよい
ポンプ台数制御装置を得る。 【構成】 浄水ポンプ井の水位偏差量，配水池の水位偏
差量および配水池の配水流量変化量を演算部に導入して
フィジィ推論し、ポンプ台数分の運転水位と停止水位と
を夫々個別に補正するよう構成したものである。
ポンプ台数制御装置を得る。 【構成】 浄水ポンプ井の水位偏差量，配水池の水位偏
差量および配水池の配水流量変化量を演算部に導入して
フィジィ推論し、ポンプ台数分の運転水位と停止水位と
を夫々個別に補正するよう構成したものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、取水から配水にいたる
上水プロセスの送水ポンプ台数制御に係り、特にファジ
ィ推論を用いて水位補正費を求め好適な制御を実現した
台数制御に関するものである。
上水プロセスの送水ポンプ台数制御に係り、特にファジ
ィ推論を用いて水位補正費を求め好適な制御を実現した
台数制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】取水から配水にいたる各種の上水プロセ
スの一つである送水プロセスは、浄水場で浄化された上
水を需要家に配水するための配水池に送水するプロセス
である。
スの一つである送水プロセスは、浄水場で浄化された上
水を需要家に配水するための配水池に送水するプロセス
である。
【０００３】一般に、配水池は送水元である浄水場の停
電や火災の消火などの事故時を考慮して容量的に余裕を
もたせている。
電や火災の消火などの事故時を考慮して容量的に余裕を
もたせている。
【０００４】また、安定給水的な観点から配水池水位の
運用としては配水池水位が高目に維持されるため、ある
程度の水位変動は許容できることになり固定速の送水ポ
ンプで計画される場合が多い。
運用としては配水池水位が高目に維持されるため、ある
程度の水位変動は許容できることになり固定速の送水ポ
ンプで計画される場合が多い。
【０００５】ただし、配水池流出量は需要家の社会的な
活動パターンに依存し、時間単位で大きく変動すること
になり、送水量としても配水池流出量にある程度、追従
できる必要がある。
活動パターンに依存し、時間単位で大きく変動すること
になり、送水量としても配水池流出量にある程度、追従
できる必要がある。
【０００６】このため送水ポンプは複数台で計画される
ことになり台数制御が必要になる。
ことになり台数制御が必要になる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来この送水ポンプの
台数制御は、配水池水位に始動水位と停止水位を固定的
に設定し、それらの水位によるオン−オフ（運転−停
止）運転を行っているため次のような問題点を有してい
る。
台数制御は、配水池水位に始動水位と停止水位を固定的
に設定し、それらの水位によるオン−オフ（運転−停
止）運転を行っているため次のような問題点を有してい
る。
【０００８】（１）配水池流出量パターンを特定するこ
とは、実プロセスにおいては困難であるにもかかわら
ず、前提とした特定パターンに対応した始動水位と停止
を固定的に設定している。
とは、実プロセスにおいては困難であるにもかかわら
ず、前提とした特定パターンに対応した始動水位と停止
を固定的に設定している。
【０００９】（２）配水池水位を高目に運用することに
なるため、送水する際の実揚程が大きくなり送水効率が
低下する。
なるため、送水する際の実揚程が大きくなり送水効率が
低下する。
【００１０】（３）また、配水先である需要家の配水圧
力が高くなると共に、配水池の水位変動幅が大きくなる
ため配水管路に悪い影響を与えることになる。
力が高くなると共に、配水池の水位変動幅が大きくなる
ため配水管路に悪い影響を与えることになる。
【００１１】（４）前提外の流出量パターンや過大な流
出量パターンなどに対して、配水池水位の過大な低下や
送水ポンプの始動停止頻度を上昇させることになる。
出量パターンなどに対して、配水池水位の過大な低下や
送水ポンプの始動停止頻度を上昇させることになる。
【００１２】（５）結果的に最適な送水ができずポンプ
寿命の低下や電力消費量の上昇などを招くことになる。
寿命の低下や電力消費量の上昇などを招くことになる。
【００１３】（６）現在の配水池井水位のみに着目した
制御方式であり、補正的な要素がないため配水池流出量
の変動に依存する部分が多くなる。
制御方式であり、補正的な要素がないため配水池流出量
の変動に依存する部分が多くなる。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は浄水ポンプ井に
配設される送水ポンプ運転台数を、ファジィ推論手段よ
りなる演算部、ポンプ台数制御部を介して制御するもの
において、浄水ポンプ井の現在水位と基準水位との水位
偏差量と、配水池の現在水位と基準水位との配水偏差量
および配水池の配水流量の変化量とを演算部に導入す
る。演算部では入力された各信号を現象項目とし、運転
水位補正量と停止水位補正量とを原因項目とする推論を
実行する。求められた運転水位補正量と停止水位補正量
は夫々リミッタ部、配水池設定水位部およびポンプ台数
制御部を介して台数制御するように構成したものであ
る。
配設される送水ポンプ運転台数を、ファジィ推論手段よ
りなる演算部、ポンプ台数制御部を介して制御するもの
において、浄水ポンプ井の現在水位と基準水位との水位
偏差量と、配水池の現在水位と基準水位との配水偏差量
および配水池の配水流量の変化量とを演算部に導入す
る。演算部では入力された各信号を現象項目とし、運転
水位補正量と停止水位補正量とを原因項目とする推論を
実行する。求められた運転水位補正量と停止水位補正量
は夫々リミッタ部、配水池設定水位部およびポンプ台数
制御部を介して台数制御するように構成したものであ
る。
【００１５】
【作用】ファジィ推論手段よりなる演算部は、配水変化
量を導入することによって配水量傾向を把握し、浄水ポ
ンプ井の水位偏差量を導入することによって送水元の状
態を把握し、更には配水池の水位偏差量を導入して配水
量傾向を把握し、これら各信号を加味してポンプ台数分
の運転水位と停止水位とを補正する。
量を導入することによって配水量傾向を把握し、浄水ポ
ンプ井の水位偏差量を導入することによって送水元の状
態を把握し、更には配水池の水位偏差量を導入して配水
量傾向を把握し、これら各信号を加味してポンプ台数分
の運転水位と停止水位とを補正する。
【００１６】
【実施例】以下本発明を図１に基づいて詳述する。
【００１７】同図において１は浄水場で、この浄水場１
には、処理水を浄化する浄化プロセス２と、処理された
浄水を一旦貯留する浄水ポンプ井３を有している。また
浄水ポンプ井３には複数台（ここでは３台）の送水ポン
プ４が配設されている。５は浄水ポンプ井３の水位を計
測する水位計、６は加算部で浄水ポンプ井３の現在の水
位と設定器７で設定された基準水位との偏差を求め、浄
水ポンプ井の水位偏差量ＨＰとして演算部８に入力され
る。
には、処理水を浄化する浄化プロセス２と、処理された
浄水を一旦貯留する浄水ポンプ井３を有している。また
浄水ポンプ井３には複数台（ここでは３台）の送水ポン
プ４が配設されている。５は浄水ポンプ井３の水位を計
測する水位計、６は加算部で浄水ポンプ井３の現在の水
位と設定器７で設定された基準水位との偏差を求め、浄
水ポンプ井の水位偏差量ＨＰとして演算部８に入力され
る。
【００１８】９は配水池で、浄水ポンプ井３の上水をポ
ンプ４によって送水される。１０は配水池の水位を計測
する水位計、１１は加算部で配水池９の現在の水位と設
定器１２で設定された基準水位との偏差を求め、配水池
の水位偏差量ＨＨとして演算部８に入力される。１３は
流量計で、配水池よりの配水流量を計測して配水変化量
演算部１４に出力される。配水変化演算部１４は、Ｔ秒
前の過去排出量と現在配水量による変化量△Ｑを求めて
演算部８に出力する。
ンプ４によって送水される。１０は配水池の水位を計測
する水位計、１１は加算部で配水池９の現在の水位と設
定器１２で設定された基準水位との偏差を求め、配水池
の水位偏差量ＨＨとして演算部８に入力される。１３は
流量計で、配水池よりの配水流量を計測して配水変化量
演算部１４に出力される。配水変化演算部１４は、Ｔ秒
前の過去排出量と現在配水量による変化量△Ｑを求めて
演算部８に出力する。
【００１９】演算部８は、フィジィ推論手段よりなり、
入力された水位偏差量ＨＰ，ＨＨおよび変化量△Ｑを入
力変数（現象項目）とし、運転水位補正量△ＬＨ1と停
止水位補正量△ＬＨ2を出力変数（原因項目）として推
論し夫々はリミッタ部１５，１６を介して配水池水位設
定部１７に出力される。水位設定部１７には図２（ａ）
で示すように送水ポンプ４の運転台数毎の運転水位と停
止水位が設定されている。１８は比較器で、水位計１０
にて計測された現在の配水池水位と比較され、その出力
値に応じてポンプ台数制御部１９を介して送水ポンプ４
の運転台数制御が実行される。
入力された水位偏差量ＨＰ，ＨＨおよび変化量△Ｑを入
力変数（現象項目）とし、運転水位補正量△ＬＨ1と停
止水位補正量△ＬＨ2を出力変数（原因項目）として推
論し夫々はリミッタ部１５，１６を介して配水池水位設
定部１７に出力される。水位設定部１７には図２（ａ）
で示すように送水ポンプ４の運転台数毎の運転水位と停
止水位が設定されている。１８は比較器で、水位計１０
にて計測された現在の配水池水位と比較され、その出力
値に応じてポンプ台数制御部１９を介して送水ポンプ４
の運転台数制御が実行される。
【００２０】図３は演算部８におけるファジィ推論のた
めのメンバーシップ関数を示したものである。△Ｑ，Ｈ
Ｈ，ＨＰの減少項目はＰＢ（大きく増），ＰＳ（少し
増），ＺＯ（現状），ＮＳ（少し減），ＮＢ（大きく
減）の５段階のメンバーシップ関数とし、また△Ｌ
Ｈ1，△ＬＨ2の原因項目はＢ（大），Ｍ（中），Ｓ
（小）の３段階のメンバーシップ関数として定められ、
推論のためのルールマトリックを表１のように規定して
ＩＦ〜ＴＨＥＮルールに基づいて補正量を求める。
めのメンバーシップ関数を示したものである。△Ｑ，Ｈ
Ｈ，ＨＰの減少項目はＰＢ（大きく増），ＰＳ（少し
増），ＺＯ（現状），ＮＳ（少し減），ＮＢ（大きく
減）の５段階のメンバーシップ関数とし、また△Ｌ
Ｈ1，△ＬＨ2の原因項目はＢ（大），Ｍ（中），Ｓ
（小）の３段階のメンバーシップ関数として定められ、
推論のためのルールマトリックを表１のように規定して
ＩＦ〜ＴＨＥＮルールに基づいて補正量を求める。
【００２１】
【表１】
【００２２】図２（ｂ）は各ポンプ台数の停止と補正の
態様を示したもので、演算部８における運転水位補正量
△ＬＨ1は △ＬＨ1＝△Ｌ11−△Ｌ10 停止水位補正量△ＬＨ2＝Ｌ21−△Ｌ20 となり、リミッタ部１５，１６は夫々△ＬＨ1＜△
Ｌ10，△ＬＨ2＜△Ｌ20となるよう制限する。
態様を示したもので、演算部８における運転水位補正量
△ＬＨ1は △ＬＨ1＝△Ｌ11−△Ｌ10 停止水位補正量△ＬＨ2＝Ｌ21−△Ｌ20 となり、リミッタ部１５，１６は夫々△ＬＨ1＜△
Ｌ10，△ＬＨ2＜△Ｌ20となるよう制限する。
【００２３】配水池水位設定部１７の出力は、比較器１
８において現在配水池水位と比較され、ポンプ台数制御
部１９を介して対応する台数で制御できる。
８において現在配水池水位と比較され、ポンプ台数制御
部１９を介して対応する台数で制御できる。
【００２４】
【発明の効果】以上本発明によれば、配水池設定水位は
ポンプ台数分の運転水位と停止水位とを夫々別々に補正
しているため、配水池の流出パターンを特定する必要も
なく実プロセスへの適用が容易で実用性があり、且つ広
範囲の流出量パターンに対応できる柔軟性がある。
ポンプ台数分の運転水位と停止水位とを夫々別々に補正
しているため、配水池の流出パターンを特定する必要も
なく実プロセスへの適用が容易で実用性があり、且つ広
範囲の流出量パターンに対応できる柔軟性がある。
【００２５】また、浄水場の水位傾向と配水池の配水量
傾向を把握して補正要素を加えているため、過大な流出
量パターンに対しては、配水池水位の過大な低下を防止
すると共に、ポンプの始動，停止頻度を低減することが
できる。
傾向を把握して補正要素を加えているため、過大な流出
量パターンに対しては、配水池水位の過大な低下を防止
すると共に、ポンプの始動，停止頻度を低減することが
できる。
【００２６】更に、広範囲の流出パターンに対してポン
プ寿命の低下や電力消費量の上昇などが防止でき、且つ
水位変動幅が低減できることによって需要家への配水圧
力変動と配水管路への悪影響を減少することができる。
プ寿命の低下や電力消費量の上昇などが防止でき、且つ
水位変動幅が低減できることによって需要家への配水圧
力変動と配水管路への悪影響を減少することができる。
【００２７】また、演算部にフィジィ推論を使用してい
るため柔軟なアルゴリズムの構成が可能であり、そのル
ールの変更や修正などが容易である等の利点を有するも
のである。
るため柔軟なアルゴリズムの構成が可能であり、そのル
ールの変更や修正などが容易である等の利点を有するも
のである。
【図１】本発明の一実施例を示す構成図。
【図２】ポンプ運転台数制御の説明図で、（ａ）は配水
池水位と運転台数、（ｂ）は同補正態様。
池水位と運転台数、（ｂ）は同補正態様。
【図３】メンバーシップ関数で（ａ）は現象項目、
（ｂ）は原因項目。
（ｂ）は原因項目。
１…浄水場 ８…演算部 ９…配水池 １４…配水変化量演算部 １５，１６…リミッタ部 １７…水位設定部 １９…ポンプ台数制御部
Claims (1)
- 【請求項１】 複数台の送水ポンプが設置される浄水ポ
ンプ井の現在水位と基準水位との水位偏差量と、配水池
の現在水位と基準水位との配水偏差量と、配水池の配水
流量の変化量とを夫々演算部に導入し、この演算結果に
基づいてポンプ台数は制御部を介して送水ポンプの運転
台数を制御するものにおいて、前記演算部は、入力され
た水位偏差量、配水偏差量および配水流量を現象項目と
し、運転水位補正量と停止水位補正量とを原因項目とす
るファジィ推論手段よりなり、推論された運転水位補正
量と停止水位補正量とを夫々所定値で制限するリミッタ
部、配水池設定水位部を介してポンプ台数制御部に出力
するよう構成したことを特徴とした送水ポンプの台数制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8000795A JPH08277783A (ja) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | 送水ポンプの台数制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8000795A JPH08277783A (ja) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | 送水ポンプの台数制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08277783A true JPH08277783A (ja) | 1996-10-22 |
Family
ID=13706281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8000795A Pending JPH08277783A (ja) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | 送水ポンプの台数制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08277783A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107503926A (zh) * | 2017-08-04 | 2017-12-22 | 宁波巨神制泵实业有限公司 | 一种基于物联网的泵站自动控制装置 |
| JP2018105303A (ja) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 株式会社クボタ | ポンプ制御装置及びポンプ運転方法 |
| JP2019113005A (ja) * | 2017-12-25 | 2019-07-11 | 株式会社クボタ | マンホールポンプシステム |
-
1995
- 1995-04-05 JP JP8000795A patent/JPH08277783A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018105303A (ja) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 株式会社クボタ | ポンプ制御装置及びポンプ運転方法 |
| CN107503926A (zh) * | 2017-08-04 | 2017-12-22 | 宁波巨神制泵实业有限公司 | 一种基于物联网的泵站自动控制装置 |
| JP2019113005A (ja) * | 2017-12-25 | 2019-07-11 | 株式会社クボタ | マンホールポンプシステム |
| JP2021193301A (ja) * | 2017-12-25 | 2021-12-23 | 株式会社クボタ | マンホールポンプシステム |
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