JPH1153033A - 管路の制御方法 - Google Patents
管路の制御方法Info
- Publication number
- JPH1153033A JPH1153033A JP20953297A JP20953297A JPH1153033A JP H1153033 A JPH1153033 A JP H1153033A JP 20953297 A JP20953297 A JP 20953297A JP 20953297 A JP20953297 A JP 20953297A JP H1153033 A JPH1153033 A JP H1153033A
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- Japan
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- well
- flow rate
- pressure reduction
- pipeline
- decompression
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- Pending
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- Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 着水井と入口井との間に減圧井が設けられた
管路において、水位計のような比較的簡便な装置を使用
して、安定性が得られる流量制御を行えるようにする。 【解決手段】 減圧井の水位を測定し、その減圧井の水
位変動からその減圧井における流量変動を求め、その流
量変動データにもとづいて、管路における減圧井の上流
側に設けられた調節弁を制御する。
管路において、水位計のような比較的簡便な装置を使用
して、安定性が得られる流量制御を行えるようにする。 【解決手段】 減圧井の水位を測定し、その減圧井の水
位変動からその減圧井における流量変動を求め、その流
量変動データにもとづいて、管路における減圧井の上流
側に設けられた調節弁を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は管路の制御方法に関
し、特に、着水井と入口井との間に減圧井が設けられた
管路の制御方法に関する。
し、特に、着水井と入口井との間に減圧井が設けられた
管路の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】上水道の導水管路において、その管路の
始端をなす入口井とその終端部をなす着水井との間に大
きな高低差がある場合には、着水井において大きな水圧
がかからないように、その管路に減圧井を設けるのが一
般的である。
始端をなす入口井とその終端部をなす着水井との間に大
きな高低差がある場合には、着水井において大きな水圧
がかからないように、その管路に減圧井を設けるのが一
般的である。
【０００３】このような減圧井が複数設けられた管路に
おいて流量調整を行う場合には、流量調整時の管路の流
量変動に伴って減圧井の水位が変動する。その変動が大
きくなって、水位が異常に高くなると減圧井にオーバー
フローが生じたり、水位が異常に低くなると管路への空
気の吸い込みが生じたりするなどの問題が発生する。こ
のため、減圧井の水位を、各減圧井ごとに、その容量に
応じた許容範囲内に制御する必要がある。
おいて流量調整を行う場合には、流量調整時の管路の流
量変動に伴って減圧井の水位が変動する。その変動が大
きくなって、水位が異常に高くなると減圧井にオーバー
フローが生じたり、水位が異常に低くなると管路への空
気の吸い込みが生じたりするなどの問題が発生する。こ
のため、減圧井の水位を、各減圧井ごとに、その容量に
応じた許容範囲内に制御する必要がある。
【０００４】このような減圧井の水位の安定化は、その
減圧井の流入口に設置された調節弁によって行われるの
が一般的である。その制御方法は、次の２種類に大別さ
れる。
減圧井の流入口に設置された調節弁によって行われるの
が一般的である。その制御方法は、次の２種類に大別さ
れる。
【０００５】（１）減圧井の水位を測定する水位計から
のフィードバック信号を使ったＰＩＤ圧力制御 （２）減圧井に流入する流量を測定する流量計からのフ
ィードバック信号を使ったＰＩＤ流量制御
のフィードバック信号を使ったＰＩＤ圧力制御 （２）減圧井に流入する流量を測定する流量計からのフ
ィードバック信号を使ったＰＩＤ流量制御
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】複数の減圧井が設けら
れた管路の水位制御を圧力制御によって行う場合には、
減圧井の水位は、下流側の流量変動に強く影響を受け
る。そのため、制御対象の減圧井の水位を制御する目的
でその流入口の調節弁の開度を変化させると、その減圧
井のすぐ上流側の減圧井の水位にまで影響を与えてしま
う。こうした現象が連鎖的に発生すると、調節弁の開度
変化が頻繁に起こり、水位制御が不安定になる。
れた管路の水位制御を圧力制御によって行う場合には、
減圧井の水位は、下流側の流量変動に強く影響を受け
る。そのため、制御対象の減圧井の水位を制御する目的
でその流入口の調節弁の開度を変化させると、その減圧
井のすぐ上流側の減圧井の水位にまで影響を与えてしま
う。こうした現象が連鎖的に発生すると、調節弁の開度
変化が頻繁に起こり、水位制御が不安定になる。
【０００７】他方、流量制御を行う場合には、比較的安
定した結果が得られる。これは、制御対象を、管路内の
流量変化に対して二次的で時間遅れをもった減圧井の水
位変動ではなく、一次的な流量変動としているためであ
る。しかし、管路内の流量の測定は、水位の測定に比べ
て一般的に難しいことが多く、またそのための装置も大
規模化するという問題点がある。
定した結果が得られる。これは、制御対象を、管路内の
流量変化に対して二次的で時間遅れをもった減圧井の水
位変動ではなく、一次的な流量変動としているためであ
る。しかし、管路内の流量の測定は、水位の測定に比べ
て一般的に難しいことが多く、またそのための装置も大
規模化するという問題点がある。
【０００８】そこで本発明は、このような問題点を解決
して、水位計のような比較的簡便な装置を使用して、安
定性が得られる流量制御を行えるようにすることを目的
とする。
して、水位計のような比較的簡便な装置を使用して、安
定性が得られる流量制御を行えるようにすることを目的
とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、着水井と入口井との間に減圧井が設けられた
管路において、減圧井の水位を測定し、その減圧井の水
位変動からその減圧井における流量変動を求め、その流
量変動データにもとづいて、前記管路における減圧井の
上流側に設けられた調節弁を制御するものである。
本発明は、着水井と入口井との間に減圧井が設けられた
管路において、減圧井の水位を測定し、その減圧井の水
位変動からその減圧井における流量変動を求め、その流
量変動データにもとづいて、前記管路における減圧井の
上流側に設けられた調節弁を制御するものである。
【００１０】このようにすると、水位計などを用いて水
位を測定することと、測定データを用いて多少の演算を
行うこととにより求められる流量変動データを、従来の
流量計によるフィードバック信号に代替させることがで
きる。したがって、一般的な流量計を用いることなし
に、流量制御を行うことができる。
位を測定することと、測定データを用いて多少の演算を
行うこととにより求められる流量変動データを、従来の
流量計によるフィードバック信号に代替させることがで
きる。したがって、一般的な流量計を用いることなし
に、流量制御を行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１において、１は入口井、２は
着水井であり、入口井１は着水井２よりも高い位置に設
置されており、これら入口井１と着水井２とは管路３に
よって結ばれている。着水井２の流入口には、入口弁４
が設けられている。管路３における３箇所の位置には、
下流側から順に、第１、第２、第３の減圧井５、６、７
が設けられている。これら第１、第２、第３の減圧井
５、６、７の上流側すなわちそれらの流入口には、第
１、第２、第３第３の調節弁８、９、１０がそれぞれ設
けられている。図示は省略するが、各減圧井５〜７に
は、それぞれ水位計が設けられている。
着水井であり、入口井１は着水井２よりも高い位置に設
置されており、これら入口井１と着水井２とは管路３に
よって結ばれている。着水井２の流入口には、入口弁４
が設けられている。管路３における３箇所の位置には、
下流側から順に、第１、第２、第３の減圧井５、６、７
が設けられている。これら第１、第２、第３の減圧井
５、６、７の上流側すなわちそれらの流入口には、第
１、第２、第３第３の調節弁８、９、１０がそれぞれ設
けられている。図示は省略するが、各減圧井５〜７に
は、それぞれ水位計が設けられている。
【００１２】図１の構成において、各減圧井５、６、７
においては流量が保存されていることから、この流量に
ついて、以下の関係が得られる。 Ｑ１ ＝ Ｑ０ ＋ Δｑ１ Ｑ２ ＝ Ｑ１ ＋ Δｑ２ ＝ Ｑ０ ＋ Δｑ１
＋ Δｑ２ Ｑ３ ＝ Ｑ２ ＋ Δｑ３ ＝ Ｑ０ ＋ Δｑ１
＋ Δｑ２ ＋Δｑ３ ここで、Ｑ０は着水井２への流入流量、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ
３は第１、第２、第３の減圧井への流入流量、Δｑ１、
Δｑ２、Δｑ３は第１、第２、第３の減圧井における流
量変動である。
においては流量が保存されていることから、この流量に
ついて、以下の関係が得られる。 Ｑ１ ＝ Ｑ０ ＋ Δｑ１ Ｑ２ ＝ Ｑ１ ＋ Δｑ２ ＝ Ｑ０ ＋ Δｑ１
＋ Δｑ２ Ｑ３ ＝ Ｑ２ ＋ Δｑ３ ＝ Ｑ０ ＋ Δｑ１
＋ Δｑ２ ＋Δｑ３ ここで、Ｑ０は着水井２への流入流量、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ
３は第１、第２、第３の減圧井への流入流量、Δｑ１、
Δｑ２、Δｑ３は第１、第２、第３の減圧井における流
量変動である。
【００１３】各減圧井５、６、７の流量変動Δｑ１、Δ
ｑ２、Δｑ３は、次のようにして求まる。まず、各減圧
井５、６、７に設けられた水位計によって、これらの減
圧井５、６、７の水位変動Δｈ１、Δｈ２、Δｈ３を測
定する。この水位変動は、ある時点での水位ｈｔ１をそ
れからΔｔ秒後の水位ｈｔ２から減算し、その差をΔｔ
で割り算することによって求められる。そして。これら
の水位変動Δｈ１、Δｈ２、Δｈ３の値にそれぞれの減
圧井の横断面積Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を掛け算することによ
って、それぞれの流量変動Δｑ１、Δｑ２、Δｑ３が得
られる。
ｑ２、Δｑ３は、次のようにして求まる。まず、各減圧
井５、６、７に設けられた水位計によって、これらの減
圧井５、６、７の水位変動Δｈ１、Δｈ２、Δｈ３を測
定する。この水位変動は、ある時点での水位ｈｔ１をそ
れからΔｔ秒後の水位ｈｔ２から減算し、その差をΔｔ
で割り算することによって求められる。そして。これら
の水位変動Δｈ１、Δｈ２、Δｈ３の値にそれぞれの減
圧井の横断面積Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を掛け算することによ
って、それぞれの流量変動Δｑ１、Δｑ２、Δｑ３が得
られる。
【００１４】上記においては３箇所に減圧井５、６、７
が設けられたものについて説明したが、これを一般化す
ると次の通りとなる。すなわち、第ｉ番目の減圧井への
流入流量をＱｉ、着水井への流入流量をＱ０、第ｉ番目
の減圧井における流量変動をΔｑｉ、第ｉ番目の減圧井
における水位変動をΔｈｉ、第ｉ番目の減圧井の横断面
積をＳｉとすれば、 Ｑｉ ＝ Ｑ０ ＋ ΣΔｑｉ ただし、Δｑｉ＝Δｈｉ×Ｓｉとなる。
が設けられたものについて説明したが、これを一般化す
ると次の通りとなる。すなわち、第ｉ番目の減圧井への
流入流量をＱｉ、着水井への流入流量をＱ０、第ｉ番目
の減圧井における流量変動をΔｑｉ、第ｉ番目の減圧井
における水位変動をΔｈｉ、第ｉ番目の減圧井の横断面
積をＳｉとすれば、 Ｑｉ ＝ Ｑ０ ＋ ΣΔｑｉ ただし、Δｑｉ＝Δｈｉ×Ｓｉとなる。
【００１５】着水井２への流入流量Ｑ０は、入口弁４の
流量特性値と、この弁４の弁開度と、第１の減圧井５と
着水井２との水位差とを使用して計算することができ
る。そこで、この着水井２への流入流量Ｑ０と、各減圧
井５、６、７で計算した流量変動Δｑ１、Δｑ２、Δｑ
３とから、上述の式を用いて、各減圧井５、６、７への
流入流量を計算する。
流量特性値と、この弁４の弁開度と、第１の減圧井５と
着水井２との水位差とを使用して計算することができ
る。そこで、この着水井２への流入流量Ｑ０と、各減圧
井５、６、７で計算した流量変動Δｑ１、Δｑ２、Δｑ
３とから、上述の式を用いて、各減圧井５、６、７への
流入流量を計算する。
【００１６】そして、このように各減圧井５、６、７ご
とに計算した流量Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３を現在の流量値とす
るとともに、着水井２への流入流量Ｑ０を制御の目標流
量値として、各調節弁８、９、１０ごとにＰＩＤ流量制
御を行う。
とに計算した流量Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３を現在の流量値とす
るとともに、着水井２への流入流量Ｑ０を制御の目標流
量値として、各調節弁８、９、１０ごとにＰＩＤ流量制
御を行う。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明によると、その減圧
井の水位変動の測定結果からその減圧井における流量変
動を求め、その流量変動データにもとづいて減圧井の上
流側に設けられた調節弁を制御するため、装置的に簡便
な水位計などを用いて水位を測定することと、測定デー
タを用いて多少の演算を行うこととにより求められる流
量変動データを、従来の大規模な構成の流量計によるフ
ィードバック信号に代替させることができ、したがっ
て、一般的な流量計を用いることなしに、制御的に安定
している流量制御を行うことができる。
井の水位変動の測定結果からその減圧井における流量変
動を求め、その流量変動データにもとづいて減圧井の上
流側に設けられた調節弁を制御するため、装置的に簡便
な水位計などを用いて水位を測定することと、測定デー
タを用いて多少の演算を行うこととにより求められる流
量変動データを、従来の大規模な構成の流量計によるフ
ィードバック信号に代替させることができ、したがっ
て、一般的な流量計を用いることなしに、制御的に安定
している流量制御を行うことができる。
【図１】本発明の実施の形態の管路の制御方法を説明す
るための図である。
るための図である。
２ 着水井 ５ 第１の減圧井 ６ 第２の減圧井 ７ 第３の減圧井
Claims (2)
- 【請求項１】 着水井と入口井との間に減圧井が設けら
れた管路において、減圧井の水位を測定し、その減圧井
の水位変動からその減圧井における流量変動を求め、そ
の流量変動データにもとづいて、前記管路における減圧
井の上流側に設けられた調節弁を制御することを特徴と
する管路の制御方法。 - 【請求項２】 着水井への流入流量をＱ０、下流側から
数えて第ｉ番目の減圧井における流量変動をΔｑｉ、こ
の第ｉ番目の減圧井における水位変動をΔｈｉ、この第
ｉ番目の減圧井の横断面積をＳｉとして、この第ｉ番目
の減圧井への流入流量Ｑｉが、 Ｑｉ ＝ Ｑ０ ＋ ΣΔｑｉ ただし、Δｑｉ＝Δｈｉ×Ｓｉとなるように、この第ｉ
番目の減圧井のすぐ上流側に設けられた調節弁を制御す
ることを特徴とする請求項１記載の管路の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20953297A JPH1153033A (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | 管路の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20953297A JPH1153033A (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | 管路の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1153033A true JPH1153033A (ja) | 1999-02-26 |
Family
ID=16574362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20953297A Pending JPH1153033A (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | 管路の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1153033A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103744443A (zh) * | 2014-01-21 | 2014-04-23 | 中国水利水电科学研究院 | 一种基于蓄量动态调节的大型明渠水位自动控制方法 |
-
1997
- 1997-08-05 JP JP20953297A patent/JPH1153033A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103744443A (zh) * | 2014-01-21 | 2014-04-23 | 中国水利水电科学研究院 | 一种基于蓄量动态调节的大型明渠水位自动控制方法 |
| CN103744443B (zh) * | 2014-01-21 | 2016-09-21 | 中国水利水电科学研究院 | 一种基于蓄量动态调节的大型明渠水位自动控制方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040713 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20041109 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |