JPH1182897A - 配水圧力制御装置 - Google Patents
配水圧力制御装置Info
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- JPH1182897A JPH1182897A JP9246874A JP24687497A JPH1182897A JP H1182897 A JPH1182897 A JP H1182897A JP 9246874 A JP9246874 A JP 9246874A JP 24687497 A JP24687497 A JP 24687497A JP H1182897 A JPH1182897 A JP H1182897A
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- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D16/00—Control of fluid pressure
- G05D16/20—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means
- G05D16/2006—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with direct action of electric energy on controlling means
- G05D16/2066—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with direct action of electric energy on controlling means using controlling means acting on the pressure source
- G05D16/2073—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with direct action of electric energy on controlling means using controlling means acting on the pressure source with a plurality of pressure sources
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 需要量や需要変動の変動に対し、配水末端圧
力を一定制御する。 【解決手段】 配水末端圧力計測値から得られる配水末
端圧力偏差と、配水ポンプの吐出流量および吐出流量変
化率との組み合わせに応じてファジィルールを規定する
第１および第２のファジィルールテーブル１２，１３の
他、吐出圧力目標値演算手段１４を設け、この吐出圧力
目標値演算手段１４では、配水末端圧力偏差と吐出流量
とに基づき第１のファジィルールテーブルから第１のフ
ァジィ推論値を取り出し、また配水末端圧力偏差と吐出
流量変化率とに基づいて第２のファジィルールテーブル
から第２のファジィ推論値を取り出し、それぞれ第１お
よび第２のファジィ推論値から得られる第１および第２
の吐出圧力目標値修正量の和を最終吐出圧力目標値修正
量とし、前回吐出圧力目標値を修正し、配水ポンプの台
数または回転数を制御し、配水末端圧力を一定制御す
る。
力を一定制御する。 【解決手段】 配水末端圧力計測値から得られる配水末
端圧力偏差と、配水ポンプの吐出流量および吐出流量変
化率との組み合わせに応じてファジィルールを規定する
第１および第２のファジィルールテーブル１２，１３の
他、吐出圧力目標値演算手段１４を設け、この吐出圧力
目標値演算手段１４では、配水末端圧力偏差と吐出流量
とに基づき第１のファジィルールテーブルから第１のフ
ァジィ推論値を取り出し、また配水末端圧力偏差と吐出
流量変化率とに基づいて第２のファジィルールテーブル
から第２のファジィ推論値を取り出し、それぞれ第１お
よび第２のファジィ推論値から得られる第１および第２
の吐出圧力目標値修正量の和を最終吐出圧力目標値修正
量とし、前回吐出圧力目標値を修正し、配水ポンプの台
数または回転数を制御し、配水末端圧力を一定制御す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は配水管網の配水末端
圧力一定制御を行う配水圧力制御装置に関する。
圧力一定制御を行う配水圧力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】河川からの水は浄水場を経由して配水池
に溜められた後、この溜められた水が配水ポンプにより
送り出され、各家庭付近の道路下に埋設された配水管を
通って各家庭に水道水として供給される。この所定地域
内の配水管全体を配水管網と呼ぶ。
に溜められた後、この溜められた水が配水ポンプにより
送り出され、各家庭付近の道路下に埋設された配水管を
通って各家庭に水道水として供給される。この所定地域
内の配水管全体を配水管網と呼ぶ。
【０００３】ところで、各家庭で水道水を快適に使用す
るためには、水道水の圧力はできるだけ一定であること
が望ましい。そのためには、配水管網における圧力すな
わち配水末端圧力を一定にするための制御を行う必要が
あるが、配水管網のプロセスゲインが流量の需要量およ
び需要変動の大きさに応じて時々刻々変動することか
ら、配水末端の圧力を一定に制御することは難しい。
るためには、水道水の圧力はできるだけ一定であること
が望ましい。そのためには、配水管網における圧力すな
わち配水末端圧力を一定にするための制御を行う必要が
あるが、配水管網のプロセスゲインが流量の需要量およ
び需要変動の大きさに応じて時々刻々変動することか
ら、配水末端の圧力を一定に制御することは難しい。
【０００４】従来、かかる配水圧力制御方式としては、
推定末端圧力制御方式とＰＩ圧力制御方式とが用いられ
ている。この推定末端圧力制御方式とは、配水ポンプの
吐出圧力と吐出流量とをそれぞれＰ0 、Ｑとしたとき、
配水管網内の圧力損失分Ｒｆを推定し、 Ｐ＝Ｐ0 −Ｒｆ・Ｑ1.85 なる演算式によって配水末端圧力Ｐを求めた後、この配
水末端圧力Ｐが一定となるように配水ポンプの回転数を
制御し吐出圧力Ｐ0 を調整する制御方式である。
推定末端圧力制御方式とＰＩ圧力制御方式とが用いられ
ている。この推定末端圧力制御方式とは、配水ポンプの
吐出圧力と吐出流量とをそれぞれＰ0 、Ｑとしたとき、
配水管網内の圧力損失分Ｒｆを推定し、 Ｐ＝Ｐ0 −Ｒｆ・Ｑ1.85 なる演算式によって配水末端圧力Ｐを求めた後、この配
水末端圧力Ｐが一定となるように配水ポンプの回転数を
制御し吐出圧力Ｐ0 を調整する制御方式である。
【０００５】一方、ＰＩ圧力制御方式とは、配水管網内
の所定個所に設置される圧力計により計測される配水末
端圧力Ｐ0 と配水末端圧力設定値との偏差に基づいて比
例積分演算を実行して得られる演算値を配水ポンプの吐
出圧力目標値Ｐ0 とし、この吐出圧力目標値Ｐ0 に吐出
圧力が追従するように配水ポンプの回転数を制御する方
式である。
の所定個所に設置される圧力計により計測される配水末
端圧力Ｐ0 と配水末端圧力設定値との偏差に基づいて比
例積分演算を実行して得られる演算値を配水ポンプの吐
出圧力目標値Ｐ0 とし、この吐出圧力目標値Ｐ0 に吐出
圧力が追従するように配水ポンプの回転数を制御する方
式である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
推定末端圧力制御方式は、圧力損失分の推定値と実際の
圧力損失分の値との間に相当な誤差が生じ、所望の配水
末端圧力とすることが難しい。
推定末端圧力制御方式は、圧力損失分の推定値と実際の
圧力損失分の値との間に相当な誤差が生じ、所望の配水
末端圧力とすることが難しい。
【０００７】一方、後者のＰＩ圧力制御方式は、流量の
需要量または需要変動が大きい場合にも小さい場合に
も、比例ゲインや積分時間など，比例積分演算の制御パ
ラメータが一定であることから、例えば夜間のように需
要量または需要変動が小さい場合にあわせて制御パラメ
ータを設定すると、昼間のように需要量または需要変動
が大きい場合には十分な制御応答が得られない。逆に、
昼間のように需要量または需要変動が大きい場合にあわ
せて制御パラメータを設定すると、夜間のような需要量
または需要変動が小さい場合にはハンチングを起こすこ
とがある。
需要量または需要変動が大きい場合にも小さい場合に
も、比例ゲインや積分時間など，比例積分演算の制御パ
ラメータが一定であることから、例えば夜間のように需
要量または需要変動が小さい場合にあわせて制御パラメ
ータを設定すると、昼間のように需要量または需要変動
が大きい場合には十分な制御応答が得られない。逆に、
昼間のように需要量または需要変動が大きい場合にあわ
せて制御パラメータを設定すると、夜間のような需要量
または需要変動が小さい場合にはハンチングを起こすこ
とがある。
【０００８】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、需要量や需要変動の大きさの変動にも拘らず、確実
に配水末端圧力を一定に制御する配水圧力制御装置を提
供することにある。
で、需要量や需要変動の大きさの変動にも拘らず、確実
に配水末端圧力を一定に制御する配水圧力制御装置を提
供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、配水池とこの配水池の浄水を供給する配
水管網との間に配水ポンプを設置し、この配水ポンプの
運転台数制御または回転数制御に基づく吐出圧力制御に
より前記配水管網の末端圧力を一定に制御する配水圧力
制御装置において、前記配水ポンプの吐出圧力を検出す
る吐出圧力計と、前記配水ポンプの吐出流量を検出する
吐出流量計と、前記配水管網の末端圧力を検出する配水
末端圧力計と、前記配水管網の末端圧力設定値および前
記配水末端圧力計の末端圧力計測値から得られる末端圧
力偏差値と前記吐出流量計の吐出流量計測値との組合わ
せに応じたファジィルールが格納されたファジィルール
格納手段と、前記吐出流量計吐出流量計測値および前記
末端圧力偏差値に基づき前記ファジィルール格納手段に
格納されるファジィルールより求められるファジィ推論
値から吐出圧力目標値修正量を求め、この修正量を用い
て前回吐出圧力目標値を修正し出力する吐出圧力目標値
演算手段と、この吐出圧力目標値演算手段からの吐出圧
力目標値と前記吐出圧力計の吐出圧力計測値とに基づい
て前記配水ポンプの運転台数または回転数をフィードバ
ック制御する配水ポンプ制御手段とを設けた配水圧力制
御装置である。
に、本発明は、配水池とこの配水池の浄水を供給する配
水管網との間に配水ポンプを設置し、この配水ポンプの
運転台数制御または回転数制御に基づく吐出圧力制御に
より前記配水管網の末端圧力を一定に制御する配水圧力
制御装置において、前記配水ポンプの吐出圧力を検出す
る吐出圧力計と、前記配水ポンプの吐出流量を検出する
吐出流量計と、前記配水管網の末端圧力を検出する配水
末端圧力計と、前記配水管網の末端圧力設定値および前
記配水末端圧力計の末端圧力計測値から得られる末端圧
力偏差値と前記吐出流量計の吐出流量計測値との組合わ
せに応じたファジィルールが格納されたファジィルール
格納手段と、前記吐出流量計吐出流量計測値および前記
末端圧力偏差値に基づき前記ファジィルール格納手段に
格納されるファジィルールより求められるファジィ推論
値から吐出圧力目標値修正量を求め、この修正量を用い
て前回吐出圧力目標値を修正し出力する吐出圧力目標値
演算手段と、この吐出圧力目標値演算手段からの吐出圧
力目標値と前記吐出圧力計の吐出圧力計測値とに基づい
て前記配水ポンプの運転台数または回転数をフィードバ
ック制御する配水ポンプ制御手段とを設けた配水圧力制
御装置である。
【００１０】この発明は、以上のような手段を講じたこ
とにより、配水管網の末端圧力設定値と前記配水末端圧
力計の末端圧力計測値とから得られる末端圧力偏差値と
前記吐出流量計の吐出流量計測値との組合わせに応じた
ファジィルールを規定するファジィルール格納手段の
他、吐出圧力目標値演算手段では、配水末端圧力計の末
端圧力計測値と設定値とから得られる末端圧力偏差値と
吐出流量計測値とに基づいてファジィルールからファジ
ィ推論値を求め、このファジィ推論値から吐出圧力目標
値修正量を求める。しかる後、この吐出圧力目標値修正
量を用いて前回吐出圧力目標値を修正し今回吐出圧力目
標値を出力する。配水ポンプ制御手段では、今回吐出圧
力目標値と吐出圧力計の吐出圧力計測値との偏差が零に
なるように配水ポンプの運転台数または回転数をフィー
ドバック制御する。
とにより、配水管網の末端圧力設定値と前記配水末端圧
力計の末端圧力計測値とから得られる末端圧力偏差値と
前記吐出流量計の吐出流量計測値との組合わせに応じた
ファジィルールを規定するファジィルール格納手段の
他、吐出圧力目標値演算手段では、配水末端圧力計の末
端圧力計測値と設定値とから得られる末端圧力偏差値と
吐出流量計測値とに基づいてファジィルールからファジ
ィ推論値を求め、このファジィ推論値から吐出圧力目標
値修正量を求める。しかる後、この吐出圧力目標値修正
量を用いて前回吐出圧力目標値を修正し今回吐出圧力目
標値を出力する。配水ポンプ制御手段では、今回吐出圧
力目標値と吐出圧力計の吐出圧力計測値との偏差が零に
なるように配水ポンプの運転台数または回転数をフィー
ドバック制御する。
【００１１】従来のＰＩ制御では、吐出流量によりゲイ
ンを非線形的に変える制御を行うことが不可能であった
が、吐出流量を入力に加えたファジィ演算の手法を用い
ることにより可能となり、吐出流量によりゲインを変え
ることにより、流量の需要量または需要変動の大きさに
対し迅速に配水末端圧力を一定に制御できる。
ンを非線形的に変える制御を行うことが不可能であった
が、吐出流量を入力に加えたファジィ演算の手法を用い
ることにより可能となり、吐出流量によりゲインを変え
ることにより、流量の需要量または需要変動の大きさに
対し迅速に配水末端圧力を一定に制御できる。
【００１２】また、別の発明は、前記吐出流量計の吐出
流量値に代えて吐出流量の変化率を用いるとともに、フ
ァジィルール格納手段には吐出流量の変化率と末端圧力
偏差値との組合わせによるファジィルールを規定し、そ
の他の構成は上記発明と同様である。
流量値に代えて吐出流量の変化率を用いるとともに、フ
ァジィルール格納手段には吐出流量の変化率と末端圧力
偏差値との組合わせによるファジィルールを規定し、そ
の他の構成は上記発明と同様である。
【００１３】この発明においては、末端圧力偏差値と吐
出流量の変化率との組合わせによりファジィルールから
ファジィ推論値を求め、このファジィ推論値から吐出圧
力目標値修正量を求める。しかる後、この吐出圧力目標
値修正量を用いて前回吐出圧力目標値を修正し今回吐出
圧力目標値を出力する。配水ポンプ制御手段では、今回
吐出圧力目標値と吐出圧力計の吐出圧力計測値との偏差
が零になるように配水ポンプの運転台数または回転数を
フィードバック制御する。
出流量の変化率との組合わせによりファジィルールから
ファジィ推論値を求め、このファジィ推論値から吐出圧
力目標値修正量を求める。しかる後、この吐出圧力目標
値修正量を用いて前回吐出圧力目標値を修正し今回吐出
圧力目標値を出力する。配水ポンプ制御手段では、今回
吐出圧力目標値と吐出圧力計の吐出圧力計測値との偏差
が零になるように配水ポンプの運転台数または回転数を
フィードバック制御する。
【００１４】この発明においても、前述と同様に吐出流
量変化率からゲインを変えることができ、しかも流量の
需要量や需要変動の大きさに対して吐出流量の変化率に
敏感に反映させることができ、ひいては迅速に吐出圧力
目標値修正量に反映させることができる。
量変化率からゲインを変えることができ、しかも流量の
需要量や需要変動の大きさに対して吐出流量の変化率に
敏感に反映させることができ、ひいては迅速に吐出圧力
目標値修正量に反映させることができる。
【００１５】さらに、別の発明は、末端圧力偏差値と配
水ポンプの吐出流量値との組合わせに応じた第１のファ
ジィルールが格納された第１のファジィルール格納手段
と、吐出圧力目標値演算手段とを設け、この吐出圧力目
標値演算手段は、末端圧力偏差値と前記配水ポンプの吐
出流量の変化率との組合わせに応じた第２のファジィル
ールが格納された第２のファジィルール格納手段とを設
け、さらに末端圧力偏差値と吐出流量値とに基づいて第
１のファジィルール格納手段の第１のファジィルールよ
り求められる第１のファジィ推論値から第１の吐出圧力
目標値修正量を求め、また末端圧力偏差値と配水ポンプ
の吐出流量の変化率とに基づいて第２のファジィルール
格納手段の第２のファジィルールより求められる第２の
ファジィ推論値から第２の吐出圧力目標値修正量を求め
た後、これら第１の吐出圧力目標値修正量と第２の吐出
圧力目標値修正量との和を最終吐出圧力目標値修正量と
し、この修正量を用いて前回吐出圧力目標値を修正し、
今回の吐出圧力目標値を得るようにしているので、吐出
流量および吐出流量変化率に従ってゲインを非線形的に
変える制御を行うことができ、需要量および需要変動の
大きさが複雑に変化する場合でも確実に適正な吐出圧力
目標値を得ることができる。
水ポンプの吐出流量値との組合わせに応じた第１のファ
ジィルールが格納された第１のファジィルール格納手段
と、吐出圧力目標値演算手段とを設け、この吐出圧力目
標値演算手段は、末端圧力偏差値と前記配水ポンプの吐
出流量の変化率との組合わせに応じた第２のファジィル
ールが格納された第２のファジィルール格納手段とを設
け、さらに末端圧力偏差値と吐出流量値とに基づいて第
１のファジィルール格納手段の第１のファジィルールよ
り求められる第１のファジィ推論値から第１の吐出圧力
目標値修正量を求め、また末端圧力偏差値と配水ポンプ
の吐出流量の変化率とに基づいて第２のファジィルール
格納手段の第２のファジィルールより求められる第２の
ファジィ推論値から第２の吐出圧力目標値修正量を求め
た後、これら第１の吐出圧力目標値修正量と第２の吐出
圧力目標値修正量との和を最終吐出圧力目標値修正量と
し、この修正量を用いて前回吐出圧力目標値を修正し、
今回の吐出圧力目標値を得るようにしているので、吐出
流量および吐出流量変化率に従ってゲインを非線形的に
変える制御を行うことができ、需要量および需要変動の
大きさが複雑に変化する場合でも確実に適正な吐出圧力
目標値を得ることができる。
【００１６】さらに、別の発明は、吐出流量計の吐出流
量を逐次保存し、この保存された過去の吐出流量値を用
いて自己回帰演算によって配水ポンプの吐出流量変化率
を算出することにより、過去の吐出流量を用いてより精
度の高い吐出流量変化率を得ることができ、より安定し
た制御を実行できる。
量を逐次保存し、この保存された過去の吐出流量値を用
いて自己回帰演算によって配水ポンプの吐出流量変化率
を算出することにより、過去の吐出流量を用いてより精
度の高い吐出流量変化率を得ることができ、より安定し
た制御を実行できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明装置の実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。図１は本発明に係わる
配水圧力制御装置の一実施形態を示す構成図である。こ
の配水圧力制御装置は、入出力部を含む配水系１および
演算装置１０からなっている。
ついて図面を参照して説明する。図１は本発明に係わる
配水圧力制御装置の一実施形態を示す構成図である。こ
の配水圧力制御装置は、入出力部を含む配水系１および
演算装置１０からなっている。
【００１８】この配水系１は、河川から浄水場などを経
由してくる水を一時的に溜める配水池２が設けられ、こ
の配水池２により溜められた水はｎ台の配水ポンプ３
1 ，…，３n を用いて配水管網４に配水される。この配
水ポンプ３1 ，…，３n と配水管網４との間に、配水ポ
ンプ３1 ，…，３n の吐出圧力を検出する吐出圧力計５
および吐出流量を検出する吐出流量計６が設置されてい
る。この配水管網４の所定個所には配水末端圧力計７が
設けられている。８はタッチパネル付き表示部、９はキ
ーボード，マウス等の操作機器よりなるヒューマンイン
タフェィスである。従って、オペレータは、表示部７に
表示されるプラント設備機器および設備機器からの計測
値などの動作状態を監視しながら、ヒューマンインタフ
ェィス９から吐出圧力目標値などを含む各種のデータを
演算装置１０に入力し、一方、表示部７には演算装置１
０で取り込んだ各種の設備機器（吐出圧力計，吐出流量
計等）および各設備機器の計測値などを表示するように
なっている。
由してくる水を一時的に溜める配水池２が設けられ、こ
の配水池２により溜められた水はｎ台の配水ポンプ３
1 ，…，３n を用いて配水管網４に配水される。この配
水ポンプ３1 ，…，３n と配水管網４との間に、配水ポ
ンプ３1 ，…，３n の吐出圧力を検出する吐出圧力計５
および吐出流量を検出する吐出流量計６が設置されてい
る。この配水管網４の所定個所には配水末端圧力計７が
設けられている。８はタッチパネル付き表示部、９はキ
ーボード，マウス等の操作機器よりなるヒューマンイン
タフェィスである。従って、オペレータは、表示部７に
表示されるプラント設備機器および設備機器からの計測
値などの動作状態を監視しながら、ヒューマンインタフ
ェィス９から吐出圧力目標値などを含む各種のデータを
演算装置１０に入力し、一方、表示部７には演算装置１
０で取り込んだ各種の設備機器（吐出圧力計，吐出流量
計等）および各設備機器の計測値などを表示するように
なっている。
【００１９】この演算装置１０は、吐出流量変化率演算
手段１１、第１のファジィルールテーブル１２、第２の
ファジィルールテーブル１３、吐出圧力目標値演算手段
１４および配水ポンプ制御手段１５が設けられている。
手段１１、第１のファジィルールテーブル１２、第２の
ファジィルールテーブル１３、吐出圧力目標値演算手段
１４および配水ポンプ制御手段１５が設けられている。
【００２０】前記吐出流量変化率演算手段１１は、吐出
流量計５により計測される吐出流量計測値を取り込み、
その取り込んだ前回吐出流量計測値と今回吐出流量計測
値との変分から吐出流量変化率を求めるものであるが、
他の算出方法で求めてもよい。例えば吐出流量計測値を
所定の周期ごとに取り込んで保存するとともに、現在の
吐出流量計測値と過去の吐出流量計測値とをもとにカル
マンフィルタ等の自己回帰演算により吐出流量変化率を
求めてもよい。この自己回帰演算を用いれば、吐出流量
変化率をより精度よく求めることができる。
流量計５により計測される吐出流量計測値を取り込み、
その取り込んだ前回吐出流量計測値と今回吐出流量計測
値との変分から吐出流量変化率を求めるものであるが、
他の算出方法で求めてもよい。例えば吐出流量計測値を
所定の周期ごとに取り込んで保存するとともに、現在の
吐出流量計測値と過去の吐出流量計測値とをもとにカル
マンフィルタ等の自己回帰演算により吐出流量変化率を
求めてもよい。この自己回帰演算を用いれば、吐出流量
変化率をより精度よく求めることができる。
【００２１】前記第１のファジィルールテーブル１２
は、図２，図３に示すように配水管網４の配水末端圧力
の設定値と配水末端圧力計７の配水末端圧力計測値との
偏差（配水末端圧力偏差）と、吐出流量計６の吐出流量
とに基づいてファジィ推論可能なファジィルールを規定
する。
は、図２，図３に示すように配水管網４の配水末端圧力
の設定値と配水末端圧力計７の配水末端圧力計測値との
偏差（配水末端圧力偏差）と、吐出流量計６の吐出流量
とに基づいてファジィ推論可能なファジィルールを規定
する。
【００２２】前記第２のファジィルールテーブル１３
は、図２，図４に示すように前記配水末端圧力偏差と吐
出流量変化率とに基づいてファジィ推論可能なファジィ
ルールを規定する。
は、図２，図４に示すように前記配水末端圧力偏差と吐
出流量変化率とに基づいてファジィ推論可能なファジィ
ルールを規定する。
【００２３】前記吐出圧力目標値演算手段１４は、吐出
流量計測値を用いるか、吐出流量変化率を用いるか、或
いはこれら吐出流量計測値および吐出流量変化率の両方
を用いるかに応じて、次の（１）〜（３）の演算方法が
上げられる。 （１） 配水末端圧力計７の計測値と配水末端圧力設定
値との配水末端圧力偏差と、吐出流量計６の吐出流量計
測値とに基づいて、第１のファジィルールテーブル１２
に規定されるファジィルールからファジィ推論値を求め
た後、このファジィ推論値から吐出圧力目標値修正量を
求め、この修正量に基づいて修正された吐出圧力目標値
を出力する方法である。 （２） 配水末端圧力計７の計測値と配水末端圧力設定
値との配水末端圧力偏差と、吐出流量計６の過去および
現在の吐出流量計測値から求める吐出流量変化率とに基
づいて、第２のファジィルールテーブル１３に規定され
るファジィルールからファジィ推論値を求めた後、この
ファジィ推論値から吐出圧力目標値修正量を求め、この
修正量に基づいて修正された吐出圧力目標値を出力する
方法である。
流量計測値を用いるか、吐出流量変化率を用いるか、或
いはこれら吐出流量計測値および吐出流量変化率の両方
を用いるかに応じて、次の（１）〜（３）の演算方法が
上げられる。 （１） 配水末端圧力計７の計測値と配水末端圧力設定
値との配水末端圧力偏差と、吐出流量計６の吐出流量計
測値とに基づいて、第１のファジィルールテーブル１２
に規定されるファジィルールからファジィ推論値を求め
た後、このファジィ推論値から吐出圧力目標値修正量を
求め、この修正量に基づいて修正された吐出圧力目標値
を出力する方法である。 （２） 配水末端圧力計７の計測値と配水末端圧力設定
値との配水末端圧力偏差と、吐出流量計６の過去および
現在の吐出流量計測値から求める吐出流量変化率とに基
づいて、第２のファジィルールテーブル１３に規定され
るファジィルールからファジィ推論値を求めた後、この
ファジィ推論値から吐出圧力目標値修正量を求め、この
修正量に基づいて修正された吐出圧力目標値を出力する
方法である。
【００２４】なお、吐出流量ではなく、吐出流量変化率
に基づいてファジィ推論値を演算する場合には、流量の
需要量や需要変動を敏感に反映させることができ、迅速
にファジィ推論値，ひいては吐出圧力目標値修正量に反
映させることができる。 （３） 前記（１）と前記（２）の両方の演算方法によ
り得られる吐出圧力目標値修正量１と吐出圧力目標値修
正量２との加算値を吐出圧力目標値修正量として求めた
後、この修正量に基づいて修正された吐出圧力目標値を
出力する方法である。
に基づいてファジィ推論値を演算する場合には、流量の
需要量や需要変動を敏感に反映させることができ、迅速
にファジィ推論値，ひいては吐出圧力目標値修正量に反
映させることができる。 （３） 前記（１）と前記（２）の両方の演算方法によ
り得られる吐出圧力目標値修正量１と吐出圧力目標値修
正量２との加算値を吐出圧力目標値修正量として求めた
後、この修正量に基づいて修正された吐出圧力目標値を
出力する方法である。
【００２５】次に、以上のような配水圧力制御装置の動
作について説明する。なお、ここでは、説明の便宜上，
前記（１）と前記（２）の両方の演算方法を用いた例に
ついて説明する。
作について説明する。なお、ここでは、説明の便宜上，
前記（１）と前記（２）の両方の演算方法を用いた例に
ついて説明する。
【００２６】先ず、この配水圧力制御は、操作員がヒュ
ーマンインタフェィス９で設定された配水末端圧力設定
値と配水末端圧力計７の配水末端圧力計測値とを用いて
ファジィ推論により配水ポンプの吐出圧力目標値を演算
する。このとき、ファジィ推論では、吐出流量または吐
出流量変化率と配水末端圧力に係わる情報，つまり配水
末端圧力偏差とに基づいて吐出圧力目標値修正量を求め
た後、この吐出圧力目標値修正量を前回吐出圧力目標値
に加算修正し今回吐出圧力目標値を求め、配水ポンプ制
御手段１５に導入する。この配水ポンプ制御手段１５
は、吐出圧力目標値と吐出圧力計５の吐出圧力計測値と
の偏差に基づいてＰＩ調節演算を実行し、得られた吐出
圧力操作信号に見合う配水ポンプの運転台数制御または
回転数制御を実施し、配水ポンプの吐出圧力を制御す
る。
ーマンインタフェィス９で設定された配水末端圧力設定
値と配水末端圧力計７の配水末端圧力計測値とを用いて
ファジィ推論により配水ポンプの吐出圧力目標値を演算
する。このとき、ファジィ推論では、吐出流量または吐
出流量変化率と配水末端圧力に係わる情報，つまり配水
末端圧力偏差とに基づいて吐出圧力目標値修正量を求め
た後、この吐出圧力目標値修正量を前回吐出圧力目標値
に加算修正し今回吐出圧力目標値を求め、配水ポンプ制
御手段１５に導入する。この配水ポンプ制御手段１５
は、吐出圧力目標値と吐出圧力計５の吐出圧力計測値と
の偏差に基づいてＰＩ調節演算を実行し、得られた吐出
圧力操作信号に見合う配水ポンプの運転台数制御または
回転数制御を実施し、配水ポンプの吐出圧力を制御す
る。
【００２７】次に、ファジィ推論を用いて吐出圧力目標
値修正量を演算する例について説明する。このファジィ
推論の入力となる対象は、配水末端圧力設定値と配水末
端圧力検出値との配水末端圧力偏差と、配水ポンプの吐
出流量または吐出流量変化率とである。ここで、吐出流
量変化率とは、前述したように現在の吐出流量計測値と
過去の吐出流量計測値とをもとにカルマンフィルタ等に
よる自己回帰演算により求める。そして、以上のファジ
ィ推論の入力情報をもとに、図２に示す２枚のファジィ
ルールテーブル１２，１３のファジィルールを用いて吐
出圧力目標値修正量を求める。
値修正量を演算する例について説明する。このファジィ
推論の入力となる対象は、配水末端圧力設定値と配水末
端圧力検出値との配水末端圧力偏差と、配水ポンプの吐
出流量または吐出流量変化率とである。ここで、吐出流
量変化率とは、前述したように現在の吐出流量計測値と
過去の吐出流量計測値とをもとにカルマンフィルタ等に
よる自己回帰演算により求める。そして、以上のファジ
ィ推論の入力情報をもとに、図２に示す２枚のファジィ
ルールテーブル１２，１３のファジィルールを用いて吐
出圧力目標値修正量を求める。
【００２８】すなわち、吐出圧力目標値演算手段１４で
は、図２に示すように配水末端圧力偏差と吐出流量とに
基づき、第１のファジィルールテーブル１２に規定する
ファジィルールを用いてファジイ推論演算を実行し、吐
出圧力目標値修正量１を求める。同様に、配水末端圧力
偏差と吐出流量変化率とに基づき、第２のファジィルー
ルテーブル１３に規定するファジィルールを用いてファ
ジイ推論演算を実行し、吐出圧力目標値修正量２を求め
る。そして、これら吐出圧力目標値修正量１と吐出圧力
目標値修正量２とを加算し、最終の吐出圧力目標値修正
量を算出し、配水ポンプ制御手段１５に導入する。
は、図２に示すように配水末端圧力偏差と吐出流量とに
基づき、第１のファジィルールテーブル１２に規定する
ファジィルールを用いてファジイ推論演算を実行し、吐
出圧力目標値修正量１を求める。同様に、配水末端圧力
偏差と吐出流量変化率とに基づき、第２のファジィルー
ルテーブル１３に規定するファジィルールを用いてファ
ジイ推論演算を実行し、吐出圧力目標値修正量２を求め
る。そして、これら吐出圧力目標値修正量１と吐出圧力
目標値修正量２とを加算し、最終の吐出圧力目標値修正
量を算出し、配水ポンプ制御手段１５に導入する。
【００２９】図３は第１のファジィルールテーブル１２
のルール例であり、図４は第２のファジィルールテーブ
ル１３のルール例を示す図である。この図３のテーブル
１２において吐出流量側のＰＢ：吐出流量が非常に多
い、ＰＳ：吐出流量がやや多い、Ｚ：吐出流量が平均
的、ＮＳ：吐出流量がやや少ない、ＮＢ：吐出流量が非
常に少ないを意味し、配水末端圧力偏差側のＰＢ：末端
圧力が設定値より小さい、ＰＳ：末端圧力が設定値より
やや小さい、Ｚ：末端圧力が設定値と同じ、ＮＳ：末端
圧力が設定値よりやや大きい、ＮＢ：末端圧力が設定値
より大きいを意味する。なお、テーブルの（ ）内はテ
ーブルＮＯを表わす。
のルール例であり、図４は第２のファジィルールテーブ
ル１３のルール例を示す図である。この図３のテーブル
１２において吐出流量側のＰＢ：吐出流量が非常に多
い、ＰＳ：吐出流量がやや多い、Ｚ：吐出流量が平均
的、ＮＳ：吐出流量がやや少ない、ＮＢ：吐出流量が非
常に少ないを意味し、配水末端圧力偏差側のＰＢ：末端
圧力が設定値より小さい、ＰＳ：末端圧力が設定値より
やや小さい、Ｚ：末端圧力が設定値と同じ、ＮＳ：末端
圧力が設定値よりやや大きい、ＮＢ：末端圧力が設定値
より大きいを意味する。なお、テーブルの（ ）内はテ
ーブルＮＯを表わす。
【００３０】また、図４のテーブル１３において吐出流
量変化率側のＰＢ：吐出流量が急激に増加、ＰＳ：吐出
流量がやや増加、Ｚ：吐出流量変化なし、ＮＳ：吐出流
量がやや減少、ＮＢ：吐出流量が急激に減少しているこ
とを意味する。配水末端圧力偏差側のＰＢ，ＰＳ，Ｚ，
ＮＳ，ＮＢは図３と同じ意味をもつ。
量変化率側のＰＢ：吐出流量が急激に増加、ＰＳ：吐出
流量がやや増加、Ｚ：吐出流量変化なし、ＮＳ：吐出流
量がやや減少、ＮＢ：吐出流量が急激に減少しているこ
とを意味する。配水末端圧力偏差側のＰＢ，ＰＳ，Ｚ，
ＮＳ，ＮＢは図３と同じ意味をもつ。
【００３１】次に、図５を参照しながら吐出流量と配水
末端圧力計測値とから吐出流量目標値修正量を推論する
例について具体的に説明する。今、配水末端圧力計測値
Ｈpv(t) と吐出流量Ｑpv(t) とが図５（ａ），（ｂ）に
示すように推移しているものとする。すなわち、配水末
端圧力計測値Ｈpv(t)は徐々に下降し、時刻ｔにおいて
配水末端圧力計測値Ｈpv(t) が配水末端圧力設定値Ｈsv
より小さくなり、偏差ｅ(t) となっている。一方、吐出
流量Ｑpv(t) は、需要家の需要量が多いことから、非常
に多くなっている。
末端圧力計測値とから吐出流量目標値修正量を推論する
例について具体的に説明する。今、配水末端圧力計測値
Ｈpv(t) と吐出流量Ｑpv(t) とが図５（ａ），（ｂ）に
示すように推移しているものとする。すなわち、配水末
端圧力計測値Ｈpv(t)は徐々に下降し、時刻ｔにおいて
配水末端圧力計測値Ｈpv(t) が配水末端圧力設定値Ｈsv
より小さくなり、偏差ｅ(t) となっている。一方、吐出
流量Ｑpv(t) は、需要家の需要量が多いことから、非常
に多くなっている。
【００３２】そこで、吐出圧力目標値演算手段１４で
は、第１のファジィルールテーブル１２のファジィルー
ルから、以上のように吐出流量Ｑpv(t) が非常に多く、
配水末端圧力計測値Ｈpv(t) が配水末端圧力設定値Ｈsv
より小さいことから、ルール（Ｒ１）が発火する。つま
り、第１のファジィルールテーブル１２から吐出圧力目
標値修正量１を正で大きくするといった結果を取り出す
ことができる。
は、第１のファジィルールテーブル１２のファジィルー
ルから、以上のように吐出流量Ｑpv(t) が非常に多く、
配水末端圧力計測値Ｈpv(t) が配水末端圧力設定値Ｈsv
より小さいことから、ルール（Ｒ１）が発火する。つま
り、第１のファジィルールテーブル１２から吐出圧力目
標値修正量１を正で大きくするといった結果を取り出す
ことができる。
【００３３】一方、第２のファジィルールテーブル１３
のファジィルールから、吐出流量Ｑpv(t) が非常に大き
く、その結果，吐出流量変化率ｄＱpv(t) が急激に増加
し、かつ、配水末端圧力計測値Ｈpv(t) が配水末端圧力
設定値Ｈsvより小さいので、テーブル１３のルール（Ｒ
１）が発火する。つまり、第２のファジィルールテーブ
ル１３から吐出圧力目標値修正量２を正で大きくすると
いった結果を取り出すことができる。
のファジィルールから、吐出流量Ｑpv(t) が非常に大き
く、その結果，吐出流量変化率ｄＱpv(t) が急激に増加
し、かつ、配水末端圧力計測値Ｈpv(t) が配水末端圧力
設定値Ｈsvより小さいので、テーブル１３のルール（Ｒ
１）が発火する。つまり、第２のファジィルールテーブ
ル１３から吐出圧力目標値修正量２を正で大きくすると
いった結果を取り出すことができる。
【００３４】なお、実際の推論の場合には、ファジィ推
論の入力となる配水末端圧力偏差ｅ(t) 、吐出流量Ｑpv
(t) 、吐出流量変化率ｄＱpv(t) は下記に示すように正
規化された値が用いられる。
論の入力となる配水末端圧力偏差ｅ(t) 、吐出流量Ｑpv
(t) 、吐出流量変化率ｄＱpv(t) は下記に示すように正
規化された値が用いられる。
【００３５】 ｅ(t) ＝Ｈsv−Ｈpv(t) ……（１） Ｅ(t) ＝ｅ(t) ／Ｈemax ……（２） Ｑm ＝（Ｑmax ＋Ｑmin ）／２ ……（３） Ｑg ＝（Ｑmax −Ｑmin ）／２ ……（４） Ｑ(t) ＝（Ｑpv(t) −Ｑm ）／Ｑg ……（５） ｄＱ(t) ＝ｄＱpv(t) ／ｄＱmax ……（６） 但し、上式において、 ｅ(t) ：配水末端圧力設定値と配水末端圧力計測値と
の偏差 Ｈsv ：配水末端圧力設定値 Ｈpv(t) ：配水末端圧力計測値 Ｈemax ：配水末端圧力偏差幅 Ｑmax ：最大吐出流量 Ｑmin ：最小吐出流量 Ｑm ：Ｑmax とＱmin との平均 Ｑg ：Ｑmax とＱmin との差の絶対値 Ｑpv(t) ：吐出流量計測値 ｄＱpv(t) ：吐出流量変化率 ｄＱmax ：吐出流量変化率幅 Ｅ(t) ：配水末端圧力偏差を正規化した値 Ｑ(t) ：吐出流量を正規化した値 ｄＱ(t) ：吐出流量変化率を正規化した値 ｔ：時刻 従って、以上の式により正規化された配水末端圧力偏差
Ｅ(t) 、吐出流量Ｑ(t) 、吐出流量変化率ｄＱ(t) によ
り、吐出圧力目標値の修正量を演算することになる。
の偏差 Ｈsv ：配水末端圧力設定値 Ｈpv(t) ：配水末端圧力計測値 Ｈemax ：配水末端圧力偏差幅 Ｑmax ：最大吐出流量 Ｑmin ：最小吐出流量 Ｑm ：Ｑmax とＱmin との平均 Ｑg ：Ｑmax とＱmin との差の絶対値 Ｑpv(t) ：吐出流量計測値 ｄＱpv(t) ：吐出流量変化率 ｄＱmax ：吐出流量変化率幅 Ｅ(t) ：配水末端圧力偏差を正規化した値 Ｑ(t) ：吐出流量を正規化した値 ｄＱ(t) ：吐出流量変化率を正規化した値 ｔ：時刻 従って、以上の式により正規化された配水末端圧力偏差
Ｅ(t) 、吐出流量Ｑ(t) 、吐出流量変化率ｄＱ(t) によ
り、吐出圧力目標値の修正量を演算することになる。
【００３６】これら配水末端圧力偏差、吐出流量、吐出
流量変化率（入力）を規定するメンバーシップ関数は図
６（ａ）に、吐出圧力目標値修正量１および吐出圧力目
標値修正量２（出力）を規定するメンバーシップ関数の
ＰＢ、ＰＭ、ＰＳ、Ｚ、ＮＳ、ＮＭ、ＮＢの記号の意味
は図７に示す通りである。
流量変化率（入力）を規定するメンバーシップ関数は図
６（ａ）に、吐出圧力目標値修正量１および吐出圧力目
標値修正量２（出力）を規定するメンバーシップ関数の
ＰＢ、ＰＭ、ＰＳ、Ｚ、ＮＳ、ＮＭ、ＮＢの記号の意味
は図７に示す通りである。
【００３７】そして、以上のようにしてファジィ推論に
より求められたファジィ推論値をもとに、吐出圧力目標
値の修正量は次式の演算により求める。 ｈsv(t) ＝ｈsv(t-dt ）＋Ｋ１＊ｄｈ1(t)＋Ｋ２＊ｄｈ2(t) ……（７） ｄｈ1(t)＝Ｈinf1＊ｄｈmax1 ……（８） ｄｈ2(t)＝Ｈinf2＊ｄｈmax2 ……（９） 但し、上式において、 ｈsv(t) ：吐出圧力目標値 ｄｈ1(t)：吐出圧力目標値修正量１ ｄｈ2(t)：吐出圧力目標値修正量２ ｄｈmax1：吐出圧力目標値修正量幅１ ｄｈmax2：吐出圧力目標値修正量幅２ Ｋ１ ：吐出圧力目標値修正量１のゲイン Ｋ２ ：吐出圧力目標値修正量２のゲイン ｄｔ ：制御周期 Ｈinf1 ：ファジィ推論値（吐出圧力目標値修正量１の
正規化値） Ｈinf2 ：ファジィ推論値（吐出圧力目標値修正量２の
正規化値） 上式においてＫ１＋Ｋ２＝１とすれば、Ｋ１，Ｋ２は配
分係数に相当する。つまり、前記（７）式において、吐
出圧力目標値修正量１のゲインＫ１＝１、吐出圧力目標
値修正量２のゲインＫ２＝０とすれば、第１のファジィ
ルールテーブル１２からファジィ推論により得られた吐
出圧力目標値修正量１が吐出圧力目標値の修正量とな
り、第１のファジィルールテーブル１２のファジィルー
ルを用いて吐出圧力目標値の修正量を得ることができ
る。
より求められたファジィ推論値をもとに、吐出圧力目標
値の修正量は次式の演算により求める。 ｈsv(t) ＝ｈsv(t-dt ）＋Ｋ１＊ｄｈ1(t)＋Ｋ２＊ｄｈ2(t) ……（７） ｄｈ1(t)＝Ｈinf1＊ｄｈmax1 ……（８） ｄｈ2(t)＝Ｈinf2＊ｄｈmax2 ……（９） 但し、上式において、 ｈsv(t) ：吐出圧力目標値 ｄｈ1(t)：吐出圧力目標値修正量１ ｄｈ2(t)：吐出圧力目標値修正量２ ｄｈmax1：吐出圧力目標値修正量幅１ ｄｈmax2：吐出圧力目標値修正量幅２ Ｋ１ ：吐出圧力目標値修正量１のゲイン Ｋ２ ：吐出圧力目標値修正量２のゲイン ｄｔ ：制御周期 Ｈinf1 ：ファジィ推論値（吐出圧力目標値修正量１の
正規化値） Ｈinf2 ：ファジィ推論値（吐出圧力目標値修正量２の
正規化値） 上式においてＫ１＋Ｋ２＝１とすれば、Ｋ１，Ｋ２は配
分係数に相当する。つまり、前記（７）式において、吐
出圧力目標値修正量１のゲインＫ１＝１、吐出圧力目標
値修正量２のゲインＫ２＝０とすれば、第１のファジィ
ルールテーブル１２からファジィ推論により得られた吐
出圧力目標値修正量１が吐出圧力目標値の修正量とな
り、第１のファジィルールテーブル１２のファジィルー
ルを用いて吐出圧力目標値の修正量を得ることができ
る。
【００３８】また、吐出圧力目標値修正量１のゲインＫ
１＝０、吐出圧力目標値修正量２のゲインＫ２＝１とす
れば、第２のファジィルールテーブル１３からファジィ
推論により得られた吐出圧力目標値修正量２が吐出圧力
目標値の修正量となり、第２のファジィルールテーブル
１３のファジィルールを用いて吐出圧力目標値の修正量
を得ることができる。
１＝０、吐出圧力目標値修正量２のゲインＫ２＝１とす
れば、第２のファジィルールテーブル１３からファジィ
推論により得られた吐出圧力目標値修正量２が吐出圧力
目標値の修正量となり、第２のファジィルールテーブル
１３のファジィルールを用いて吐出圧力目標値の修正量
を得ることができる。
【００３９】従って、以上のような実施の形態によれ
ば、予めファジィルールテーブル１２に配水管網４の配
水末端圧力偏差と配水ポンプの吐出流量とからファジィ
ルールを規定し、これら配水末端圧力偏差または配水ポ
ンプの吐出流量が変化したとき、ファジィルールからフ
ァジィ推論値を得た後、このファジィ推論値に基づいて
ファジィ演算により吐出圧力目標値修正量を取り出し、
前回吐出圧力目標値を修正するので、流量の需要量また
は需要変動の大きさに応じて末端圧力偏差値または吐出
流量値が変化し、その変化に応じた吐出圧力目標値修正
量を得ることができ、流量の需要量または需要変動の大
きさに対し迅速に配水末端圧力を一定に制御できる。
ば、予めファジィルールテーブル１２に配水管網４の配
水末端圧力偏差と配水ポンプの吐出流量とからファジィ
ルールを規定し、これら配水末端圧力偏差または配水ポ
ンプの吐出流量が変化したとき、ファジィルールからフ
ァジィ推論値を得た後、このファジィ推論値に基づいて
ファジィ演算により吐出圧力目標値修正量を取り出し、
前回吐出圧力目標値を修正するので、流量の需要量また
は需要変動の大きさに応じて末端圧力偏差値または吐出
流量値が変化し、その変化に応じた吐出圧力目標値修正
量を得ることができ、流量の需要量または需要変動の大
きさに対し迅速に配水末端圧力を一定に制御できる。
【００４０】また、配水ポンプの吐出流量に代えて配水
ポンプの吐出流量の変化率を用いて同様に配水末端圧力
偏差と配水ポンプの吐出流量の変化率とに基づくファジ
ィルールを規定し、これら配水末端圧力偏差と吐出流量
変化率とに基づいてファジィルールからファジィ推論値
を得た後、このファジィ推論値に基づいてファジィ演算
により吐出圧力目標値修正量を取り出すので、過去の吐
出流量と今回の吐出流量との関係から流量の需要量や需
要変動の大きさの変動を敏感に検知し、吐出圧力目標値
修正量に反映させることができる。
ポンプの吐出流量の変化率を用いて同様に配水末端圧力
偏差と配水ポンプの吐出流量の変化率とに基づくファジ
ィルールを規定し、これら配水末端圧力偏差と吐出流量
変化率とに基づいてファジィルールからファジィ推論値
を得た後、このファジィ推論値に基づいてファジィ演算
により吐出圧力目標値修正量を取り出すので、過去の吐
出流量と今回の吐出流量との関係から流量の需要量や需
要変動の大きさの変動を敏感に検知し、吐出圧力目標値
修正量に反映させることができる。
【００４１】さらに、配水末端圧力偏差と配水ポンプの
吐出流量との組合わせによる第１のファジィルールと、
配水末端圧力偏差と配水ポンプの吐出流量の変化率との
組合わせによる第２のファジィルールとを用い、これら
配水末端圧力偏差、吐出流量および吐出流量の変化率に
応じて第１および第２のファジィルールからそれぞれフ
ァジィ推論値を得た後、これらファジィ推論値に基づい
てファジィ演算により吐出圧力目標値修正量を取り出
し、これら２つの吐出圧力目標値修正量の和を吐出圧力
目標値修正量とするので、流量の需要量や需要変動を含
む様々な変動を敏感に検知し、吐出圧力目標値修正量に
反映させ、配水末端圧力を一定に制御することができ
る。
吐出流量との組合わせによる第１のファジィルールと、
配水末端圧力偏差と配水ポンプの吐出流量の変化率との
組合わせによる第２のファジィルールとを用い、これら
配水末端圧力偏差、吐出流量および吐出流量の変化率に
応じて第１および第２のファジィルールからそれぞれフ
ァジィ推論値を得た後、これらファジィ推論値に基づい
てファジィ演算により吐出圧力目標値修正量を取り出
し、これら２つの吐出圧力目標値修正量の和を吐出圧力
目標値修正量とするので、流量の需要量や需要変動を含
む様々な変動を敏感に検知し、吐出圧力目標値修正量に
反映させ、配水末端圧力を一定に制御することができ
る。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、配
水末端圧力偏差と吐出流量および吐出流量変化率とを入
力とするファジィルールに基づいて吐出圧力目標値修正
量を求めて吐出圧力目標値を修正することにより、流量
の需要量や需要変動の大きさに応じて配水末端圧力偏
差、吐出流量および吐出流量変化率により容易にゲイン
を変えることにより、確実に末端圧力を一定制御でき
る。
水末端圧力偏差と吐出流量および吐出流量変化率とを入
力とするファジィルールに基づいて吐出圧力目標値修正
量を求めて吐出圧力目標値を修正することにより、流量
の需要量や需要変動の大きさに応じて配水末端圧力偏
差、吐出流量および吐出流量変化率により容易にゲイン
を変えることにより、確実に末端圧力を一定制御でき
る。
【００４３】また、現在の吐出流量計測値と過去の吐出
流量計測値とを用いて自己回帰演算によりより精度の高
い吐出流量変化率を得ることができ、より安定した末端
圧力一定制御を実現できる。
流量計測値とを用いて自己回帰演算によりより精度の高
い吐出流量変化率を得ることができ、より安定した末端
圧力一定制御を実現できる。
【図１】 本発明に係わる配水圧力制御装置の一実施の
形態を示す構成図。
形態を示す構成図。
【図２】 図１に示す第１のファジィルールテーブルと
第２のファジィルールテーブルとの間の関係を説明する
図。
第２のファジィルールテーブルとの間の関係を説明する
図。
【図３】 第１のファジィルールテーブルのファジィル
ールを表わす図。
ールを表わす図。
【図４】 第２のファジィルールテーブルのファジィル
ールを表わす図。
ールを表わす図。
【図５】 配水末端圧力および吐出流量の特性例を示す
図。
図。
【図６】 ファジィ演算の際に用いるメンバーシップ関
数を示す図。
数を示す図。
【図７】 図３、図４および図６の記号の意味を表わす
図。
図。
１…配水系 ２…配水池 ３1 〜３n …配水ポンプ ４…配水管網 ５…吐出圧力計 ６…吐出流量計 ７…配水末端圧力計 １０…演算装置 １１…吐出流量変化率演算手段 １２…第１のファジィルールテーブル １３…第２のファジィルールテーブル １４…吐出圧力目標値演算手段 １５…配水ポンプ制御手段
Claims (4)
- 【請求項１】 配水池とこの配水池の浄水を供給する
配水管網との間に配水ポンプを設置し、この配水ポンプ
の運転台数制御または回転数制御に基づく吐出圧力制御
により前記配水管網の末端圧力を一定に制御する配水圧
力制御装置において、 前記配水ポンプの吐出圧力を検出する吐出圧力計と、 前記配水ポンプの吐出流量を検出する吐出流量計と、 前記配水管網の末端圧力を検出する配水末端圧力計と、 前記配水管網の末端圧力設定値および前記配水末端圧力
計の末端圧力計測値から得られる末端圧力偏差値と前記
吐出流量計の吐出流量値との組合わせに応じたファジィ
ルールが格納されたファジィルール格納手段と、 前記吐出流量計の吐出流量計測値および前記末端圧力偏
差値に基づき、前記ファジィルール格納手段に格納され
るファジィルールより求められるファジィ推論値から吐
出圧力目標値修正量を求め、この修正量を用いて前回吐
出圧力目標値を修正し出力する吐出圧力目標値演算手段
と、 この吐出圧力目標値演算手段からの吐出圧力目標値と前
記吐出圧力計の吐出圧力計測値とに基づいて前記配水ポ
ンプの運転台数または回転数をフィードバック制御する
配水ポンプ制御手段と、 を備えたことを特徴とする配水圧力制御装置。 - 【請求項２】 配水池とこの配水池の浄水を供給する
配水管網との間に配水ポンプを設置し、この配水ポンプ
の運転台数制御または回転数制御に基づく吐出圧力制御
によって前記配水管網の末端圧力を一定に制御する配水
圧力制御装置において、 前記配水ポンプの吐出圧力を検出する吐出圧力計と、 前記配水ポンプの吐出流量を検出する吐出流量計と、 前記配水管網の末端圧力を検出する配水末端圧力計と、 前記配水管網の末端圧力設定値および前記配水末端圧力
計の末端圧力計測値から得られる末端圧力偏差値と前記
配水ポンプの吐出流量の変化率との組合わせに応じたフ
ァジィルールが格納されたファジィルール格納手段と、 前記吐出流量計の吐出流量計測値および前記末端圧力偏
差値に基づき前記ファジィルール格納手段に格納される
ファジィルールより求められるファジィ推論値から吐出
圧力目標値修正量を求め、この修正量を用いて前回吐出
圧力目標値を修正し出力する吐出圧力目標値演算手段
と、 この吐出圧力目標値演算手段からの吐出圧力目標値と前
記吐出圧力計の吐出圧力計測値とに基づいて前記配水ポ
ンプの運転台数または回転数をフィードバック制御する
配水ポンプ制御手段と、を備えたことを特徴とする配水
圧力制御装置。 - 【請求項３】 配水池とこの配水池の浄水を供給する
配水管網との間に配水ポンプを設置し、この配水ポンプ
の運転台数制御または回転数制御に基づく吐出圧力制御
によって前記配水管網の末端圧力を一定に制御する配水
圧力制御装置において、 前記配水ポンプの吐出圧力を検出する吐出圧力計と、 前記配水ポンプの吐出流量を検出する吐出流量計と、 前記配水管網の末端圧力を検出する配水末端圧力計と、 前記配水管網の末端圧力設定値および前記配水末端圧力
計の末端圧力計測値から得られる末端圧力偏差値と前記
配水ポンプの吐出流量値との組合わせに応じた第１のフ
ァジィルールが格納された第１のファジィルール格納手
段と、 前記末端圧力偏差値と前記配水ポンプの吐出流量の変化
率との組合わせに応じた第２のファジィルールが格納さ
れた第２のファジィルール格納手段と、 前記吐出流量計の吐出流量計測値および前記末端圧力偏
差値に基づき前記第１のファジィルール格納手段に格納
される第１のファジィルールより求められる第１のファ
ジィ推論値から第１の吐出圧力目標値修正量を求め、ま
た前記第２のファジィルール格納手段に格納される第２
のファジィルールより求められる第２のファジィ推論値
から第２の吐出圧力目標値修正量を求め、これら第１の
吐出圧力目標値修正量と第２の吐出圧力目標値修正量と
の和を最終吐出圧力目標値修正量とし、この修正量を用
いて前回吐出圧力目標値を修正し出力する吐出圧力目標
値演算手段と、 この吐出圧力目標値演算手段からの吐出圧力目標値と前
記吐出圧力計の吐出圧力計測値とに基づいて前記配水ポ
ンプの運転台数または回転数をフィードバック制御する
配水ポンプ制御手段と、 を備えたことを特徴とする配水圧力制御装置。 - 【請求項４】 前記配水ポンプの吐出流量変化率を算
出する手段は、前記吐出流量計の吐出流量計測値を逐次
保存し、この保存された過去の吐出流量計測値を用いて
自己回帰演算によって算出することを特徴とする請求項
２または請求項３に記載の配水圧力制御装置。
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