JP2009121068A - Remote control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ダムに設置されたゲートの開閉を手動で遠隔操作するための遠隔操作システムに関する。 The present invention relates to a remote operation system for manually remotely opening and closing a gate installed in a dam.
ダムに貯留された水を下流に放流する放流操作においては、ダムの管理所から離れた遠隔地に操作端末を設置し、操作員が操作端末を手動で操作することによりゲートを開閉操作する遠隔操作システムが知られている。この操作方法によれば、ゲートの開放釦が押されることにより操作端末から出力されたゲートの開指令は、通信手段を介してダム管理所の受信部を経由した後、ゲートの駆動装置に受信される。これにより、ゲートの駆動装置は、例えば、ゲートの停止指令が受信されるまで、ゲートの開動作を連続して行う。 In the discharge operation that discharges the water stored in the dam downstream, an operation terminal is installed at a remote location away from the dam management office, and the operator opens and closes the gate manually by operating the operation terminal. An operating system is known. According to this operation method, the gate opening command output from the operation terminal when the gate opening button is pressed is received by the gate driving device via the communication means via the receiving section of the dam management office. Is done. Thereby, the gate driving device continuously performs the gate opening operation until, for example, a gate stop command is received.
従来、このような手動の遠隔操作システムにおいては、過放流や誤放流を防止するため、例えば、ゲートの開指令の出力を監視して一定時間以上連続して開指令が出力された場合に開指令の出力を停止するタイマ機能や非常停止などの保護機能が設けられている。特許文献1によれば、貯水位や水の流速などの状態情報に基づいて操作員が自らの判断でゲート停止目標開度を決定し、検出された現状のゲート開度がゲート停止目標開度に達したときは、操作員が停止釦を押してゲートの停止指令を出力するようにしたゲートの遠隔操作システムが開示されている。
Conventionally, in such a manual remote control system, in order to prevent overdischarge or erroneous discharge, for example, the output of a gate opening command is monitored and the opening command is output when the opening command is output continuously for a predetermined time or more. Protection functions such as a timer function to stop command output and an emergency stop are provided. According to
しかしながら、従来の手動による遠隔操作システムでは、タイマ機能や非常停止などの保護機能を、下流河川の急激な水位上昇を抑制する目的で使用している。このため、ゲート開度が設定された停止位置を超えてから保護機能が作動する場合、過放流を生じるおそれがある。また、特許文献1の記載によれば、例えば、ゲートの停止位置(目標開度)は、水位や水の流速などの状態情報に基づいて操作員により決定されるため、操作員の監視負担が大きくなるとともに、停止位置の信頼性が低くなるという問題がある。
However, in the conventional manual remote control system, a protection function such as a timer function or an emergency stop is used for the purpose of suppressing a rapid water level rise in the downstream river. For this reason, when the protective function is activated after the gate opening exceeds the set stop position, there is a risk of overdischarge. According to the description in
本発明は、手動によるゲートの遠隔操作時に過放流の発生を防止することを課題とする。 It is an object of the present invention to prevent the occurrence of excessive discharge during manual remote gate operation.
一般に、ゲートが開放されることにより放流される最大放流量は、例えば、操作規則などに準拠してダム毎に定められており(この放流量を、以下、「規定放流量」という。)、この規定放流量は季節などによって変動する。このため、本発明は、規定放流量に相当するゲートの開度を予め登録された情報に基づいて算出し、この算出されたゲートの開度を上限開度としてゲートの開放範囲を制限することにより、規定放流量の範囲を遵守し、過放流を防止するものである。 In general, the maximum discharge flow discharged by opening the gate is determined for each dam in accordance with, for example, an operation rule (this discharge flow is hereinafter referred to as “specified discharge flow”). This specified discharge flow varies depending on the season. Therefore, the present invention calculates the gate opening corresponding to the specified discharge flow rate based on previously registered information, and limits the gate opening range with the calculated gate opening as the upper limit opening. By complying with the specified discharge flow range, over discharge is prevented.
具体的に、本発明は、ダムに貯留された水を放水するためのゲートを遠隔地に設置された操作端末により手動で開閉操作する遠隔操作システムにおいて、ゲートの開度を検出する開度検出手段と、ダムの規定放流量に基づいてゲートの上限開度を算出するリミット開度算出処理部と、このリミット開度算出処理部により算出された上限開度とゲートの検出開度とを比較して検出開度が上限開度と一致したとき、ゲートの開動作を停止させる比較処理部とを備えることを特徴とする。 Specifically, the present invention relates to an opening detection for detecting the opening of a gate in a remote operation system in which a gate for discharging water stored in a dam is manually opened and closed by an operation terminal installed in a remote place. Means, a limit opening calculation processor that calculates the upper limit opening of the gate based on the specified discharge flow of the dam, and the upper limit opening calculated by the limit opening calculation processor and the detected opening of the gate And a comparison processing section for stopping the opening operation of the gate when the detected opening coincides with the upper limit opening.
これによれば、放流時の規定放流量に相当するゲートの開度を上限開度として設定できるため、ゲートの開放範囲、つまり放流操作が行える範囲を自動的に制限することができる。これにより、例えば、操作員によるゲートの開放停止の操作が遅れた場合でも、ゲートの開度は常に上限開度の範囲内となるため、規定放流量を超えた過放流を未然に防ぐことができる。 According to this, since the opening degree of the gate corresponding to the specified discharge flow rate at the time of discharge can be set as the upper limit opening degree, the open range of the gate, that is, the range in which the discharge operation can be performed can be automatically limited. As a result, for example, even when the operation of opening and stopping the gate by the operator is delayed, the opening of the gate is always within the range of the upper limit opening, so that excessive discharge exceeding the specified discharge flow can be prevented in advance. it can.
この場合において、リミット開度算出処理部は、ダムの貯水位と規定放流量と上限開度との関係を規定するテーブルが記憶された記憶部を有し、この記憶部のテーブル情報に基づいて上限開度を算出するものとする。このように、規定放流量とともに貯水位を考慮した上限開度のテーブル情報を予め記憶しておくことにより、上限開度の演算を短時間で、しかも正確に処理することができる。 In this case, the limit opening calculation processing unit has a storage unit storing a table that defines the relationship between the reservoir level of the dam, the specified discharge flow rate, and the upper limit opening, and based on the table information of this storage unit The upper limit opening is calculated. Thus, by storing in advance the table information of the upper limit opening considering the stored water level together with the specified discharge flow rate, the calculation of the upper limit opening can be processed accurately in a short time.
さらに、ダムの放流量を流量検出手段により検出し、この検出流量が設定流量を超えたとき、ゲートの開動作を停止させるようにしてもよい。これによれば、ゲート開度だけでなく、実際の放流量の観点からも監視することができるため、過放流をより確実に抑制することができる。なお、設定流量は、例えば、規定放流量に対応させて予め定められた任意の値を適宜設定することができる。 Furthermore, the discharge flow rate of the dam may be detected by the flow rate detection means, and when the detected flow rate exceeds the set flow rate, the gate opening operation may be stopped. According to this, since it is possible to monitor not only from the gate opening but also from the viewpoint of the actual discharge flow rate, it is possible to more reliably suppress overdischarge. For example, the set flow rate can be appropriately set to an arbitrary value determined in advance in correspondence with the specified discharge flow rate.
本発明によれば、手動によるゲートの遠隔操作時に、過放流の発生を防止することができ、規定された放流量を遵守することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the occurrence of excessive discharge during manual remote gate operation, and to comply with a prescribed discharge flow rate.
以下、本発明の形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明を適用してなる遠隔操作システムの全体系統図であり、図2は、本発明を適用してなる遠隔操作システムのブロック図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall system diagram of a remote operation system to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a block diagram of the remote operation system to which the present invention is applied.
本実施の形態の遠隔操作システムは、平水時における水位維持のための放流や、下流河川の機能を維持するための責任放流などを目的として、ダム管理所から離れた遠隔地からゲートの手動操作を行うためのものであり、特に、ゲートの開放操作時には、ゲートの上限開度を規定して放流量を所定の範囲に制限することにより、過放流を未然に防ぐものである。 The remote operation system according to the present embodiment is a manual operation of the gate from a remote location away from the dam management center for the purpose of discharge for maintaining the water level during normal water and responsible discharge for maintaining the functions of the downstream river. In particular, when opening the gate, the upper limit opening of the gate is defined to limit the discharge flow rate to a predetermined range, thereby preventing overdischarge.
本実施の形態の遠隔操作システムは、遠隔操作場所1、管理所2、機側室3、ダム堤体4から構成され、このうち、遠隔操作場所1と管理所2は、例えば、数Km〜十数Km程度離れた位置に配置されるとともに、所定の通信手段により電気的に接続されている。
The remote operation system according to the present embodiment includes a
遠隔操作場所1は、遠隔操作端末11と、監視操作器17を備えており、遠隔操作端末11には、開釦14と閉釦15及び停止釦16が設けられている。開釦14又は閉釦15が押されると、開閉操作指示出力部12よりゲートの開閉操作指令が出力される一方、停止釦16が押されると、停止操作指示出力部13よりゲートの開閉動作の停止指令が出力されるようになっている。また、監視操作器17には、非常停止釦18が設けられている。
The
管理所2は、演算処理装置21と、入出力処理装置25を備えており、演算処理装置21は、開閉操作指示受信部22と、停止操作指示受信部23と、リミット開度算出処理部24から構成され、入出力処理装置25は、リミット開度比較検討処理部26と、流量チェック処理部27から構成される。
The
機側室3は、機側伝送装置31と機側盤34を備えており、機側伝送装置31は、過動作検出部32と、ゲート指令出力部33から構成されている。ダム堤体4は、ゲート駆動装置41と、ゲート42と、開度計43と、流量計44を備えている。ゲート駆動装置41は、ゲート指令出力部33からの指令に基づいてゲート42の開閉動作を行うものである。開度計43は、ゲート42の開度を計測するものであり、その計測結果はリミット開度比較検討処理部26に出力される。流量計44は、規定された水路を通過する放水の流量(ゲートから放流される放流量に相当)を計測するものであり、その計測結果は流量チェック処理部27に出力される。また、ダム貯水池には貯水位を計測する為の水位計51が設けられている。
The machine-
このようにして構成される遠隔処理システムは、遠隔操作端末11においてゲートの開閉又は動作停止の手動操作が行われると、開閉操作指示出力部12、停止操作指示出力部13から出力された指令信号が、通信手段を介して、管理所2の演算処理装置21に入力される。ここで、ゲートを開閉する為の開閉指令信号は、開閉操作指示受信部22に入力され、ゲートの開閉を停止する為の停止指令信号は、停止操作指示受信部23に入力される。開閉操作指示受信部22に入力された開閉指令信号は、リミット開度算出処理部24に入力され、その際、水位計51により検出された水位が検出信号としてリミット開度算出処理部24に入力されることにより、ゲートの上限開度が算出される。
In the remote processing system configured as described above, when a manual operation for opening / closing or stopping the operation of the gate is performed in the
図3は、リミット開度算出処理部24とリミット開度比較検討処理部26における信号処理の一連の動作を説明するフロー図である。
FIG. 3 is a flowchart for explaining a series of signal processing operations in the limit opening
図3に示すように、ゲート開度の設定は、遠隔操作端末11におけるゲート操作指示(S1)により、ゲートの開操作と閉操作に分岐して行われる。ゲートの開操作が指示されたときは、リミット開度算出処理部24に含まれる図示しない記憶部に記憶されたテーブル情報(S6)により規定放流量に対応するゲート開度を算出し、これを上限リミット開度として規定する(S5)。一方、ゲートの閉操作が指示されたときは、ゲートの全閉開度を下限リミット開度として規定する(S2)。
As shown in FIG. 3, the setting of the gate opening is performed by branching to a gate opening operation and a closing operation in accordance with a gate operation instruction (S 1) in the
このようにして規定されたリミット開度は、電気信号としてリミット開度比較検討処理部26に出力される。リミット開度比較検討処理部26では、ゲートの開閉操作時にダム堤体4の開度計43が検出した検出結果が検出信号として入力され、操作指示出力の停止条件を検知するためのゲート動作の状況監視が行われる。
The limit opening thus defined is output to the limit opening comparison and
ここで、ゲートの開操作時には、上限リミット開度と現状のゲート開度を比較し(S7)、操作指示出力の停止判定をするまでは、開操作指示出力をゲート指令出力部33に出力する(S9)。そして、ゲート開度が上限リミット開度と一致したとき、或いは、その前に操作員が手動操作により停止釦16又は非常停止釦18を押したときは、停止判定となり、その時点でゲートの開操作指示の出力を停止する指令をゲート指令出力部33に出力する(S8)。ゲート指令出力部33は、開操作指示の出力停止指令が受信されると、ゲート駆動装置41への開操作指示の出力を停止し、これによりゲート駆動装置41の開動作は自動停止する。
Here, at the time of opening the gate, the upper limit opening is compared with the current gate opening (S7), and the opening operation instruction output is output to the gate
一方、ゲートの閉操作時には、ゲート開度が下限リミット開度と一致、つまり全閉状態であるか否かを判定し(S3)、ゲート開度が全閉状態となるまでは、閉操作指示出力をゲート指令出力部33に出力する(S4)。そして、ゲート開度が全閉状態となったときは、停止判定となり、ゲートの閉操作指示の出力を停止する指令をゲート指令出力部33に出力する(S8)。なお、この場合においても、ゲート開度が下限リミット開度となる前に、操作員が閉操作の停止操作を行ったときは、開操作時と同様に、ゲートの閉操作指示の出力を停止する指令をゲート指令出力部33に出力する。ゲート指令出力部33は、この閉操作指示の出力停止指令が受信されると、ゲート駆動装置41への操作指示の出力を停止し、これによりゲート駆動装置41の閉動作は自動停止する。
On the other hand, at the time of closing the gate, it is determined whether or not the gate opening matches the lower limit opening, that is, whether or not it is fully closed (S3). The output is output to the gate command output unit 33 (S4). When the gate opening is in the fully closed state, it is determined to stop, and a command to stop the output of the gate closing operation instruction is output to the gate command output unit 33 (S8). Even in this case, if the operator stops the closing operation before the gate opening reaches the lower limit opening, the output of the gate closing instruction is stopped as in the opening operation. Command to output to the gate
ここで、リミット開度算出処理部24において上限リミット開度を算出する方法について、図4を参照して詳細に説明する。図4は、リミット開度算出処理部24に含まれる記憶部に記憶されたテーブル情報を説明する図である。図に示すように、記憶部には、規定放流量とダム貯水位とリミット開度との関係を規定する一覧テーブル(S30)が記憶されている。これにより、水位計51により検出された現状のダム貯水位(S31)と現時点での規定放流量(S32)とから該当するリミット開度(S33)を算出し、この算出されたリミット開度をリミット上限開度とすることができる。
Here, a method for calculating the upper limit opening at the limit opening
このようにして、ゲート開度の操作範囲を規定し、特に上限リミット開度を規定放流量に相当するゲート開度として設定することにより、操作員による停止操作が行われたかどうかに関係なく、規定放流量を常に操作範囲の上限とすることができ、規定放流量を超えた過放流の発生を防ぐことができる。また、本実施の形態では、ダムから近い管理所2に設けられた演算処理装置21により上限リミット開度を算出するとともに、入出力処理装置25において開閉操作の出力や同操作の出力停止を判定しているため、例えば、ダム堤体4の開度計43からの出力信号の受信やゲート駆動装置41に操作信号を出力する際に、伝送遅れなどを生じることがない。これにより、ゲート開閉操作の指令が遅れることを防ぐことができ、高い精度でゲートの開閉操作を行うことができる。
In this way, by defining the operating range of the gate opening, in particular by setting the upper limit opening as the gate opening corresponding to the specified discharge flow, regardless of whether or not a stop operation by the operator has been performed, The specified discharge flow rate can always be set as the upper limit of the operation range, and the occurrence of excessive discharge exceeding the specified discharge flow rate can be prevented. Further, in the present embodiment, the upper limit opening is calculated by the
また、本実施の形態では、ゲートの開操作が行われている間、リミット開度比較検討処理部26により判定される操作指示出力の停止とは別に、流量チェック処理部27において、放流量が設定範囲を超えていないかどうかを監視するようにしている。
Further, in the present embodiment, while the gate opening operation is being performed, the flow rate
図5は、流量チェック処理部27における信号処理の動作を説明するフロー図である。流量チェック処理部27では、ゲート開度の開操作により変動する、流量計44により検出される検出流量を継続的に監視し、流量が設定流量を超えたか否かを判定(S51)する。ここでは、設定流量として規定放流量を用いているが、特にこれに限定されるものではない。検出流量が規定放流量を超えたことを検知すると、開閉操作指示出力を停止(図3のA)させる。これにより、何らかの理由によりゲート開度が上限リミット開度に達する前に、放流量が規定放流量を超えた場合、ゲートを自動で停止することができるため、より確実に過放流を防ぐことができる。
FIG. 5 is a flowchart illustrating the signal processing operation in the flow rate
以上述べたように、本実施の形態によれば、ダムに設置されているゲートを遠隔地から手動操作する際に、所定の放流範囲を逸脱するような操作を行った場合でも、規定された放流範囲でゲートの開動作を自動的に停止させることができるため、過放流、誤放流につながる操作を未然に防ぐことができる。 As described above, according to the present embodiment, when a gate installed in a dam is manually operated from a remote place, even if an operation that deviates from a predetermined discharge range is performed, it is defined. Since the opening operation of the gate can be automatically stopped in the discharge range, it is possible to prevent an operation that leads to excessive discharge or erroneous discharge.
1 遠隔操作場所
2 管理所
3 機側室
4 ダム堤体
11 遠隔操作端末
21 演算処理装置
22 開閉操作指示受信部
23 停止操作指示受信部
24 リミット開度算出処理部
25 入出力処理装置
26 リミット開度比較検討処理部
27 流量チェック処理部
31 機側伝送装置
33 ゲート指令出力部
41 ゲート駆動装置
42 ゲート
43 開度計
44 流量計
51 水位計
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ゲートの開度を検出する開度検出手段と、前記ダムの規定放流量に基づいて前記ゲートの上限開度を算出するリミット開度算出処理部と、該リミット開度算出処理部により算出された前記上限開度と前記ゲートの検出開度とを比較して前記検出開度が前記上限開度と一致したとき、前記ゲートの開動作を停止させる比較処理部とを備えることを特徴とする遠隔操作システム。 In the remote control system that manually opens and closes the gate for discharging the water stored in the dam with the operation terminal installed in the remote place,
Calculated by opening detection means for detecting the opening of the gate, a limit opening calculation processing unit for calculating an upper limit opening of the gate based on a specified discharge flow rate of the dam, and the limit opening calculation processing unit. A comparison processing unit that compares the upper opening and the detected opening of the gate and stops the opening operation of the gate when the detected opening matches the upper opening. Remote control system.
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2007
- 2007-11-12 JP JP2007293757A patent/JP2009121068A/en active Pending
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