JP4296103B2 - Pump operation support device - Google Patents
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Description
本発明は、下水道処理施設等で使用されるポンプ運転支援装置に係わり、特に雨水等の流入量が変動しても、ポンプの運転が不安定にならないようにするポンプ運転支援装置に関する。 The present invention relates to a pump operation support device used in a sewerage treatment facility and the like, and more particularly to a pump operation support device that prevents the operation of a pump from becoming unstable even if the inflow amount of rainwater or the like fluctuates.
下水道処理施設等で使用される、ポンプ運転制御装置として、従来、特開平０５−３０６６８４号で開示された「ポンプ制御装置」、特開平１０−３０５７３号で開示された「ポンプ運転支援装置」等が知られている。 As a pump operation control device used in a sewerage treatment facility or the like, conventionally, a “pump control device” disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 05-306684, a “pump operation support device” disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-30573, etc. It has been known.
特開平０５−３０６６８４号で開示された「ポンプ制御装置」では、予め設定された予測範囲で、下水道の流入量を予測して得られた予測流入量の現在値に基づき、ポンプの追加運転、追加停止、あるいは吐出弁の開度調整を行い、ポンプ井の水位が一定範囲内から外れないようにしている。 In the “pump control device” disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 05-306684, an additional operation of the pump is performed based on the current value of the predicted inflow amount obtained by predicting the inflow amount of the sewer within a preset prediction range. Additional stoppage or opening adjustment of the discharge valve is performed to prevent the water level of the pump well from falling out of a certain range.
また、特開平１０−３０５７３号で開示された「ポンプ運転支援装置」では、支援推定判断手段によって、所定時間先の積算値と、予め設定された基準水位範囲とを比較し、積算値が基準水位範囲の上位側基準水位を超えるとき、ポンプの運転開始指示を出し、また積算値が基準水位範囲の下位側基準に満たないとき、ポンプの運転停止指示を出して、積算値が基準水位範囲から外れないようにしている。
ところで、このような特許文献１，２に代表される従来のポンプ運転支援装置では、図１２のフローチャートに示すように、所定時間毎に、予測流入量を予測演算し（ステップＳ２０１）、前回の予測流入量に比べて、今回の予測流入量が増加しているとき（ステップＳ２０２、Ｓ２０３）、予測流入量の増加に起因して、予測水位がポンプ運転水位を超えるかどうかを判断し、予測水位がポンプ運転水位を超えると判断したとき（ステップＳ２０４）、ポンプ運転指令を出力したり、ポンプ運転ガイダンスを出したりして、実際の水位がポンプ運転水位を超えないようにする（ステップＳ２０５）。
By the way, in the conventional pump driving assistance apparatus represented by
また、前回の予測流入量と、今回の予測流入量とを比較し、前回の予測流入量に比べて、今回の予測流量が減少しているとき（ステップＳ２０６）、予測流量の減少に起因して、予測水位がポンプ停止水位を下回るかどうかを判断し、予測水位がポンプ停止水位を下回ると判断したとき（ステップＳ２０７）、ポンプ停止指示を出力したり、ポンプ停止ガイダンスを出したりして、実際の水位がポンプ停止水位を下回らないようにする（ステップＳ２０８）。 Further, the previous predicted inflow amount is compared with the current predicted inflow amount, and when the current predicted flow rate is reduced compared to the previous predicted inflow amount (step S206), it is caused by the decrease in the predicted flow rate. Determining whether the predicted water level is lower than the pump stop water level, and determining that the predicted water level is lower than the pump stop water level (step S207), outputting a pump stop instruction or issuing a pump stop guidance, The actual water level is prevented from falling below the pump stop water level (step S208).
このため、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、流入量の予測可能な時間範囲が時刻“ｔ０”から時刻“ｔ１１２”に設定され、時刻“ｔ１１１”で最大流入量“ｑ１１１”になった後、流入量が減少するようなとき、流入量“ｑ１１１”になった時刻“ｔ１１１”で、ポンプの追加運転を促すガイダンス又は運転制御指令が出力される。 For this reason, as shown in FIGS. 13A and 13B, the predictable time range of the inflow rate is set from time “t 0 ” to time “t 112 ”, and the maximum inflow rate at time “t 111 ”. after formation of a "q 111", when the amount of inflow is such as to reduce, at flow rate "q 111" since the time "t 111", guidance or operation control command prompts additional pump operation is output.
この場合、時刻“ｔ１１１”で、実際に流入量が増加することから、ガイダンス、制御出力自体に問題が無いものの、その後流入量が減少しているので、時刻“ｔ１１１”で、ポンプの運転台数等を追加したこと自体が無駄になってしまうばかりでなく、時刻“ｔ１１１”以後に、再びポンプ停止ガイダンス又はポンプ停止制御指令を出力しなければならず、操作オペレータの業務負担の増大、ポンプ運転に起因する電力使用量の増大等、種々の問題が発生していた。 In this case, since the inflow amount actually increases at time “t 111 ”, there is no problem in the guidance and control output itself, but since the inflow amount has subsequently decreased, at time “t 111 ” The addition of the number of operating units is not only wasted, but after the time “t 111 ”, pump stop guidance or pump stop control commands must be output again, increasing the operational burden on the operator. Various problems such as an increase in power consumption due to pump operation have occurred.
また、図１４（ａ）（ｂ）に示すように、流入量の予測可能な時間範囲が時刻“ｔ０”から時刻“ｔ１２２”に設定され、時刻“ｔ１２１”で最小流入量“ｑ１２１”になった後、流入量が増加するようなとき、流入量“ｑ１２１”になった時刻“ｔ１２１”で、ポンプの停止を促すガイダンス又は停止制御指令が出力される。 Further, as shown in FIGS. 14A and 14B, the predictable time range of the inflow rate is set from time “t 0 ” to time “t 122 ”, and the minimum inflow rate “q” is set at time “t 121 ”. 121 "after it becomes, when the amount of inflow is such as to increase the inflow amount" in q 121 "since the time" t 121 ", guidance or stop control command prompts the pump stop is outputted.
この場合、時刻“ｔ１２１”で、実際の流入量が減少することから、ガイダンス、制御出力自体に問題が無いものの、その後流入量が増加しているので、時刻“ｔ１２１”で、ポンプの運転台数等を減らしたこと自体が無駄になってしまうばかりでなく、時刻“ｔ１２１”以後に、再びポンプ運転ガイダンス又はポンプ運転制御指令を出力しなければならず、操作オペレータの業務負担が増大してしまうばかりでなく、ポンプの運転を再開するときのタイムラグ等が原因で、冠水等の事故が発生してしまう等、種々の問題が発生していた。 In this case, since the actual inflow amount decreases at time “t 121 ”, there is no problem in the guidance and control output itself, but since the inflow amount has increased thereafter, at time “t 121 ” Not only is the operation itself reduced, but also the pump operation guidance or the pump operation control command must be output again after time “t 121 ”, which increases the operational burden on the operator. In addition to this, various problems such as an accident such as flooding occur due to a time lag when the operation of the pump is resumed.
本発明は上記の事情に鑑み、操作オペレータの業務負担の増大、電力使用量の増大、冠水事故等の発生を防止しつつ、予測流入量に応じてポンプ井の水位を一定範囲に保持することができるポンプ運転支援装置を提供することを目的としている。 In view of the above circumstances, the present invention keeps the water level of the pump well within a certain range according to the predicted inflow amount while preventing an increase in the operation burden on the operator, an increase in power consumption, a flooding accident, etc. It aims at providing the pump operation assistance device which can do.
上記の目的を達成するために本発明は、ポンプ井に流れ込む水に関わる物理量を計測データとして入力して前記ポンプ井の流入量を予測する予測手段と、予測処理で得られた予測流入量が予め指定されている予測期間中、一貫して増加又は減少している状態で、前記予測流入量に対応する予測水位がポンプ運転水位を超えているとき又はポンプ停止水位を下回るとき、ポンプに対するポンプ運転／停止ガイダンス又はポンプ運転／停止指令を出力する出力手段とを備えたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a predicting means for predicting an inflow amount of the pump well by inputting a physical quantity related to water flowing into the pump well as measurement data, and a predicted inflow amount obtained by the prediction process. The pump for the pump when the predicted water level corresponding to the predicted inflow exceeds the pump operating water level or falls below the pump stop water level in a state of consistently increasing or decreasing during a pre-specified prediction period. Output means for outputting an operation / stop guidance or a pump operation / stop command.
また、ポンプ回転数制御の場合には、出力手段はポンプに対するポンプ回転数増方向／減方向ガイダンス又はポンプ回転数増方向／減方向指令を出力することを特徴としている。 In the case of pump rotation speed control, the output means outputs a pump rotation speed increase direction / reduction direction guidance or a pump rotation speed increase direction / reduction direction command to the pump.
さらに、吐出弁の開度制御の場合には、出力手段は吐出弁に対する吐出弁開方向／減方向ガイダンス又は吐出弁開方向／減方向指令を出力することを特徴としている。 Furthermore, in the case of opening control of the discharge valve, the output means outputs a discharge valve opening direction / reduction direction guidance or a discharge valve opening direction / reduction direction command for the discharge valve.
さらに、出力手段は、予測流入量に含まれているノイズ成分を除去して、予測流入量に対応する予測水位と前記ポンプ運転水位、前記ポンプ停止水位とを比較し、ポンプ又は吐出弁に対する操作指示又は制御指令を出力することを特徴としている。 Further, the output means removes a noise component included in the predicted inflow amount, compares the predicted water level corresponding to the predicted inflow amount with the pump operation water level and the pump stop water level, and operates the pump or the discharge valve. An instruction or a control command is output.
さらに、出力手段は、水位基準モードが指定されているとき、計測動作で得られたポンプ井の実水位と前記ポンプ運転水位、前記ポンプ停止水位とを比較して、前記ポンプ又は前記吐出弁に対する操作指示又は制御指令を出力し、また流入量基準モードが指定されているとき、前記計測データに基づき、前記ポンプ井の予測流入量を予測するとともに、予測処理で得られた予測流入量に対応する予測水位と前記ポンプ運転水位、前記ポンプ停止水位とを比較して、前記ポンプ又は前記吐出弁に対する操作指示又は制御指令を出力することを特徴としている。 Further, when the water level reference mode is specified, the output means compares the actual water level of the pump well obtained by the measurement operation with the pump operating water level and the pump stop water level, and outputs the pump or the discharge valve. When an operation instruction or control command is output and the inflow rate reference mode is specified, the predicted inflow rate of the pump well is predicted based on the measurement data and corresponds to the predicted inflow rate obtained by the prediction process An operation instruction or a control command for the pump or the discharge valve is output by comparing the predicted water level, the pump operation water level, and the pump stop water level.
さらに、出力手段は、予測処理で得られた予測流入量が予め指定されている予測期間中、一貫して増加又は減少している状態で、前記予測流入量に対応する予測水位が前記ポンプ運転水位、前記ポンプ停止水位に近づいているとき、前記ポンプ又は前記吐出弁のいずれか一方に対する操作指示又は制御指令を出力し、この制御出力の後も引き続き、前記予測水位が前記ポンプ運転水位、前記ポンプ停止水位に近づいているとき、前記ポンプ又は前記吐出弁の他方に対する操作指示又は制御指令を出力することを特徴としている。 Further, the output means is configured such that the predicted water level corresponding to the predicted inflow amount is the pump operation in a state where the predicted inflow amount obtained in the prediction process is consistently increasing or decreasing during a predetermined prediction period. When the water level is approaching the pump stop water level, an operation instruction or a control command for either the pump or the discharge valve is output, and the predicted water level continues to be the pump operating water level, When the pump stop water level is approached, an operation instruction or a control command for the other of the pump or the discharge valve is output.
本発明によれば、予測流入量が一時的に増加した後、減少するようなとき、あるいは一時的に減少した後、増加するようなとき、ポンプの運転内容をそのままに維持して、操作オペレータの業務負担の増大、電力使用量の増大、冠水事故等の発生を防止しつつ、予測流入量に応じて、ポンプの運転台数やポンプの回転数、或いは吐出弁の弁開度を調整してポンプ井の水位を一定範囲に保持することができる。 According to the present invention, when the predicted inflow volume temporarily increases and then decreases, or when it temporarily decreases and then increases, the operation content of the pump is maintained as it is, The number of pumps operated, the number of pump rotations, or the valve opening of the discharge valve can be adjusted according to the predicted inflow while The water level of the pump well can be maintained within a certain range.
また、予測処理で得られた予測流入量にノイズ成分が含まれている場合にも、ノイズ成分に影響されることなく、予測流入量に応じて、ポンプの運転台数、回転数、吐出弁の開度等を調整してポンプ井の水位を一定範囲に保持することができる。 In addition, even when a noise component is included in the predicted inflow amount obtained by the prediction process, the number of operating pumps, the number of revolutions, the discharge valve The water level of the pump well can be maintained within a certain range by adjusting the opening degree and the like.
さらに、予測動作によって正確な予測流入量が得られないとき、ポンプ井の実水位を用いて、ポンプ、吐出弁等を制御して、予測誤差に起因するポンプ井の水位調整ミスの発生を防止することができる。 In addition, when accurate predicted inflow is not obtained by the prediction operation, the pump well discharge level is controlled by using the actual water level of the pump well to prevent pump well water level adjustment errors due to prediction errors. can do.
《第１の実施形態》
図１は本発明によるポンプ運転支援装置の第１の実施形態であるポンプ運転支援システムを示すブロック図である。
<< First Embodiment >>
FIG. 1 is a block diagram showing a pump operation support system which is a first embodiment of a pump operation support apparatus according to the present invention.
この図に示すポンプ運転支援システム１は、各地の雨量、水位、流出量等を計測する計測装置２と、計測装置２の計測結果に基づき、ポンプ井３に対する雨水等の流入量を予測してポンプ４の運転台数を最適化するポンプ運転支援装置５とを備えている。
The pump
計測装置２は、各地に配置され、雨量を計測する複数の地上雨量計６と、所定場所に配置され、レーダ波を用いて雨量を計測するレーダ雨量計７と、流入渠８の各部に配置され、流入渠８内の水位を計測する複数の流入渠水位計９と、ポンプ井３の水位を計測するポンプ井水位計１０と、ポンプ４によって排出され、吐出弁１１によって流出量が調整された排出水の流量を計測する流出量計１２とを備えている。
The
ポンプ運転支援装置５は、計測装置２から出力される各計測データを収集するデータ収集部１３と、データ収集部１３で収集された各計測データを記憶するデータ記憶部１４と、システム同定法（例えば、特開２０００−３２８６４２号の「ポンプ予測制御装置、ポンプ予測制御方法および記憶媒体」で使用されている予測アルゴリズム）、拡張ＲＲＬ法（例えば、特開平１１−３６４２２号の「雨量流入量予測支援装置」で使用されている予測アルゴリズム）等の予測アルゴリズムを用いて、データ記憶部１４に記憶されている各計測データを処理し、予測範囲内の各時刻毎に、ポンプ井３に流入する雨水等の流入量を予測する流入量予測部１５と、流入量予測部１５で得られた各流入量をポンプ井３の水位に変換して、予測範囲内の各時刻毎に、ポンプ井３の予測水位を求めるとともに、各予測水位が予め設定されているポンプ運転水位を超えているかどうか、ポンプ停止水位を下回るかどうかを判断する演算部１６とを備えている。
The pump
さらに、ポンプ運転支援装置５は、ポンプ４の運転状態を示すデジタル形式、アナログ形式の各状態信号、アンサ信号、プロセス信号等に基づき、ポンプ４の運転状態を示す状態表示画面を表示しながら、演算部１６の判断結果に基づき、ポンプ４の運転を指示するポンプ運転ガイダンス又はポンプ４の停止を指示するポンプ停止ガイダンス等を表示して操作オペレータに指示するとともに、自動制御が設定されているとき、ポンプ４の運転、停止を指示する設定値、制御指令を出力する運転支援部１７と、ポンプ４側に配置された各センサから出力されるデジタル形式、アナログ形式の各状態信号、アンサ信号、プロセス信号等を取り込んで、運転支援部１６に供給するとともに、自動制御が設定されているとき、運転支援部１６から出力される設定値、制御指令の上限値チェック、妥当性チェック等を行い、ポンプ４への誤出力、範囲外出力を無くしながら、これら設定値、制御指令に応じたポンプ運転指令、ポンプ停止指令を出力してポンプ４の運転開始、停止等を制御するコントローラ部１８とを備えている。
Further, the pump
次に、第１の実施形態の作用を図２のフローチャートに基づいて説明する。 Next, the operation of the first embodiment will be described based on the flowchart of FIG.
図２に示すように、各地の雨量、水位、流出量等を計測して得られた各計測結果に基づき、流入量予測部１５によって、予測範囲内における各時刻毎の流入量を予測しながら（ステップＳ１）、演算部１６によって、各時刻毎の流入量を比較し、予測範囲内の全区間で、流入量が増加し、予測水位がポンプ運転水位を超えるとき、ポンプ４の追加運転が必要であると判断する（ステップＳ２〜Ｓ４）。
As shown in FIG. 2, based on the measurement results obtained by measuring the rainfall, water level, runoff, etc. in each place, the
そして、自動制御が設定されていないとき、演算部１６の判断結果に基づき、運転支援部１７にポンプ運転ガイダンスを表示して操作オペレータにポンプ４の追加運転を行わせ、また自動制御が設定されているとき、演算部１６の判断結果に基づき、コントローラ部１８からポンプ運転指令を出力して、リモート制御でポンプ４の追加運転を開始し、実際の水位がポンプ運転水位を超えないようにする（ステップＳ５）。
And when automatic control is not set, based on the determination result of the calculating
この際、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、流入量の予測可能な時間範囲（予測範囲）が時刻“ｔ０”から時刻“ｔ１２”に設定され、時刻“ｔ１１”で最大流入量“ｑ１１”になった後、流入量が減少するような場合には、予測範囲内の一部で、流入量が増加していないことから、演算部１６にポンプ４の追加運転の必要が無いと判定して、ポンプ４の追加運転を促すポンプ運転ガイダンス又はポンプ運転指令の出力等をスキップし、時刻“ｔ１１”以後の流入量減少に対処する。
At this time, as shown in FIGS. 3A and 3B, the predictable time range (prediction range) of the inflow amount is set from time “t 0 ” to time “t 12 ”, and time “t” When the inflow rate decreases after reaching the maximum inflow rate “q 11 ” at 11 ″, the inflow amount has not increased in a part of the prediction range, so the
また、流入量予測部１５によって、予測範囲内における各時刻毎の流入量を予測しながら（ステップＳ１）、演算部１６によって、各時刻毎の流入量を比較し、予測範囲内の全区間で、流入量が減少し、予測水位がポンプ停止水位を下回っているとき、ポンプ４の停止が必要であると判断する（ステップＳ２、Ｓ３、Ｓ６、Ｓ７）。
In addition, while the inflow
そして、自動制御が設定されていないとき、演算部１６の判断結果に基づき、運転支援部１７にポンプ停止ガイダンスを表示して、操作オペレータにポンプ４の停止を行わせ、また自動制御が設定されているとき、演算部１６の判断結果に基づき、コントローラ部１８からポンプ停止指令を出力してリモート制御でポンプ４を停止し、実際の水位がポンプ停止水位を下回らないようにする（ステップＳ８）。
And when automatic control is not set, based on the determination result of the calculating
この際、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、流入量の予測可能な時間範囲が時刻“ｔ０”から時刻“ｔ２２”に設定され、時刻“ｔ２１”で最小流入量“ｑ２１”になった後、流入量が増加するような場合には、予測水位がポンプ停止水位を下回っても、予測範囲内の一部で、流入量が減少していないことから、演算部１６にポンプ４の停止は不要と判定して、ポンプ４の停止を促すポンプ停止ガイダンス又はポンプ停止指令の出力等をスキップし、時刻“ｔ２１”以後に流入量が増加したときにも、ポンプ４の運転台数を増加することなく、これに対処して、ポンプ４の運転を再開するときに問題となる、操作オペレータの業務負担増大、ポンプ４の運転再開に伴うタイムラグ等による、冠水等の事故を防止する。
At this time, as shown in FIGS. 4A and 4B, the predictable time range of the inflow amount is set from time “t 0 ” to time “t 22 ”, and the minimum inflow amount at time “t 21 ”. If the inflow increases after becoming “q 21 ”, the inflow does not decrease in part of the predicted range even if the predicted water level falls below the pump stop water level. Even if it is determined that it is not necessary to stop the
このように、第１の実施形態では、各地の雨量、水位、流出量等を計測して得られた各計測結果に基づき、予測範囲内における流入量を予測し、予測範囲内の全区間で、流入量が増加し、予測水位がポンプ運転水位を超えるとき、ポンプ運転ガイダンス又はポンプ運転指令を出力して、実際の水位がポンプ運転水位を超えないようにし、また予測範囲内の全区間で、流入量が減少し、予測水位がポンプ停止水位を下回るとき、ポンプ停止ガイダンス又はポンプ停止指令を出力し、実際の水位がポンプ停止水位を下回らないようにしているので、予測流入量が一時的に増加した後、減少するようなとき、あるいは一時的に減少した後、増加するようなとき、ポンプ４の運転内容をそのままに維持して、操作オペレータの業務負担の増大、電力使用量の増大、冠水事故等の発生を防止しつつ、予測流入量に応じて、ポンプ４の運転台数を調整し、ポンプ井３の水位を一定範囲に保持することができる。
As described above, in the first embodiment, the inflow amount in the prediction range is predicted based on each measurement result obtained by measuring the rainfall amount, water level, outflow amount, etc. in each place, and in all sections in the prediction range. When the inflow increases and the predicted water level exceeds the pump operating water level, the pump operation guidance or pump operation command is output so that the actual water level does not exceed the pump operating water level, and in all sections within the predicted range. When the inflow volume decreases and the predicted water level falls below the pump stop water level, the pump stop guidance or pump stop command is output so that the actual water level does not fall below the pump stop water level. If the
《第２の実施形態》
次に、本発明によるポンプ運転支援装置の第２の実施形態を説明する。なお、基本的なシステム構成は図１と同様であるため、図１を援用して説明する。
<< Second Embodiment >>
Next, a second embodiment of the pump operation support apparatus according to the present invention will be described. The basic system configuration is the same as that in FIG. 1 and will be described with reference to FIG.
第２の実施形態では、演算部１６の判断結果に基づき、運転支援部１７では流入量に対応したポンプ回転数増方向ガイダンス、ポンプ回転数減方向ガイダンスを指示し、コントローラ部１８ではポンプ回転数増方向ガイダンス、ポンプ回転数減方向ガイダンスに対応したポンプ回転数増方向指令、ポンプ回転数減方向指令を出力するように構成している。
In the second embodiment, based on the determination result of the
具体的には、図５のフローチャートに示すように、各地の雨量、水位、流出量等を計測して得られた各計測結果に基づき、流入量予測部１５によって、予測範囲内における各時刻毎の流入量を予測しながら（ステップＳ１１）、演算部１６によって、各時刻毎の流入量を比較し、予測範囲内の全区間で、流入量が増加し、予測水位がポンプ運転水位を超えるとき、ポンプ４の回転数増大が必要であると判断する（ステップＳ１２〜Ｓ１４）。
Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 5, based on each measurement result obtained by measuring the rainfall, water level, runoff, etc. in each place, the
そして、自動制御が設定されていないとき、演算部１６の判断結果に基づき、運転支援部１７にポンプ回転数増方向ガイダンスを表示して、操作オペレータにポンプ４の回転数を増大する操作を行わせ、また自動制御が設定されているとき、演算部１６の判断結果に基づき、コントローラ部１８からポンプ回転数増方向転指令を出力してリモート制御でポンプ４の回転数を増大し、実際の水位がポンプ運転水位を超えないようにする。
Then, when automatic control is not set, based on the determination result of the
この際、図３（ａ）、（ｂ）に示したように、流入量の予測可能な時間範囲（予測範囲）が時刻“ｔ０”から時刻“ｔ１２”に設定され、時刻“ｔ１１”で最大流入量“ｑ１１”になった後、流入量が減少するような場合には、予測範囲内の一部で、流入量が増加していないことから、演算部１６にポンプ４の回転数を増大する必要が無いと判定して、ポンプ４の回転数増大を促すポンプ回転数増方向ガイダンス又はポンプ回転数増方向指令の出力等をスキップし、時刻“ｔ１１”以後の流入量減少に対処する。
At this time, as shown in FIGS. 3A and 3B, a time range (prediction range) in which the inflow amount can be predicted is set from time “t 0 ” to time “t 12 ”, and time “t 11 ”. When the inflow amount decreases after the maximum inflow amount “q 11 ” is reached, the inflow amount does not increase in a part of the prediction range. Since it is determined that there is no need to increase the rotation speed, the output of the pump rotation speed increase direction guidance or the pump rotation speed increase direction command for prompting the increase in the rotation speed of the
また、流入量予測部１５によって、予測範囲内における各時刻毎の流入量を予測しながら（ステップＳ１１）、演算部１６によって、各時刻毎の流入量を比較し、予測範囲内の全区間で、流入量が減少し、予測水位がポンプ停止水位を下回っているとき、ポンプ４の回転数減少が必要であると判断する（ステップＳ１２、Ｓ１３、Ｓ１６、Ｓ１７）。
In addition, while the inflow
そして、自動制御が設定されていないとき、演算部１６の判断結果に基づき、運転支援部１７にポンプ回転数減方向ガイダンスを表示して、操作オペレータにポンプ４の回転数を減少する操作を行わせ、また自動制御が設定されているとき、演算部１６の判断結果に基づき、コントローラ部１８からポンプ回転数減方向指令を出力して、リモート制御でポンプ４を回転数を減少し、実際の水位がポンプ停止水位を下回らないようにする（ステップＳ１８）。
And when automatic control is not set, based on the determination result of the calculating
この際、図４（ａ）、（ｂ）に示したように、流入量の予測可能な時間範囲が時刻“ｔ０”から時刻“ｔ２２”に設定され、時刻“ｔ２１”で最小流入量“ｑ２１”になった後、流入量が増加するような場合には、予測水位がポンプ停止水位を下回っても、予測範囲内の一部で、流入量が減少していないことから、演算部１６にポンプ４の回転数減少が必要が無いと判定して、ポンプ４の回転数低減を促すポンプ回転数減方向ガイダンス又はポンプ回転数減方向指令の出力等をスキップし、時刻“ｔ２１”以後に流入量が増加したときにも、ポンプ４の回転数を増加することなく、これに対処して、ポンプ４の回転数を増大するときに問題となる、操作オペレータの業務負担増大、ポンプ４の回転数変更に伴うタイムラグ等による、冠水等の事故を防止する。
At this time, as shown in FIGS. 4A and 4B, the predictable time range of the inflow amount is set from the time “t 0 ” to the time “t 22 ”, and the minimum inflow at the time “t 21 ”. If the inflow increases after reaching the quantity “q 21 ”, even though the predicted water level falls below the pump stop water level, the inflow does not decrease in a part of the predicted range. The
このように、第２の実施形態では、各地の雨量、水位、流出量等を計測して得られた各計測結果に基づき、予測範囲内における流入量を予測し、予測範囲内の全区間で、流入量が増加し、予測水位がポンプ運転水位を超えるとき、ポンプ回転数増方向指令又はポンプ回転数増方向ガイダンスを出力し、実際の水位がポンプ運転水位を超えないようにし、また予測範囲内の全区間で、流入量が減少し、予測水位がポンプ停止水位を下回るとき、ポンプ回転数減方向指令又はポンプ回転数減方向ガイダンスを出力し、実際の水位がポンプ停止水位を下回らないようにしているので、予測流入量が一時的に増加した後、減少するようなとき、あるいは一時的に減少した後、増加するようなとき、ポンプ４の運転内容をそのままに維持して、操作オペレータの業務負担の増大、電力使用量の増大、冠水事故等の発生を防止しつつ、予測流入量に応じて、ポンプ４の回転数を調整し、ポンプ井３の水位を一定範囲に保持することができる。
As described above, in the second embodiment, the inflow amount in the prediction range is predicted based on each measurement result obtained by measuring the rainfall, water level, runoff amount, etc. in each place, and is calculated in all sections in the prediction range. When the inflow increases and the predicted water level exceeds the pump operating water level, a pump rotation speed increase direction command or pump rotation speed increase direction guidance is output so that the actual water level does not exceed the pump operating water level, and the predicted range When the inflow rate decreases and the predicted water level is lower than the pump stop water level in all sections, the pump rotation speed reduction direction command or the pump rotation speed reduction direction guidance is output so that the actual water level does not fall below the pump stop water level. Therefore, when the predicted inflow rate temporarily increases and then decreases, or when it decreases temporarily and then increases, the operation content of the
《第３の実施形態》
次に、本発明によるポンプ運転支援装置の第３の実施形態を説明する。なお、基本的なシステム構成は図１と同様であるため、図１を援用して説明する。
<< Third Embodiment >>
Next, a third embodiment of the pump operation support apparatus according to the present invention will be described. The basic system configuration is the same as that in FIG. 1 and will be described with reference to FIG.
第３の実施形態では、演算部１６の判断結果に基づき、運転支援部１７では流入量に対応した吐出弁開方向ガイダンス、吐出弁閉方向ガイダンスを指示し、コントローラ部１８では吐出弁開方向ガイダンス、吐出弁閉方向ガイダンスに対応した吐出弁開方向指令、吐出弁閉方向指令を出力するように構成している。
In the third embodiment, based on the determination result of the
具体的には、図６のフローチャートに示すように、各地の雨量、水位、流出量等を計測して得られた各計測結果に基づき、流入量予測部１５によって、予測範囲内における各時刻毎の流入量を予測しながら（ステップＳ２１）、演算部１６によって、各時刻毎の流入量を比較し、予測範囲内の全区間で、流入量が増加し、予測水位がポンプ運転水位を超えるとき、吐出弁１１の吐出量増大が必要であると判断する（ステップＳ２２〜Ｓ２４）。
Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 6, based on each measurement result obtained by measuring rainfall, water level, runoff amount, etc. in each place, the inflow
そして、自動制御が設定されていないとき、演算部１６の判断結果に基づき、運転支援部１７に吐出弁開方向ガイダンスを表示して、操作オペレータに吐出弁１１を開かせ、また自動制御が設定されているとき、演算部１６の判断結果に基づき、コントローラ部１８から吐出弁開方向指令を出力して、リモート制御で吐出弁１１を開かせ、実際の水位がポンプ運転水位を超えないようにする（ステップＳ２５）。
Then, when automatic control is not set, based on the determination result of the
この際、図３（ａ）、（ｂ）に示したように、流入量の予測可能な時間範囲（予測範囲）が時刻“ｔ０”から時刻“ｔ１２”に設定され、時刻“ｔ１１”で最大流入量“ｑ１１”になった後、流入量が減少するような場合には、予測範囲内の一部で、流入量が増加していないことから、演算部１６に吐出弁１１の弁開度増大が必要ないと判定して、吐出弁１１の弁開度増大を促す吐出弁開方向ガイダンス又は吐出弁開方向指令の出力等をスキップし、時刻“ｔ１１”以後の流入量減少に対処する。
At this time, as shown in FIGS. 3A and 3B, a time range (prediction range) in which the inflow amount can be predicted is set from time “t 0 ” to time “t 12 ”, and time “t 11 ”. When the inflow amount decreases after the maximum inflow amount “q 11 ” is reached, the inflow amount does not increase in a part of the prediction range. Therefore, it is determined that it is not necessary to increase the valve opening, and the output of the discharge valve opening direction guidance or the discharge valve opening direction command for prompting the valve opening increase of the
また、流入量予測部１５によって、予測範囲内における各時刻毎の流入量を予測しながら（ステップＳ２１）、演算部１６によって、各時刻毎の流入量を比較し、予測範囲内の全区間で、流入量が減少し、予測水位がポンプ停止水位を下回っているとき、吐出弁１１の閉止が必要であると判断する（ステップＳ２２、Ｓ２３、Ｓ２６、Ｓ２７）。
In addition, while the inflow
そして、自動制御が設定されていないとき、演算部１６の判断結果に基づき、運転支援部１７に吐出弁閉方向ガイダンスを表示して、操作オペレータに吐出弁１１を閉めし、また自動制御が設定されているとき、演算部１６の判断結果に基づき、コントローラ部１８から吐出弁閉方向指令を出力して、リモート制御で吐出弁１１を閉じし、実際の水位がポンプ停止水位を下回らないようにする（ステップＳ２８）。
When automatic control is not set, based on the determination result of the
この際、図４（ａ）、（ｂ）に示したように、流入量の予測可能な時間範囲が時刻“ｔ０”から時刻“ｔ２２”に設定され、時刻“ｔ２１”で最小流入量“ｑ２１”になった後、流入量が増加するような場合には、予測水位がポンプ停止水位を下回っても、予測範囲内の一部で、流入量が減少していないことから、演算部１６に吐出弁１１の弁開度を減少する必要がないと判定して、吐出弁１１の弁開度減少を促す吐出弁閉方向ガイダンス又は吐出弁閉方向指令の出力等をスキップし、時刻“ｔ２１”以後に流入量が増加したときにも、吐出弁１１の弁開度を増大することなく、これに対処して、吐出弁１１の弁開度を増大するときに問題となる、操作オペレータの業務負担増大、吐出弁１１の弁開度変更に伴うタイムラグ等による、冠水等の事故を防止する。
At this time, as shown in FIGS. 4A and 4B, the predictable time range of the inflow amount is set from the time “t 0 ” to the time “t 22 ”, and the minimum inflow at the time “t 21 ”. If the inflow increases after reaching the quantity “q 21 ”, even though the predicted water level falls below the pump stop water level, the inflow does not decrease in a part of the predicted range. It is determined that there is no need to reduce the valve opening of the
このように、第３の実施形態では、各地の雨量、水位、流出量等を計測して得られた各計測結果に基づき、予測範囲内における流入量を予測し、予測範囲内の全区間で、流入量が増加し、予測水位がポンプ運転水位を超えるとき、吐出弁開方向指令又は吐出弁開方向ガイダンスを出力し、実際の水位がポンプ運転水位を超えないようにし、また予測範囲内の全区間で、流入量が減少し、予測水位がポンプ停止水位を下回るとき、吐出弁閉方向指令又は吐出弁閉方向ガイダンスを出力し、実際の水位がポンプ停止水位を下回らないようにしているので、予測流入量が一時的に増加した後、減少するようなとき、あるいは一時的に減少した後、増加するようなとき、吐出弁１１の弁開度をそのままに維持して、操作オペレータの業務負担の増大、冠水事故等の発生を防止しつつ、予測流入量に応じて、吐出弁１１の弁開度を調整し、ポンプ井３の水位を一定範囲に保持することができる。
As described above, in the third embodiment, the inflow amount in the prediction range is predicted based on each measurement result obtained by measuring the rainfall amount, water level, outflow amount, etc. in each place, and in all sections in the prediction range. When the inflow increases and the predicted water level exceeds the pump operating water level, a discharge valve opening direction command or a discharge valve opening direction guidance is output so that the actual water level does not exceed the pump operating water level and is within the predicted range. When the inflow rate decreases and the predicted water level falls below the pump stop water level in all sections, the discharge valve closing direction command or the discharge valve closing direction guidance is output so that the actual water level does not fall below the pump stop water level. When the predicted inflow rate temporarily increases and then decreases, or when it temporarily decreases and then increases, the valve opening of the
《第４の実施形態》
次に、本発明によるポンプ運転支援装置の第４の実施形態を説明する。なお、基本的なシステム構成は図１と同様であるため、図１を援用して説明する。
<< Fourth Embodiment >>
Next, a fourth embodiment of the pump operation support apparatus according to the present invention will be described. The basic system configuration is the same as that in FIG. 1 and will be described with reference to FIG.
第４の実施形態では、流入量予測部１５はデータ記憶部１４に記憶されている各計測データに基づき、予測範囲内における各時刻毎の流入量を予測した後、予め指定されたノイズ除去法、例えばスプライン補間法、最小２乗近似法、移動平均法、データ間引き法等で、ノイズ除去処理を行ってから出力するように構成している。
In the fourth embodiment, the inflow
すなわち、データ記憶部１４に記憶されている各計測データに基づき、予測範囲内における各時刻毎の予測処理で得られる各流入量のいずれかに、ノイズ成分が含まれていても、これを除去して、正確な流入量を算出する。
In other words, based on each measurement data stored in the
具体的には、図７のフローチャートに示すように、各地の雨量、水位、流出量等を計測して得られた各計測結果に基づき、流入量予測部１５によって、予測範囲内における各時刻毎の流入量を予測し、そのノイズ成分を除去しながら（ステップＳ３１、Ｓ３２）、演算部１６によって、各時刻毎の流入量を比較し、予測範囲内の全区間で、流入量が増加し、予測水位がポンプ運転水位を超えるとき、ポンプ４の追加運転が必要であると判断する（ステップＳ３３〜Ｓ３５）。
Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 7, based on each measurement result obtained by measuring rainfall, water level, runoff amount, etc. in each place, the inflow
そして、自動制御が設定されていないとき、演算部１６の判断結果に基づき、運転支援部１７にポンプ運転ガイダンスを表示して、操作オペレータにポンプ４の追加運転を行わせ、また自動制御が設定されているとき、演算部１６の判断結果に基づき、コントローラ部１８からポンプ運転指令を出力して、リモート制御でポンプ４の追加運転を開始し、実際の水位がポンプ運転水位を超えないようにする（ステップＳ３６）。
And when automatic control is not set, based on the determination result of the calculating
この際、図３（ａ）、（ｂ）に示したように、流入量の予測可能な時間範囲（予測範囲）が時刻“ｔ０”から時刻“ｔ１２”に設定され、時刻“ｔ１１”で最大流入量“ｑ１１”になった後、流入量が減少するような場合には、予測範囲内の一部で、流入量が増加していないことから、演算部１６にポンプ４の追加運転の必要が無いと判定して、ポンプ４の追加運転を促すポンプ運転ガイダンス又はポンプ運転指令の出力等をスキップし、時刻“ｔ１１”以後の流入量減少に対処する。
At this time, as shown in FIGS. 3A and 3B, a time range (prediction range) in which the inflow amount can be predicted is set from time “t 0 ” to time “t 12 ”, and time “t 11 ”. When the inflow amount decreases after the maximum inflow amount “q 11 ” is reached, the inflow amount does not increase in a part of the prediction range. It is determined that there is no need for additional operation, pump output guidance for prompting additional operation of the
また、流入量予測部１５によって、予測範囲内における各時刻毎の流入量を予測し、そのノイズ成分を除去しながら（ステップＳ３１、Ｓ３２）、演算部１６によって、各時刻毎の流入量を比較し、予測範囲内の全区間で、流入量が減少し、予測水位がポンプ停止水位を下回っているとき、ポンプ４の停止が必要であると判断する（ステップＳ３３、Ｓ３４、Ｓ３７、Ｓ３８）。
Further, the inflow
そして、自動制御が設定されていないとき、演算部１６の判断結果に基づき、運転支援部１７にポンプ停止ガイダンスを表示して、操作オペレータにポンプ４の停止を行わせ、また自動制御が設定されているとき、演算部１６の判断結果に基づき、コントローラ部１８からポンプ停止指令を出力して、リモート制御でポンプ４を停止し、実際の水位がポンプ停止水位を下回らないようにする（ステップＳ３９）。
And when automatic control is not set, based on the determination result of the calculating
この際、図４（ａ）、（ｂ）に示したように、流入量の予測可能な時間範囲が時刻“ｔ０”から時刻“ｔ２２”に設定され、時刻“ｔ２１”で最小流入量“ｑ２１”になった後、流入量が増加するような場合には、予測水位がポンプ停止水位を下回っても、予測範囲内の一部で、流入量が減少していないことから、演算部１６にポンプ４の停止は不要と判定して、ポンプ４の停止を促すポンプ停止ガイダンス又はポンプ停止指令の出力等をスキップし、時刻“ｔ２１”以後に流入量が増加したときにも、ポンプ４の運転台数を増加することなく、これに対処して、ポンプ４の運転を再開するときに問題となる、操作オペレータの業務負担増大、ポンプ４の運転再開に伴うタイムラグ等による、冠水等の事故を防止する。
At this time, as shown in FIGS. 4A and 4B, the predictable time range of the inflow amount is set from the time “t 0 ” to the time “t 22 ”, and the minimum inflow at the time “t 21 ”. If the inflow increases after reaching the quantity “q 21 ”, even though the predicted water level falls below the pump stop water level, the inflow does not decrease in a part of the predicted range. Also when the
このように、第４の実施形態では、各地の雨量、水位、流出量等を計測して得られた各計測結果に基づき、予測範囲内におけるノイズ成分を含まない正確な流入量を予測し、予測範囲内の全区間で、流入量が増加し、予測水位がポンプ運転水位を超えるとき、ポンプ運転ガイダンス又はポンプ運転指令を出力して、実際の水位がポンプ運転水位を超えないようにし、また予測範囲内の全区間で、流入量が減少し、予測水位がポンプ停止水位を下回るとき、ポンプ停止ガイダンス又はポンプ停止指令を出力し、実際の水位がポンプ停止水位を下回らないようにしているので、予測処理で得られた予測流入量にノイズ成分が含まれている場合にも、ノイズ成分に影響されることなく、予測流入量が一時的に増加した後、減少するようなとき、あるいは一時的に減少した後、増加するようなとき、ポンプ４の運転内容等をそのままに維持して、操作オペレータの業務負担の増大、電力使用量の増大、冠水事故等の発生を防止しつつ、予測流入量に応じて、ポンプ４の運転台数を調整し、ポンプ井３の水位を一定範囲に保持することができる。
Thus, in the fourth embodiment, based on each measurement result obtained by measuring rainfall, water level, runoff amount, etc. in each place, an accurate inflow amount that does not include a noise component within the prediction range is predicted, When the inflow increases and the predicted water level exceeds the pump operation water level in all sections within the prediction range, the pump operation guidance or the pump operation command is output so that the actual water level does not exceed the pump operation water level. When the inflow rate decreases and the predicted water level falls below the pump stop water level in all sections within the prediction range, the pump stop guidance or pump stop command is output so that the actual water level does not fall below the pump stop water level. Even when a noise component is included in the predicted inflow amount obtained by the prediction process, the predicted inflow amount temporarily increases and then decreases without being affected by the noise component. When the increase is temporarily reduced and then increased, the operation content of the
また、第４の実施形態では、ポンプ４の運転、停止を制御して、ポンプ井３の水位を調整するようにしているが、上述した第２の実施形態、第３の実施形態と同様に、ポンプ４の回転数を制御して、ポンプ井３の水位を調整するようにしても、また吐出弁１１の弁開度を調整して、ポンプ井３の水位を調整するようにしても良い。
Further, in the fourth embodiment, the operation and stop of the
《第５の実施形態》
次に、本発明によるポンプ運転支援装置の第５の実施形態を説明する。なお、基本的なシステム構成は図１と同様であるため、図１を援用して説明する。
<< Fifth Embodiment >>
Next, a fifth embodiment of the pump operation support apparatus according to the present invention will be described. The basic system configuration is the same as that in FIG. 1 and will be described with reference to FIG.
第５の実施形態では、演算部１６は流入量予測部１５から出力される流入量に基づき、ポンプ４の運転又は停止が必要かどうかを判断する流入量基準モードとともに、コントローラ部１８によって収集されたポンプ井３の水位に基づき、ポンプ４の運転又は停止が必要かどうかを判断する水位基準モードを持つように構成したものである。
In the fifth embodiment, the
具体的には、図８のフローチャートに示すように、データ収集部１３で収集された各計測データの信頼性が低下し、流入量予測部１５で正確な流入量を予測できないとき、操作オペレータに運転支援部１７を操作して、水位基準モードを指定し（ステップＳ４１）、各時刻毎に、コントローラ部１８から出力されるポンプ井３の水位（実際の水位）を演算部１６に取り込ませる（ステップＳ５０）。
Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 8, when the reliability of each measurement data collected by the
次いで、演算部１６によって、ポンプ井３の水位が予め設定されているポンプ運転水位を超えているかどうかを判定し、ポンプ井３の水位がポンプ運転水位を超えているとき、ポンプの追加運転が必要であると判断する（ステップＳ５１）。
Next, the
そして、自動制御が設定されていないとき、演算部１６の判定結果に基づき、運転支援部１７にポンプ運転ガイダンスを表示して、操作オペレータにポンプ４の追加運転を行わせ、また自動制御が設定されているとき、演算部１６の判定結果に基づき、コントローラ部１８からポンプ運転指令を出力して、リモート制御でポンプ４の追加運転を開始し、実際の水位がポンプ運転水位を超えないようにする（ステップＳ５２）。
And when automatic control is not set, based on the determination result of the calculating
また、この動作と並行し、演算部１６によって、各時刻毎に、ポンプ井３の水位がポンプ停止水位を下回っているかどうかを判定し、ポンプ井３の水位がポンプ停止水位を下回っているとき、ポンプ４の停止が必要であると判断する（ステップＳ５３）。
In parallel with this operation, the
そして、自動制御が設定されていないとき、演算部１６の判断結果に基づき、運転支援部１７にポンプ停止ガイダンスを表示して、操作オペレータにポンプ４の停止を行わせ、自動制御が設定されているとき、演算部１６の判断結果に基づき、コントローラ部１８からポンプ停止指令を出力して、リモート制御でポンプ４を停止し、実際の水位がポンプ停止水位を下回らないようにする（ステップＳ５４）。
And when automatic control is not set, based on the determination result of the calculating
また、データ収集部１３で収集された各計測データの信頼性が高く、流入量予測部１５で正確な流入量を予測でき、操作オペレータによって、運転支援部１７が操作されて、流入量基準モードが指定されているとき（ステップＳ４１）、各地の雨量、水位、流出量等を計測して得られた各計測結果に基づき、流入量予測部１５によって、予測範囲内における各時刻毎の流入量を予測しながら（ステップＳ４２）、演算部１６によって、各時刻毎の流入量を比較し、予測範囲内の全区間で、流入量が増加し、予測水位がポンプ運転水位を超えるとき、ポンプ４の追加運転が必要であると判断する（ステップＳ４３、Ｓ４５）。
In addition, each measurement data collected by the
そして、自動制御が設定されていないとき、演算部１６の判断結果に基づき、運転支援部１７にポンプ運転ガイダンスを表示して、操作オペレータにポンプ４の追加運転を行わせ、また自動制御が設定されているとき、演算部１６の判断結果に基づき、コントローラ部１８からポンプ運転指令を出力して、リモート制御でポンプ４の追加運転を開始し、実際の水位がポンプ運転水位を超えないようにする（ステップＳ４６）。
And when automatic control is not set, based on the determination result of the calculating
この際、図３（ａ）、（ｂ）に示したように、流入量の予測可能な時間範囲（予測範囲）が時刻“ｔ０”から時刻“ｔ１２”に設定され、時刻“ｔ１１”で最大流入量“ｑ１１”になった後、流入量が減少するような場合には、予測範囲内の一部で、流入量が増加していないことから、演算部１６にポンプ４の追加運転の必要が無いと判定して、ポンプ４の追加運転を促すポンプ運転ガイダンス又はポンプ運転指令の出力等をスキップし、時刻“ｔ１１”以後の流入量減少に対処する。
At this time, as shown in FIGS. 3A and 3B, a time range (prediction range) in which the inflow amount can be predicted is set from time “t 0 ” to time “t 12 ”, and time “t 11 ”. When the inflow amount decreases after the maximum inflow amount “q 11 ” is reached, the inflow amount does not increase in a part of the prediction range. It is determined that there is no need for additional operation, pump output guidance for prompting additional operation of the
また、流入量予測部１５によって、予測範囲内における各時刻毎の流入量を予測しながら（ステップＳ４２）、演算部１６によって、各時刻毎の流入量を比較し、予測範囲内の全区間で、流入量が減少し、予測水位がポンプ停止水位を下回っているとき、ポンプ４の停止が必要であると判断する（ステップＳ４３、Ｓ４４、Ｓ４７、Ｓ４８）。
In addition, while the inflow
そして、自動制御が設定されていないとき、演算部１６の判断結果に基づき、運転支援部１７にポンプ停止ガイダンスを表示して、操作オペレータにポンプ４の停止を行わせ、また自動制御が設定されているとき、演算部１６の判断結果に基づき、コントローラ部１８からポンプ停止指令を出力して、リモート制御でポンプ４を停止し、実際の水位がポンプ停止水位を下回らないようにする（ステップＳ４９）。
And when automatic control is not set, based on the determination result of the calculating
この際、図４（ａ）、（ｂ）に示したように、流入量の予測可能な時間範囲が時刻“ｔ０”から時刻“ｔ２２”に設定され、時刻“ｔ２１”で最小流入量“ｑ２１”になった後、流入量が増加するような場合には、予測水位がポンプ停止水位を下回っても、予測範囲内の一部で、流入量が減少していないことから、演算部１６にポンプ４の停止は不要と判定して、ポンプ４の停止を促すポンプ停止ガイダンス又はポンプ停止指令の出力等をスキップし、時刻“ｔ２１”以後に流入量が増加したときにも、ポンプ４の運転台数を増加することなく、これに対処して、ポンプ４の運転を再開するときに問題となる、操作オペレータの業務負担増大、ポンプ４の運転再開に伴うタイムラグ等による、冠水等の事故を防止する。
At this time, as shown in FIGS. 4A and 4B, the predictable time range of the inflow amount is set from the time “t 0 ” to the time “t 22 ”, and the minimum inflow at the time “t 21 ”. If the inflow increases after reaching the quantity “q 21 ”, even though the predicted water level falls below the pump stop water level, the inflow does not decrease in a part of the predicted range. Also when the
このように、第５の実施形態では、運転支援部１７によって、水位基準モードが指定されているとき、演算部１６にコントローラ部１８から出力されるポンプ井３の水位を取り込ませて、ポンプ井３の水位が予め設定されているポンプ運転水位を超えているかどうか、予め設定されているポンプ停止水位を下回っているかどうかを判断し、ポンプ井３の水位がポンプ運転水位を超えているとき、ポンプ運転ガイダンス又はポンプ運転指令を出力して、実際の水位がポンプ運転水位を超えないようにし、またポンプ井３の水位がポンプ停止水位を下回るとき、ポンプ停止ガイダンス又はポンプ停止指令を出力し、実際の水位がポンプ停止水位を下回らないようにするようにしているので、予測動作によって正確な予測流入量が得られないとき、ポンプ井３の実水位を用いて、ポンプ４の運転、停止を制御して、予測誤差に起因するポンプ井３の水位調整ミスを無くすることができる。
As described above, in the fifth embodiment, when the water level reference mode is designated by the operation support unit 17, the water level of the pump well 3 output from the
また、第５の実施形態では、運転支援部１７によって、流入量基準モードが指定されているとき、各地の雨量、水位、流出量等を計測して得られた各計測結果に基づき、予測範囲内における流入量を予測し、予測範囲内の全区間で、流入量が増加し、予測水位がポンプ運転水位を超えるとき、ポンプ運転ガイダンス又はポンプ運転指令を出力して、実際の水位がポンプ運転水位を超えないようにし、また予測範囲内の全区間で、流入量が減少し、予測水位がポンプ停止水位を下回るとき、ポンプ停止ガイダンス又はポンプ停止指令を出力し、実際の水位がポンプ停止水位を下回らないようにしているので、予測動作によって正確な流入量が得られるとき、予測流入量に基づき、ポンプ４を制御して、ポンプ井３の水位を調整し、流入量が一時的に増加した後、減少するようなとき、あるいは一時的に減少した後、増加するようなとき、ポンプ４の運転内容等をそのままに維持して、操作オペレータの業務負担の増大、電力使用量の増大、冠水事故等が発生しないようにすることができる。
Further, in the fifth embodiment, when the inflow amount reference mode is designated by the driving support unit 17, the prediction range is based on the measurement results obtained by measuring the rainfall, water level, outflow amount, etc. in each place. When the inflow increases in all sections within the prediction range and the predicted water level exceeds the pump operation water level, the pump operation guidance or pump operation command is output, and the actual water level is When the inflow rate decreases and the predicted water level falls below the pump stop water level, the pump stop guidance or pump stop command is output when the water level does not exceed the water level and the predicted water level falls below the pump stop water level. Therefore, when an accurate inflow is obtained by the prediction operation, the
また、第５の実施形態では、ポンプ４の運転、停止を制御して、ポンプ井３の水位を調整するようにしているが、ポンプ井３の水位又は予測動作で得られた流入量に基づき、上述した第２の実施形態、第３の実施形態と同様に、ポンプ４の回転数を制御して、ポンプ井３の水位を調整するようにしても、吐出弁１１の弁開度を調整して、ポンプ井３の水位を調整するようにしても良い。
Further, in the fifth embodiment, the operation and stop of the
《第６の実施形態》
次に、本発明によるポンプ運転支援装置の第６の実施形態を説明する。なお、基本的なシステム構成は図１と同様であるため、図１を援用して説明する。
<< Sixth Embodiment >>
Next, a sixth embodiment of the pump operation support apparatus according to the present invention will be described. The basic system configuration is the same as that in FIG. 1 and will be described with reference to FIG.
第６の実施形態では、演算部１６は流入量に基づき、ポンプ４の回転数増減、吐出弁１１の開度を判断し、運転支援部１７は演算部１６の判断結果に基づき、ポンプ４の回転数指示、吐出弁１１の開閉指示を行い、コントローラ部１８は演算部１６の判断結果に基づき、ポンプ４の回転数制御、吐出弁１１の開閉制御を行うようにしたものである。
In the sixth embodiment, the
具体的には、図９のフローチャートに示すように、各地の雨量、水位、流出量等を計測して得られた各計測結果に基づき、流入量予測部１５によって、予測範囲内における各時刻毎の流入量を予測しながら（ステップＳ６１）、演算部１６によって、各時刻毎の流入量を比較し、予測範囲内の全区間で、流入量が増加し、予測水位がポンプ運転水位に近づいているとき、ポンプ４の回転数増大が必要であると判断する（ステップＳ６２、Ｓ６３、Ｓ６４）。
Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 9, based on each measurement result obtained by measuring the rainfall, water level, runoff amount, etc. in each place, the inflow
そして、自動制御が設定されていないとき、演算部１６の判断結果に基づき、運転支援部１７にポンプ回転数増方向ガイダンスを表示して、操作オペレータにポンプ４の回転数を増加し、また自動制御が設定されているとき、演算部１６の判断結果に基づき、コントローラ部１８からポンプ回転数増方向指令を出力して、リモート制御でポンプ４の回転数を増加する（ステップＳ６５）。
And when automatic control is not set, based on the judgment result of the calculating
この後、ポンプ４の回転数を増大しても、引き続き、予測水位が増加し続け、予測水位がポンプ運転水位に、さらに近づいているとき、演算部１６によって、吐出弁１１の開度を大きくすることが必要であると判断する（ステップＳ６６、Ｓ６７）。
Thereafter, even if the number of rotations of the
そして、自動制御が設定されていないとき、演算部１６の判断結果に基づき、運転支援部１７に吐出弁開方向ガイダンスを表示して、操作オペレータに吐出弁１１の開度を大きくし、また自動制御が設定されているとき、演算部１６の判断結果に基づき、コントローラ部１８から吐出弁開方向指令を出力して、リモート制御で吐出弁１１の吐出量を増大する（ステップＳ６８）。
And when automatic control is not set, based on the determination result of the calculating
これにより、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、流入量の予測可能な時間範囲が時刻“ｔ０”から時刻“ｔ４２”に設定され、時刻“ｔ０”から時刻“ｔ４２”に至るまでの間に、ポンプ４の回転数を増大しても、引き続き、予測水位がポンプ運転水位に近づいているとき、吐出弁１１の開度を増大して、予測水位がポンプ運転水位を超えないようにすることができる。
As a result, as shown in FIGS. 10A and 10B, the predictable time range of the inflow amount is set from time “t 0 ” to time “t 42 ”, and from time “t 0 ” to time “t”. Even if the rotational speed of the
また、流入量予測部１５によって、予測範囲内における各時刻毎の流入量を予測しながら（ステップＳ６１）、演算部１６によって、各時刻毎の流入量を比較し、予測範囲内の全区間で、流入量が減少し、予測水位がポンプ停止水位に近づいているとき、ポンプ４の回転数減少が必要であると判断する（ステップＳ６２、Ｓ６３、Ｓ６９、Ｓ７０）。
In addition, while the inflow
そして、自動制御が設定されていないとき、演算部１６の判断結果に基づき、運転支援部１７にポンプ回転数減方向ガイダンスを表示して、操作オペレータにポンプ４の回転数を下げし、また自動制御が設定されているとき、演算部１６の判断結果に基づき、コントローラ部１８からポンプ回転数減方向指令を出力して、リモート制御でポンプ４の回転数を下げる（ステップＳ７１）。
And when automatic control is not set, based on the judgment result of the calculating
この後、ポンプ４の回転数を低減しても、引き続き、予測水位が減少し続け、予測水位がポンプ停止水位に、さらに近づいているとき、演算部１６によって、吐出弁１１の開度を小さくすることが必要であると判断する（ステップＳ７２、Ｓ７３）。
Thereafter, even if the rotational speed of the
そして、自動制御が設定されていないとき、演算部１６の判断結果に基づき、運転支援部１７に吐出弁閉方向ガイダンスを表示して、操作オペレータに吐出弁１１の開度を小さくし、また自動制御が設定されているとき、演算部１６の判断結果に基づき、コントローラ部１８から吐出弁閉方向指令を出力して、リモート制御で吐出弁１１の開度を小さくする（ステップＳ７４）。
And when automatic control is not set, based on the judgment result of the calculating
これにより、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、流入量の予測可能な時間範囲が時刻“ｔ０”から時刻“ｔ５２”に設定され、時刻“ｔ０”から時刻“ｔ５２”に至るまでの間に、ポンプ４の回転数を低減しても、引き続き、予測水位がポンプ停止水位に近づいているとき、吐出弁１１の開度を小さくして、予測水位がポンプ停止水位を下回らないようにすることができる。
Accordingly, as shown in FIGS. 11A and 11B, the predictable time range of the inflow amount is set from time “t 0 ” to time “t 52 ”, and from time “t 0 ” to time “t”. Even if the rotational speed of the
このように、第６の実施形態では、各地の雨量、水位、流出量等を計測して得られた各計測結果に基づき、予測範囲内における流入量を予測し、予測範囲内の全区間で、流入量が増加し、予測水位がポンプ運転水位に近づいているとき、ポンプ回転数増方向ガイダンス又はポンプ回転数増指令を出力し、それでも引き続き、予測水位がポンプ運転水位に近づいているとき、吐出弁開方向ガイダンス又は吐出弁開方向指令を出力し、実際の水位がポンプ運転水位を超えないようにし、また予測範囲内の全区間で、流入量が減少し、予測水位がポンプ停止水位に近づいているとき、ポンプ回転数減方向ガイダンス又はポンプ回転数減指令を出力し、それでも引き続き、予測水位がポンプ停止水位に近づいているとき、吐出弁閉方向ガイダンス又は吐出弁閉方向指令を出力し、実際の水位がポンプ停止水位を下回らないようにしているので、流入量が一時的に増加した後、減少するようなとき、あるいは一時的に減少した後、増加するようなとき、ポンプ４の運転内容、吐出弁１１の運転内容をそのままに維持して、操作オペレータの業務負担の増大、電力使用量の増大、冠水事故等の発生を防止しつつ、予測流入量に応じて、ポンプ４の回転数、吐出弁１１の開度等を順次、調整し、ポンプ井３の水位を一定範囲に保持することができる。
As described above, in the sixth embodiment, the inflow amount in the prediction range is predicted based on each measurement result obtained by measuring the rainfall, water level, runoff amount, etc. of each place, and is calculated in all sections in the prediction range. When the inflow volume increases and the predicted water level is approaching the pump operating water level, a pump rotation speed increasing direction guidance or a pump rotation speed increasing command is output, and still when the predicted water level is approaching the pump operating water level, Discharge valve opening direction guidance or discharge valve opening direction command is output so that the actual water level does not exceed the pump operating water level, and the inflow volume decreases in all sections within the predicted range, and the predicted water level becomes the pump stop water level. When approaching, output pump rotation speed reduction direction guidance or pump rotation speed reduction command, and when the predicted water level is still approaching the pump stop water level, discharge valve closing direction guidance or The valve closing direction command is output so that the actual water level does not fall below the pump stop water level, so when the inflow rate temporarily increases or decreases, it increases after it temporarily decreases. In such a case, the operation content of the
また、第６の実施形態では、ポンプ４の回転数、吐出弁１１の開度を制御して、ポンプ井３の水位を調整するようにしているが、ポンプ４の運転台数、ポンプ４の回転数、吐出弁１１の開度等を順次、選択して、ポンプ井３の水位を調整するようにしても良い。
In the sixth embodiment, the rotational speed of the
１：ポンプ運転支援システム、２：計測装置、３：ポンプ井、４：ポンプ、５：ポンプ運転支援装置、６：地上雨量計、７：レーダ雨量計、８：流入渠、９：流入渠水位計、１０：ポンプ井水位計、１１：吐出弁、１２：流出量計、１３：データ収集部、１４：データ記憶部、１５：流入量予測部、１６：演算部、１７：運転支援部、１８：コントローラ部 1: pump operation support system, 2: measuring device, 3: pump well, 4: pump, 5: pump operation support device, 6: ground rain gauge, 7: radar rain gauge, 8: inflow dredging, 9: inflow dredging water level 10: Pump well level meter, 11: Discharge valve, 12: Outflow meter, 13: Data collection unit, 14: Data storage unit, 15: Inflow amount prediction unit, 16: Calculation unit, 17: Operation support unit, 18: Controller section
Claims (6)
予測処理で得られた予測流入量が予め指定されている予測期間中、一貫して増加又は減少している状態で、前記予測流入量に対応する予測水位がポンプ運転水位を超えているとき又はポンプ停止水位を下回るとき、ポンプに対するポンプ運転／停止ガイダンス又はポンプ運転／停止指令を出力する出力手段と、
を備えたことを特徴とするポンプ運転支援装置。 A predicting means for predicting the inflow of the pump well by inputting a physical quantity related to water flowing into the pump well as measurement data;
When the predicted water level corresponding to the predicted inflow amount exceeds the pump operation water level in a state where the predicted inflow amount obtained in the prediction process is consistently increasing or decreasing during the prediction period designated in advance, or An output means for outputting a pump operation / stop guidance or a pump operation / stop command to the pump when the pump stop water level is below;
A pump operation support device comprising:
予測処理で得られた予測流入量が予め指定されている予測期間中、一貫して増加又は減少している状態で、前記予測流入量に対応する予測水位がポンプ運転水位を超えているとき又はポンプ停止水位を下回るとき、ポンプに対するポンプ回転数増方向／減方向ガイダンス又はポンプ回転数増方向／減方向指令を出力する出力手段と、
を備えたことを特徴とするポンプ運転支援装置。 A predicting means for predicting the inflow of the pump well by inputting a physical quantity related to water flowing into the pump well as measurement data;
When the predicted water level corresponding to the predicted inflow amount exceeds the pump operation water level in a state where the predicted inflow amount obtained in the prediction process is consistently increasing or decreasing during the prediction period designated in advance, or An output means for outputting a pump rotation speed increase direction / reduction direction guidance or a pump rotation speed increase direction / reduction direction command to the pump when the pump stop water level is exceeded;
A pump operation support device comprising:
予測処理で得られた予測流入量が予め指定されている予測期間中、一貫して増加又は減少している状態で、前記予測流入量に対応する予測水位がポンプ運転水位を超えているとき又はポンプ停止水位を下回るとき、吐出弁に対する吐出弁開方向／減方向ガイダンス又は吐出弁開方向／減方向指令を出力する出力手段と、
を備えたことを特徴とするポンプ運転支援装置。 A predicting means for predicting the inflow of the pump well by inputting a physical quantity related to water flowing into the pump well as measurement data;
When the predicted water level corresponding to the predicted inflow amount exceeds the pump operation water level in a state where the predicted inflow amount obtained in the prediction process is consistently increasing or decreasing during the prediction period designated in advance, or An output means for outputting a discharge valve opening direction / decreasing direction guidance or a discharge valve opening direction / decreasing direction command to the discharge valve when the pump stop water level is below;
A pump operation support device comprising:
前記出力手段は、予測流入量に含まれているノイズ成分を除去して、予測流入量に対応する予測水位と前記ポンプ運転水位、前記ポンプ停止水位とを比較し、前記ポンプ又は前記吐出弁に対する操作指示又は制御指令を出力する、
ことを特徴とするポンプ運転支援装置。 In the pump operation assistance device according to any one of claims 1 to 3,
The output means removes a noise component included in the predicted inflow amount, compares the predicted water level corresponding to the predicted inflow amount with the pump operating water level and the pump stop water level, and supplies the pump or the discharge valve to the pump. Output operation instructions or control commands;
A pump operation support device characterized by that.
前記出力手段は、水位基準モードが指定されているとき、計測動作で得られたポンプ井の実水位と前記ポンプ運転水位、前記ポンプ停止水位とを比較して、前記ポンプ又は前記吐出弁に対する操作指示又は制御指令を出力し、また流入量基準モードが指定されているとき、前記計測データに基づき、前記ポンプ井の予測流入量を予測するとともに、予測処理で得られた予測流入量に対応する予測水位と前記ポンプ運転水位、前記ポンプ停止水位とを比較して、前記ポンプ又は前記吐出弁に対する操作指示又は制御指令を出力する、
ことを特徴とするポンプ運転支援装置。 In the pump operation assistance device according to any one of claims 1 to 4,
When the water level reference mode is designated, the output means compares the actual water level of the pump well obtained by the measurement operation with the pump operating water level and the pump stop water level, and operates the pump or the discharge valve. When an instruction or control command is output and the inflow rate reference mode is specified, the predicted inflow rate of the pump well is predicted based on the measurement data and corresponds to the predicted inflow rate obtained by the prediction process Compare the predicted water level with the pump operating water level and the pump stop water level, and output an operation instruction or a control command for the pump or the discharge valve.
A pump operation support device characterized by that.
前記出力手段は、予測処理で得られた予測流入量が予め指定されている予測期間中、一貫して増加又は減少している状態で、前記予測流入量に対応する予測水位が前記ポンプ運転水位、前記ポンプ停止水位に近づいているとき、前記ポンプ又は前記吐出弁のいずれか一方に対する操作指示又は制御指令を出力し、この制御出力の後も引き続き、前記予測水位が前記ポンプ運転水位、前記ポンプ停止水位に近づいているとき、前記ポンプ又は前記吐出弁の他方に対する操作指示又は制御指令を出力する、
ことを特徴とするポンプ運転支援装置。 In the pump operation assistance device according to any one of claims 1 to 4,
The output means is configured such that a predicted water level corresponding to the predicted inflow amount is the pump operation water level in a state where the predicted inflow amount obtained in the prediction process is consistently increasing or decreasing during a predetermined prediction period. When the pump stop water level is approached, an operation instruction or a control command for either the pump or the discharge valve is output, and the predicted water level continues to be the pump operation water level, the pump after the control output. When the stop water level is approached, an operation instruction or control command for the other of the pump or the discharge valve is output.
A pump operation support device characterized by that.
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