JPH0626093A - 雨水ポンプ運転支援システム - Google Patents
雨水ポンプ運転支援システムInfo
- Publication number
- JPH0626093A JPH0626093A JP18196192A JP18196192A JPH0626093A JP H0626093 A JPH0626093 A JP H0626093A JP 18196192 A JP18196192 A JP 18196192A JP 18196192 A JP18196192 A JP 18196192A JP H0626093 A JPH0626093 A JP H0626093A
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- JP
- Japan
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- water level
- pump
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】雨水排水施設への雨水流入量を的確に予測し把
握して、操作員のカンや経験に頼ることなく雨水ポンプ
を運転制御することにより、豪雨時においても浸水など
の被害を起こすことがない雨水ポンプの運転を支援する
制御システムを得る。 【構成】雨水集水区域内の管渠内に設置した水位計によ
る水位データをもとに雨水排水施設への流入量を予測し
把握して該流入量への対応を示す雨水ポンプの操作ガイ
ダンスを表示するオンラインシステムと、過去の降雨デ
ータ、雨水ポンプ運転実績データをもとに雨水ポンプ運
転のシミュレーションを行なえることができるオフライ
ンシステムからなる。
握して、操作員のカンや経験に頼ることなく雨水ポンプ
を運転制御することにより、豪雨時においても浸水など
の被害を起こすことがない雨水ポンプの運転を支援する
制御システムを得る。 【構成】雨水集水区域内の管渠内に設置した水位計によ
る水位データをもとに雨水排水施設への流入量を予測し
把握して該流入量への対応を示す雨水ポンプの操作ガイ
ダンスを表示するオンラインシステムと、過去の降雨デ
ータ、雨水ポンプ運転実績データをもとに雨水ポンプ運
転のシミュレーションを行なえることができるオフライ
ンシステムからなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ポンプ場や下水処理場
など雨水排水施設への雨水の流入量を予測し把握して雨
水ポンプの運転を支援するシステムに関するものであ
る。
など雨水排水施設への雨水の流入量を予測し把握して雨
水ポンプの運転を支援するシステムに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】下水道事業の主目的の一つに雨水の速や
かな排除による洪水対策がある。この雨水を排水するポ
ンプの運転は、ポンプ井の水位によってポンプ運転台数
を制御するのが主流であって、ポンプの起動停止などの
判断は、操作員のカンと経験に頼つているのが現状であ
る。
かな排除による洪水対策がある。この雨水を排水するポ
ンプの運転は、ポンプ井の水位によってポンプ運転台数
を制御するのが主流であって、ポンプの起動停止などの
判断は、操作員のカンと経験に頼つているのが現状であ
る。
【０００３】しかし、近年都市化の進行により不浸透路
面の増加による雨水排水施設への流入量の増加が起って
おり、このため降雨時から雨水排水施設へ流入するまで
の時間が短く、しかも単位時間当たりの流入量が多くな
り、万一、浸水などした場合の被害は以前とは比較にな
らないほど大きいものとなる。
面の増加による雨水排水施設への流入量の増加が起って
おり、このため降雨時から雨水排水施設へ流入するまで
の時間が短く、しかも単位時間当たりの流入量が多くな
り、万一、浸水などした場合の被害は以前とは比較にな
らないほど大きいものとなる。
【０００４】したがって、その対策として、雨水集水区
域内の降雨量を複数の地点で計測したり、雨水幹線の水
位を計測したりして、雨水排水施設への流入量を予測し
把握して、最適な雨水ポンプの運転方法を提供するシス
テムの必要性が高まってきている。
域内の降雨量を複数の地点で計測したり、雨水幹線の水
位を計測したりして、雨水排水施設への流入量を予測し
把握して、最適な雨水ポンプの運転方法を提供するシス
テムの必要性が高まってきている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】一般に、下水道施設の
計画は、施設が稼動する数年前に計画されるものである
から、実際に稼動を開始した時点では、雨水排水施設へ
の流入量が計画時より多くなっている場合がある。この
ような場合は、操作員のカンと経験によって最適な運転
方法を考慮して雨水ポンプを的確に運転制御する必要が
生じる。
計画は、施設が稼動する数年前に計画されるものである
から、実際に稼動を開始した時点では、雨水排水施設へ
の流入量が計画時より多くなっている場合がある。この
ような場合は、操作員のカンと経験によって最適な運転
方法を考慮して雨水ポンプを的確に運転制御する必要が
生じる。
【０００６】本発明は、雨水排水施設への雨水流入量を
的確に予測し把握して、操作員のカンや経験に頼ること
なく雨水ポンプを運転制御することにより、豪雨時にお
いても浸水などの被害を起こすことがない雨水ポンプの
運転を支援する制御システムを提供するものである。
的確に予測し把握して、操作員のカンや経験に頼ること
なく雨水ポンプを運転制御することにより、豪雨時にお
いても浸水などの被害を起こすことがない雨水ポンプの
運転を支援する制御システムを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段、作用】雨水集水区域内の
管渠内に設置した水位計による水位データをもとに雨水
排水施設への流入量を予測し把握して該流入量への対応
を示す雨水ポンプの操作ガイダンスを表示するオンライ
ンシステムと、過去の降雨データ、雨水ポンプ運転実績
データをもとに雨水ポンプ運転のシミュレーションを行
なえることができるオフラインシステムからなる。
管渠内に設置した水位計による水位データをもとに雨水
排水施設への流入量を予測し把握して該流入量への対応
を示す雨水ポンプの操作ガイダンスを表示するオンライ
ンシステムと、過去の降雨データ、雨水ポンプ運転実績
データをもとに雨水ポンプ運転のシミュレーションを行
なえることができるオフラインシステムからなる。
【０００８】
【実施例】図１は、本発明の雨水ポンプ運転支援システ
ムを適用する雨水集水区域の例を示すものであり、集水
域から雨水幹線管渠を介し、また集水域からは管渠
及び雨水幹線管渠を介して、雨水が雨水排水施設である
ポンプ場に流入す状態を示すものである。
ムを適用する雨水集水区域の例を示すものであり、集水
域から雨水幹線管渠を介し、また集水域からは管渠
及び雨水幹線管渠を介して、雨水が雨水排水施設である
ポンプ場に流入す状態を示すものである。
【０００９】図２は、図１に示す集水域，内の管渠
内に設置した水位計Ｉ，IIによる水位データＩ',II' を
もとにポンプ場（雨水排水施設）への流入量を予測し把
握して、雨水ポンプ運転を支援するシステムにおける、
過去のデータによる雨水ポンプ運転用シミュレーション
を行なうためのオフラインシステムのフローを示すもの
である。
内に設置した水位計Ｉ，IIによる水位データＩ',II' を
もとにポンプ場（雨水排水施設）への流入量を予測し把
握して、雨水ポンプ運転を支援するシステムにおける、
過去のデータによる雨水ポンプ運転用シミュレーション
を行なうためのオフラインシステムのフローを示すもの
である。
【００１０】図２のオフラインシステムを説明する。
【００１１】データ入力１において、過去の降雨データ
及び集水域，内の管渠内に設置した水位計Ｉ，IIに
よる管渠水位データＩ',II' を入力する。このとき、別
の雨水ポンプ運転アルゴリズムを選択する場合はルート
２に分岐し、雨水ポンプ運転アルゴリズムを変更しない
場合は、ルート１とする。
及び集水域，内の管渠内に設置した水位計Ｉ，IIに
よる管渠水位データＩ',II' を入力する。このとき、別
の雨水ポンプ運転アルゴリズムを選択する場合はルート
２に分岐し、雨水ポンプ運転アルゴリズムを変更しない
場合は、ルート１とする。
【００１２】データ入力２において、過去に運転された
雨水ポンプ運転アルゴリズムにおける雨水ポンプ運転台
数などの運転状況を表す実績データが入力される。
雨水ポンプ運転アルゴリズムにおける雨水ポンプ運転台
数などの運転状況を表す実績データが入力される。
【００１３】データ入力１で入力された集水域内の管
渠内の水位計Ｉによる管渠水位データＩ’は、雨水幹線
管渠の形状に基づき幹線流下流量に変換され、また集水
域内の管渠内の水位計IIによる管渠水位データII’
は、ＲＲＬ法（Roads ResearchLaboratory)のパラメー
タ調整に使用し、ＲＲＬ法によって集水域からの雨水
幹線管渠への雨水流出量が演算される。
渠内の水位計Ｉによる管渠水位データＩ’は、雨水幹線
管渠の形状に基づき幹線流下流量に変換され、また集水
域内の管渠内の水位計IIによる管渠水位データII’
は、ＲＲＬ法（Roads ResearchLaboratory)のパラメー
タ調整に使用し、ＲＲＬ法によって集水域からの雨水
幹線管渠への雨水流出量が演算される。
【００１４】これらの雨水幹線管渠への流入量をもとに
雨水幹線管渠内を不定流計算などにより同管渠内の水位
のシミュレーションを行ない各計算点での水位をＣＲＴ
画面に出力表示するとともに、ポンプ場（雨水排水施
設）への雨水流入量が予測演算され運転ポンプ台数を加
味したポンプ場のポンプ井水位のシミュレーションを行
ない該水位をＣＲＴ画面などに出力表示する。同時に、
シミュレーションの経過をも表示する。
雨水幹線管渠内を不定流計算などにより同管渠内の水位
のシミュレーションを行ない各計算点での水位をＣＲＴ
画面に出力表示するとともに、ポンプ場（雨水排水施
設）への雨水流入量が予測演算され運転ポンプ台数を加
味したポンプ場のポンプ井水位のシミュレーションを行
ない該水位をＣＲＴ画面などに出力表示する。同時に、
シミュレーションの経過をも表示する。
【００１５】このようなシミュレーションをポンプ運転
アルゴリズムを変えて行なうことにより、ポンプ場にお
ける適切な雨水ポンプの運転を見出すことができる。図
３は、オンラインで図２に示す雨水ポンプ運転のオフラ
インシステムの処理を行なうためのオンラインシステム
であって、雨水ポンプの運転を操作する操作員の手助け
となるポンプ操作ガイダンスを出力表示するフローを示
すものである。
アルゴリズムを変えて行なうことにより、ポンプ場にお
ける適切な雨水ポンプの運転を見出すことができる。図
３は、オンラインで図２に示す雨水ポンプ運転のオフラ
インシステムの処理を行なうためのオンラインシステム
であって、雨水ポンプの運転を操作する操作員の手助け
となるポンプ操作ガイダンスを出力表示するフローを示
すものである。
【００１６】図３のオンラインシステムのフローを説明
すると、 (1).降雨計から送られてくる実測降雨量，雨水ポンプ運
転周期，及びポンプ井水位などのプロセスデータを入力
する。 (2).実測降雨量をもとに、図４に示すように現在時点よ
り例えば30分先の予測降雨量（例えば、“指数平滑法”
による）を予測降雨データとして入力する。
すると、 (1).降雨計から送られてくる実測降雨量，雨水ポンプ運
転周期，及びポンプ井水位などのプロセスデータを入力
する。 (2).実測降雨量をもとに、図４に示すように現在時点よ
り例えば30分先の予測降雨量（例えば、“指数平滑法”
による）を予測降雨データとして入力する。
【００１７】但し、操作員の判断で明らかにこうなると
予測される場合は手入力によって入力する。
予測される場合は手入力によって入力する。
【００１８】(3).予測降雨データをＲＲＬ法に入力して
集水域から流出する流出量を演算する。
集水域から流出する流出量を演算する。
【００１９】(4).集水域内の管渠内の水位計からの
水位データＩ’をΔｔ時間毎に入力する。
水位データＩ’をΔｔ時間毎に入力する。
【００２０】(5).水位データＩ’は集水域の管渠の形
状に基づいて「流量」に変換される。 (6).集中域から雨水幹線に流出する流出量及び集水域
の管渠内における流量をもとに雨水幹線流下流量が演
算される。
状に基づいて「流量」に変換される。 (6).集中域から雨水幹線に流出する流出量及び集水域
の管渠内における流量をもとに雨水幹線流下流量が演
算される。
【００２１】(7).ポンプ運転アルゴリズムによるポンプ
運転台数及び回転数が決定される。
運転台数及び回転数が決定される。
【００２２】(8).ポンプ操作量が出力される。
【００２３】(9).水位データＩ’から変換した流量値と
ポンプ運転状況（ポンプ操作量出力）をもとに、Δｔ’
時間毎に雨水幹線管渠内を不定流計算などで水位の計算
をする。
ポンプ運転状況（ポンプ操作量出力）をもとに、Δｔ’
時間毎に雨水幹線管渠内を不定流計算などで水位の計算
をする。
【００２４】(10)．ポンプ運転状況（ポンプ操作量）が
Δｔ時間毎に帰還されプロセスデータとともに入力され
る。
Δｔ時間毎に帰還されプロセスデータとともに入力され
る。
【００２５】(11)．ポンプ操作量出力の経過やプロセス
状態など操作員の手助けとなるポンプ操作ガイダンスが
出力表示される。
状態など操作員の手助けとなるポンプ操作ガイダンスが
出力表示される。
【００２６】なお、上記(２)における降雨量の予測は、
以下に示すような指数平滑法で換算した降雨量が現在か
ら３０分先まで一定に続くと予想するものであるが、ポ
ンプ操作員の判断で明らかにこのようになると予想され
る場合、図４に示すように手入力で補正をすることもで
きる。
以下に示すような指数平滑法で換算した降雨量が現在か
ら３０分先まで一定に続くと予想するものであるが、ポ
ンプ操作員の判断で明らかにこのようになると予想され
る場合、図４に示すように手入力で補正をすることもで
きる。
【００２７】『指数平滑法』 ５分後から30分後までの予測降雨量（Ｙmm） Ｙmm ＝ αＸn ＋（１−α）Ｙn 但し、Ｘn ：現在の降雨量 Ｙn ：過去のデータによる移動平均（15分または30分）
降雨量 α ：平均化定数（０∧α≦１）
降雨量 α ：平均化定数（０∧α≦１）
【００２８】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ポンプ
場や処理場など雨水排水施設へ流入する雨水流入量が５
〜30分先まで予測することができるうえ、オンラインで
雨水ポンプ操作のガイダンスを出力表示することができ
るので、雨水排水施設への雨水流入量にかかわらず操作
員のカンや経験に頼ることなく、雨水ポンプを的確に運
転制御することが出来る。
場や処理場など雨水排水施設へ流入する雨水流入量が５
〜30分先まで予測することができるうえ、オンラインで
雨水ポンプ操作のガイダンスを出力表示することができ
るので、雨水排水施設への雨水流入量にかかわらず操作
員のカンや経験に頼ることなく、雨水ポンプを的確に運
転制御することが出来る。
【００２９】また、過去の降雨に対して種々な運転方法
での検討をすることができるので、雨水ポンプをより一
層的確に運転制御ができる。
での検討をすることができるので、雨水ポンプをより一
層的確に運転制御ができる。
【図１】本発明の雨水ポンプ運転支援システムを適用す
る雨水集水区域の例
る雨水集水区域の例
【図２】本発明の雨水ポンプ運転支援システムにおける
ポンプ運転シミュレーションを行なうためのオフライン
システムのフロー
ポンプ運転シミュレーションを行なうためのオフライン
システムのフロー
【図３】本発明の雨水ポンプ運転支援システムにおける
ポンプ運転ガイダンスを表示するためのオンラインシス
テムのフロー
ポンプ運転ガイダンスを表示するためのオンラインシス
テムのフロー
【図４】本発明の雨水ポンプ運転支援システムにおける
オンラインシステムに適用する降雨量予測
オンラインシステムに適用する降雨量予測
Claims (1)
- 【請求項１】雨水集水区域から雨水幹線管渠を介して雨
水が流入する雨水排水施設における雨水ポンプ制御装置
の運転支援システムにおいて、 区域内の降雨量や雨水排水施設のポンプ井水位などのプ
ロセスデータ、区域内の予測降雨データ、及び区域内の
管渠水位データなどを入力して、現在のプロセス状態及
び今後予測される雨水排水施設への流入量に対する対応
をガイダンス表示するオンラインシステムと、 区域内の過去の降雨データ、区域内の管渠水位データ、
及び過去に運転された雨水ポンプ運転アルゴリズムにお
けるポンプ運転台数などポンプ運転状況を表す実績デー
タをもとにして演算される区域内の各集水域から雨水幹
線に流出する雨水流出量及び雨水幹線流下流量とから、
雨水排水施設への予測流入量を演算し、それら演算値と
ポンプ操作台数とにより雨水集水区域内の管渠水位及び
雨水排水施設のポンプ井水位をシミュレートするオフラ
インシステムとからなる雨水ポンプ制御装置の運転支援
システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18196192A JPH0626093A (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | 雨水ポンプ運転支援システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18196192A JPH0626093A (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | 雨水ポンプ運転支援システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0626093A true JPH0626093A (ja) | 1994-02-01 |
Family
ID=16109899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18196192A Pending JPH0626093A (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | 雨水ポンプ運転支援システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0626093A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7110835B2 (en) * | 2002-10-22 | 2006-09-19 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Integration of graphic display elements, process modules and control modules in process plants |
| US9904263B2 (en) | 2002-10-22 | 2018-02-27 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Smart process objects used in a process plant modeling system |
| US9904268B2 (en) | 2002-10-22 | 2018-02-27 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Updating and utilizing dynamic process simulation in an operating process environment |
| US10878140B2 (en) | 2016-07-27 | 2020-12-29 | Emerson Process Management Power & Water Solutions, Inc. | Plant builder system with integrated simulation and control system configuration |
| CN113822931A (zh) * | 2020-07-07 | 2021-12-21 | 湖北亿立能科技股份有限公司 | 基于在线学习和离线学习相结合的前端水位检测*** |
| US11418969B2 (en) | 2021-01-15 | 2022-08-16 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Suggestive device connectivity planning |
-
1992
- 1992-07-09 JP JP18196192A patent/JPH0626093A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7110835B2 (en) * | 2002-10-22 | 2006-09-19 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Integration of graphic display elements, process modules and control modules in process plants |
| US9904263B2 (en) | 2002-10-22 | 2018-02-27 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Smart process objects used in a process plant modeling system |
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| US9983559B2 (en) | 2002-10-22 | 2018-05-29 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Updating and utilizing dynamic process simulation in an operating process environment |
| US10878140B2 (en) | 2016-07-27 | 2020-12-29 | Emerson Process Management Power & Water Solutions, Inc. | Plant builder system with integrated simulation and control system configuration |
| CN113822931A (zh) * | 2020-07-07 | 2021-12-21 | 湖北亿立能科技股份有限公司 | 基于在线学习和离线学习相结合的前端水位检测*** |
| CN113822931B (zh) * | 2020-07-07 | 2024-04-19 | 湖北亿立能科技股份有限公司 | 基于在线学习和离线学习相结合的前端水位检测*** |
| US11418969B2 (en) | 2021-01-15 | 2022-08-16 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Suggestive device connectivity planning |
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