JP3221213B2 - 雨水ポンプの運転台数制御装置 - Google Patents
雨水ポンプの運転台数制御装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ポンプ井水位に応じて
複数の雨水ポンプの始動−停止を行う雨水ポンプの運転
台数制御装置に関する。
複数の雨水ポンプの始動−停止を行う雨水ポンプの運転
台数制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の一般的なポンプ井水位による雨水
ポンプ運転台数制御装置は、図５に示すように複数の雨
水ポンプに対し、それぞれポンプ井水位に基づく始動水
位，停止水位を設定し、ポンプ井水位が前記設定水位に
達した時に、ポンプ始動，停止指令を出力し水位調整す
るものである。
ポンプ運転台数制御装置は、図５に示すように複数の雨
水ポンプに対し、それぞれポンプ井水位に基づく始動水
位，停止水位を設定し、ポンプ井水位が前記設定水位に
達した時に、ポンプ始動，停止指令を出力し水位調整す
るものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のポンプ台数制御
方式では、ポンプ井の容積に対して流入雨水量やポンプ
揚水能力が大きい場合には、 （１）流入雨水量の増加に対して、ポンプ始動（揚水量
の増加）が迅速に対応できない。
方式では、ポンプ井の容積に対して流入雨水量やポンプ
揚水能力が大きい場合には、 （１）流入雨水量の増加に対して、ポンプ始動（揚水量
の増加）が迅速に対応できない。
【０００４】（２）ポンプの始動頻度が多くなる。
【０００５】などの課題がある。
【０００６】本発明は、以上の問題に鑑みてなされたも
のであり、流入雨水量の変化に対する迅速なポンプの始
動−停止およびポンプ始動−停止頻度の減少化を図る雨
水ポンプの運転制御装置を提供することを目的とする。
のであり、流入雨水量の変化に対する迅速なポンプの始
動−停止およびポンプ始動−停止頻度の減少化を図る雨
水ポンプの運転制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段と作用】本発明は、ポンプ
井に設けられた複数の雨水ポンプの始動−停止水位を予
め設定し、ポンプ井水位に応じて当該ポンプを始動ある
いは停止させ、ポンプ井水位を調整する雨水ポンプの運
転台数制御装置において、降雨量計測値パターンと雨水
流入量パターンの相関関係に基づき、雨水流入量の予測
演算式を次式 Ｑ（ｔ）＝（Ｑ0（ｔ−ｔ0）±△Ｑ）・Ｋ 但し、Ｑ（ｔ）：予測雨水流入量データ Ｑ0（ｔ)：降雨量計測値 ｔ0 ：遅れ時間定数 △Ｑ：降雨量のバイアス補正量 Ｋ：降雨量比例定数 のように選定し、前記予測演算式に係る予測定数ｔ0，
△Ｑ，Ｋを予測定数設定部に設定すると共に、入力した
降雨量計測値を基に、前記予測演算式により予測雨水流
入量を算出し、前記降雨量計測値と共に降雨量，予測雨
水流入量記憶部に記憶し、前記予測量と単位時間当たり
のポンプ井水位変化量とに基づきポンプ始動−停止用設
定水位の調整量をファジイ推論部で推論し、予め設定し
た設定水位を前記調整量により修正しポンプの始動−停
止修正水位設定部に記憶し、ポンプ井水位に応じて各ポ
ンプの前記修正設定水位に基づきポンプの始動−停止を
制御しポンプ井水位を調整する。
井に設けられた複数の雨水ポンプの始動−停止水位を予
め設定し、ポンプ井水位に応じて当該ポンプを始動ある
いは停止させ、ポンプ井水位を調整する雨水ポンプの運
転台数制御装置において、降雨量計測値パターンと雨水
流入量パターンの相関関係に基づき、雨水流入量の予測
演算式を次式 Ｑ（ｔ）＝（Ｑ0（ｔ−ｔ0）±△Ｑ）・Ｋ 但し、Ｑ（ｔ）：予測雨水流入量データ Ｑ0（ｔ)：降雨量計測値 ｔ0 ：遅れ時間定数 △Ｑ：降雨量のバイアス補正量 Ｋ：降雨量比例定数 のように選定し、前記予測演算式に係る予測定数ｔ0，
△Ｑ，Ｋを予測定数設定部に設定すると共に、入力した
降雨量計測値を基に、前記予測演算式により予測雨水流
入量を算出し、前記降雨量計測値と共に降雨量，予測雨
水流入量記憶部に記憶し、前記予測量と単位時間当たり
のポンプ井水位変化量とに基づきポンプ始動−停止用設
定水位の調整量をファジイ推論部で推論し、予め設定し
た設定水位を前記調整量により修正しポンプの始動−停
止修正水位設定部に記憶し、ポンプ井水位に応じて各ポ
ンプの前記修正設定水位に基づきポンプの始動−停止を
制御しポンプ井水位を調整する。
【０００８】ポンプ井に汚水の流入がある場合には、汚
水流入量と前記予測雨水流入量との和と単位時間当たり
のポンプ井水位変化量とによりポンプ始動−停止用設定
水位の調整量をファジイ推論して設定水位の修正を行い
ポンプの始動−停止制御を行う。
水流入量と前記予測雨水流入量との和と単位時間当たり
のポンプ井水位変化量とによりポンプ始動−停止用設定
水位の調整量をファジイ推論して設定水位の修正を行い
ポンプの始動−停止制御を行う。
【０００９】
【実施例】次に、本発明の一実施例を、図１の降雨量計
測値，雨水流入量パターン図、図２の雨水ポンプ運転台
数制御装置の機能ブロック図、図３（ａ），（ｂ），
（ｃ）のポンプ井水位変化量，雨水流入予測量，設定水
位調整量に関するメンバーシップ関数、表１の制御規則
に基づいて説明する。
測値，雨水流入量パターン図、図２の雨水ポンプ運転台
数制御装置の機能ブロック図、図３（ａ），（ｂ），
（ｃ）のポンプ井水位変化量，雨水流入予測量，設定水
位調整量に関するメンバーシップ関数、表１の制御規則
に基づいて説明する。
【００１０】降雨による雨水の排水を主体とする雨水ポ
ンプ場においては、降雨量計測値と雨水流入量の間には
相関関係があり、降雨量計測値パターンと雨水流入量パ
ターンを基に雨水流入量の予測を次のように行う。
ンプ場においては、降雨量計測値と雨水流入量の間には
相関関係があり、降雨量計測値パターンと雨水流入量パ
ターンを基に雨水流入量の予測を次のように行う。
【００１１】図１に示すポンプ井への雨水流入量パター
ンのピーク値は、降雨量計測値パターンのピーク値より
ｔ0の遅れ時間を経て現れることから、次の予測演算式
に基づいて雨水流入量の予測を行う。
ンのピーク値は、降雨量計測値パターンのピーク値より
ｔ0の遅れ時間を経て現れることから、次の予測演算式
に基づいて雨水流入量の予測を行う。
【００１２】Ｑ（ｔ）＝（Ｑ0（ｔ）±△Ｑ）・Ｋ ＝（Ｑ0（ｔ−ｔ0）±△Ｑ）・Ｋ 但し Ｑ（ｔ）：予測雨水流入量 Ｑ0（ｔ)：降雨量計測値 ｔ0 ：降雨量計測値パターンＱ0（ｔ）のピークと雨水
流入量パターンＱ（ｔ）のピーク間の遅れ時間定数 △Ｑ：降雨量のバイアス補正量 Ｋ：降雨量比例定数 図２において、１はサンプリングデータとして入力され
る降雨量計測値Ｑ0（ｔ）と、上記演算式に基づき算出
した予測雨水流入量Ｑ（ｔ）を記憶する降雨量，予測雨
水流入量記憶部である。
流入量パターンＱ（ｔ）のピーク間の遅れ時間定数 △Ｑ：降雨量のバイアス補正量 Ｋ：降雨量比例定数 図２において、１はサンプリングデータとして入力され
る降雨量計測値Ｑ0（ｔ）と、上記演算式に基づき算出
した予測雨水流入量Ｑ（ｔ）を記憶する降雨量，予測雨
水流入量記憶部である。
【００１３】２は、予測雨水流入量の前記演算式中のｔ
0，△Ｑ，Ｋなる定数を設定する予測定数設定部であ
る。
0，△Ｑ，Ｋなる定数を設定する予測定数設定部であ
る。
【００１４】３は、ファジイ推論部であり、表１に示す
単位時間当たりのポンプ井水位変化量とポンプ井への予
測雨水流入量に基づき、ポンプの始動−停止設定水位の
調整量を推論する制御規則と、ポンプ井水位変化量と雨
水流入予測量およびポンプ始動−停止設定水位調整量の
メンバーシップ関数に基づいてポンプの始動−停止設定
水位調整量のファジイ推論を行う。
単位時間当たりのポンプ井水位変化量とポンプ井への予
測雨水流入量に基づき、ポンプの始動−停止設定水位の
調整量を推論する制御規則と、ポンプ井水位変化量と雨
水流入予測量およびポンプ始動−停止設定水位調整量の
メンバーシップ関数に基づいてポンプの始動−停止設定
水位調整量のファジイ推論を行う。
【００１５】
【表１】
【００１６】ＨＨ：始動水位および停止水位を上げる。
【００１７】Ｈ：始動水位および停止水位を少し上げ
る。
る。
【００１８】Ｍ：始動水位および停止水位はそのまま Ｌ：始動水位および停止水位を少し下げる ＬＬ：始動水位および停止水位を下げる ４は、ポンプ始動−停止修正水位設定部であり、前記フ
ァジイ推論部３の推論出力であるポンプの始動−停止水
位の調整量を入力し修正水位を設定する。
ァジイ推論部３の推論出力であるポンプの始動−停止水
位の調整量を入力し修正水位を設定する。
【００１９】５は、ポンプ運転台数制御部であり、ポン
プ井の水位信号を入力し、前記ポンプ始動−停止修正水
位設定部４の出力に基づいて、雨水ポンプの始動−停止
を行う。
プ井の水位信号を入力し、前記ポンプ始動−停止修正水
位設定部４の出力に基づいて、雨水ポンプの始動−停止
を行う。
【００２０】次に、図２に基づいて動作を説明する。
【００２１】先ず、予測定数設定部２において、降雨量
比例定数Ｋ，バイアス補正量△Ｑ，遅れ時間定数ｔ0を
設定し、降雨量，予測雨水流入量記憶部１へ送出する。
比例定数Ｋ，バイアス補正量△Ｑ，遅れ時間定数ｔ0を
設定し、降雨量，予測雨水流入量記憶部１へ送出する。
【００２２】降雨量，予測雨水流入量，記憶部１では、
サンプリングデータの降雨量計測値Ｑ0（ｔ）が入力さ
れ順次記憶する。同時に、該降雨量計測値Ｑ0（ｔ）と
前記予測定数△Ｑ，Ｋ，ｔ0に基づく予測演算式により
予測雨水流入量Ｑ（ｔ）を算出し記憶すると共に、ファ
ジイ推論部３へ出力する。
サンプリングデータの降雨量計測値Ｑ0（ｔ）が入力さ
れ順次記憶する。同時に、該降雨量計測値Ｑ0（ｔ）と
前記予測定数△Ｑ，Ｋ，ｔ0に基づく予測演算式により
予測雨水流入量Ｑ（ｔ）を算出し記憶すると共に、ファ
ジイ推論部３へ出力する。
【００２３】ファジイ推論部３は図３（ａ），（ｂ），
（ｃ）のメンバーシップ関数を用い、表１に示されるよ
うに入力される単位時間当たりのポンプ井水位変化△Ｈ
とポンプ井への予測雨水流入量Ｑ（ｔ）を減少項目とし
始動−停止設定水位調整量ＳＬＣを予測項目とする以下
のような制御規則（ファジイルール）、即ち、 ＩＦ △Ｈ＝Ｕ ａｎｄ Ｑ（ｔ）＝ＣＲ ＴＨＥＮ ＳＬＣ＝ＬＬ ＩＦ △Ｈ＝Ｕ ａｎｄ Ｑ（ｔ）＝ Ｎ ＴＨＥＮ ＳＬＣ＝Ｌ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ＩＦ △Ｈ＝Ｄ ａｎｄ Ｑ（ｔ）＝ＤＣＲ ＴＨＥＮ ＳＬＣ＝ＨＨ に基づいてファジイ推論を行う。
（ｃ）のメンバーシップ関数を用い、表１に示されるよ
うに入力される単位時間当たりのポンプ井水位変化△Ｈ
とポンプ井への予測雨水流入量Ｑ（ｔ）を減少項目とし
始動−停止設定水位調整量ＳＬＣを予測項目とする以下
のような制御規則（ファジイルール）、即ち、 ＩＦ △Ｈ＝Ｕ ａｎｄ Ｑ（ｔ）＝ＣＲ ＴＨＥＮ ＳＬＣ＝ＬＬ ＩＦ △Ｈ＝Ｕ ａｎｄ Ｑ（ｔ）＝ Ｎ ＴＨＥＮ ＳＬＣ＝Ｌ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ＩＦ △Ｈ＝Ｄ ａｎｄ Ｑ（ｔ）＝ＤＣＲ ＴＨＥＮ ＳＬＣ＝ＨＨ に基づいてファジイ推論を行う。
【００２４】前記ファジイ推論部３より単位時間毎にフ
ァジイ推論され出力される雨水ポンプの始動−停止設定
水位調整量は、ポンプ始動−停止修正水位設定部４に送
られ、予め設定したポンプの始動−停止水位が修正され
修正水位が記憶される。
ァジイ推論され出力される雨水ポンプの始動−停止設定
水位調整量は、ポンプ始動−停止修正水位設定部４に送
られ、予め設定したポンプの始動−停止水位が修正され
修正水位が記憶される。
【００２５】ポンプ運転台数制御部５では、ポンプ井水
位信号を入力し、前記ポンプ始動−停止設定修正水位に
基づいて複数の雨水ポンプの始動−停止制御を行い、ポ
ンプ井の水位調整を図る。
位信号を入力し、前記ポンプ始動−停止設定修正水位に
基づいて複数の雨水ポンプの始動−停止制御を行い、ポ
ンプ井の水位調整を図る。
【００２６】なお、本装置は図４（ａ）のようにファジ
イコントローラ内蔵の工業用パソコン単独、あるいは図
４（ｂ）のようにファジイコントローラ内蔵の工業用パ
ソコンと水位によるポンプ台数制御機能およびプロセス
信号入出力機能を有するシーケンスコントローラ（ディ
ジタル制御装置）の組合わせで構成される。
イコントローラ内蔵の工業用パソコン単独、あるいは図
４（ｂ）のようにファジイコントローラ内蔵の工業用パ
ソコンと水位によるポンプ台数制御機能およびプロセス
信号入出力機能を有するシーケンスコントローラ（ディ
ジタル制御装置）の組合わせで構成される。
【００２７】なお、雨水と共に汚水の流入も考慮する場
合には、先に出願した特願平５−１２６６６５(特開平
６−３３６９８２号公報参照)「汚泥ポンプの運転台数
制御装置」と組合わせることが可能である。
合には、先に出願した特願平５−１２６６６５(特開平
６−３３６９８２号公報参照)「汚泥ポンプの運転台数
制御装置」と組合わせることが可能である。
【００２８】即ち、平日，休日，特異日等に応じて設定
した流入汚水量予測パターンより、カレンダーに応じて
選択した予測汚水流入量と本発明の予測雨水流入量とを
合計した値をポンプ井への流入予測値としてファジイ推
論部３に入力し、ポンプ始動−停止用設定水位調整装置
をファジイ推論してポンプ始動−停止修正水位設定部４
に入力し、ポンプ始動−停止水位設定値を修正し、該修
正水位をポンプ運転台数制御部５に設定し、ポンプ井の
水位変化に応じて雨水ポンプを始動−停止させポンプ井
の水位調整を行う。
した流入汚水量予測パターンより、カレンダーに応じて
選択した予測汚水流入量と本発明の予測雨水流入量とを
合計した値をポンプ井への流入予測値としてファジイ推
論部３に入力し、ポンプ始動−停止用設定水位調整装置
をファジイ推論してポンプ始動−停止修正水位設定部４
に入力し、ポンプ始動−停止水位設定値を修正し、該修
正水位をポンプ運転台数制御部５に設定し、ポンプ井の
水位変化に応じて雨水ポンプを始動−停止させポンプ井
の水位調整を行う。
【００２９】
【発明の効果】以上の説明のように、降雨量計測値パタ
ーンと雨水流入量パターンの相関関係に基づき雨水流入
量の予測演算式を選定し、降雨量データを基に前記予測
演算式により予測雨水流入量データを算出し、降雨量と
共に記憶する一方、該予測量とポンプ井水位変化とに基
づき単位時間毎にファジイ推論を行い雨水ポンプの始動
−停止設定水位の調整量を求め、設定水位を修正し、該
設定水位に基づき雨水ポンプの運転台数制御を行い、ポ
ンプ井の水位調整を行う装置であるので、 （１）雨水流入量の増加−減少に対し、雨水ポンプの始
動−停止、即ち揚水量の増加−減少に迅速に対応でき
る。
ーンと雨水流入量パターンの相関関係に基づき雨水流入
量の予測演算式を選定し、降雨量データを基に前記予測
演算式により予測雨水流入量データを算出し、降雨量と
共に記憶する一方、該予測量とポンプ井水位変化とに基
づき単位時間毎にファジイ推論を行い雨水ポンプの始動
−停止設定水位の調整量を求め、設定水位を修正し、該
設定水位に基づき雨水ポンプの運転台数制御を行い、ポ
ンプ井の水位調整を行う装置であるので、 （１）雨水流入量の増加−減少に対し、雨水ポンプの始
動−停止、即ち揚水量の増加−減少に迅速に対応でき
る。
【００３０】（２）雨水ポンプの始動，停止頻度を少な
くできる。
くできる。
【００３１】（２）また汚水の流入を合わせ考慮して制
御することも可能である。
御することも可能である。
【００３２】という優れた効果を有する。
【図１】降雨量計測値，雨水流入量パターン図。
【図２】実施例の雨水ポンプ運転台数制御装置の機能ブ
ロック図。
ロック図。
【図３】（ａ）ポンプ井水位変化量のメンバーシップ関
数、（ｂ）雨水流入予測量のメンバーシップ関数、
（ｃ）設定水位調整量のメンバーシップ関数。
数、（ｂ）雨水流入予測量のメンバーシップ関数、
（ｃ）設定水位調整量のメンバーシップ関数。
【図４】実施例のハード構成（ａ），（ｂ）。
【図５】従来の雨水ポンプ運転台数制御説明図。
１…降雨量，雨水流入量記憶部 ２…雨水流入量予測定数設定部 ３…ファジイ推論部 ４…雨水ポンプ始動−停止修正設定部 ５…ポンプ運転台数制御部 Ｑ0（ｔ）…降雨量計測値パターン Ｑ（ｔ）…雨水流入量パターン
Claims (3)
- 【請求項１】 ポンプ井に設けられた複数の雨水ポンプ
の始動−停止水位を予めそれぞれ設定しポンプ井水位に
応じて当該ポンプを始動あるいは停止させポンプ井水位
を調整する雨水ポンプ運転台数制御装置において、 降雨量計測値パターンと雨水流入量パターンの相関関係
に基づき選定した予測演算式を基に、入力した降雨量計
測値により、予測雨水流量を算出し前記降雨量計測値と
共に記憶する降雨量，予測雨水流入量記憶部と、 前記予測演算式に係る予測定数を設定する予測定数設定
部と、 単位時間当たりのポンプ井水位変化量と前記予測雨水流
入量とに基づきポンプ始動−停止用設定水位の調整量を
推論するファジイ推論部と、 予め設定した設定水位を前記調整量により修正し記憶す
るポンプの始動−停止修正水位設定部と、 ポンプ井水位に応じて前記設定修正水位に基づきポンプ
の始動−停止を制御しポンプ井水位を調整するポンプ運
転台数制御部とを備えることを特徴とする雨水ポンプの
運転台数制御装置。 - 【請求項２】 前記予測演算を次式 Ｑ（ｔ）＝（Ｑ0（ｔ−ｔ0）±△Ｑ）・Ｋ 但しＱ（ｔ）：予測雨水流入量データ Ｑ0（ｔ)：降雨量計測値 ｔ0 ：遅れ時間定数 △Ｑ：降雨量のバイアス補正量 Ｋ：降雨量比例定数 に基づき行うことを特徴とする第1項記載の雨水ポンプ
の運転台数制御装置。 - 【請求項３】 前記ファジイ推論は、汚水流入があれば
前記予測雨水流入量と汚水流入量との和と単位時間当た
りのポンプ井水位変化とに基づき行うことを特徴とする
第１項記載の雨水ポンプの運転台数制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05424694A JP3221213B2 (ja) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | 雨水ポンプの運転台数制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05424694A JP3221213B2 (ja) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | 雨水ポンプの運転台数制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07259175A JPH07259175A (ja) | 1995-10-09 |
| JP3221213B2 true JP3221213B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=12965192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05424694A Expired - Fee Related JP3221213B2 (ja) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | 雨水ポンプの運転台数制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3221213B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6189254B2 (ja) * | 2013-06-21 | 2017-08-30 | 株式会社東芝 | 雨水排水ポンプ制御装置、雨水排水ポンプ制御方法、雨水排水ポンプ制御プログラム、およびパラメータ提供装置 |
| JP6261960B2 (ja) * | 2013-11-13 | 2018-01-17 | 株式会社東芝 | 雨水排水ポンプ制御装置、雨水排水システム、および雨水排水ポンプ制御プログラム |
| CN110439796A (zh) * | 2019-08-21 | 2019-11-12 | 云南云铝涌鑫铝业有限公司 | 水泵的控制系统 |
-
1994
- 1994-03-25 JP JP05424694A patent/JP3221213B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07259175A (ja) | 1995-10-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |