JP3221243B2 - 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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- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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- Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment
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Description
に関し、特にファジィ推論を用いて最適な制御を実現す
るものに関する。
では、流入下水として汚水だけでなく、雨水も流入して
くるため、一般的に汚水ポンプと雨水ポンプが設置され
る。
な揚排水機能が必要とされ、後段の処理プロセスや前段
の沈砂池プロセスの沈降効率などを考慮した排水が目的
となり可変速ポンプで計画される場合が多い。
非定常的な揚排水機能が必要とされ、短時間で迅速な排
水が目的となり固定速ポンプで計画される場合が多く、
また流入下水量に対応して複数台が設置されるためポン
プ運転台数制御が行われる。
的には図4に示すように、ある特定した流入雨水量パタ
ーンを前提としてポンプ井水位に始動水位と停止水位を
固定的に設定し、ポンプ井水位がこの設定水位に達した
ときに、オン−オフ制御によるポンプ始動,停止指令を
出力して水位を調整していた。
の方法では、ポンプ井水位に始動水位と停止水位を固定
的に設定し、それらの水位によるオン−オフ運転を行っ
ているため、次のような課題があった。
は、実プロセスにおいては困難であるにもかかわらず、
前提とした流入下水量パターンに対応して始動水位と停
止を固定的に設定している。
な流入下水量パターンなどに対して、ポンプ井水位の過
大な上昇やポンプの始動停止頻度を上昇させることにな
る。
寿命の低下や電力消費量の上昇などを招くことになる。
制御方式であり、予測的な要素がないため制御性として
流入下水量の変動に依存する割合が多くなるため、ロバ
ストな制御とすることが困難である。
予測的な要素も判断して、過大な流入下水量パターンに
対して、ポンプ水位の過大な上昇を防止し、且つポンプ
の始動−停止の頻度を低減する雨水ポンプの運転台数制
御装置を提供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段は、ポンプ井に設けられた複
数の雨水ポンプの始動−停止水位を予めそれぞれ設定し
たポンプ井水位に応じて当該ポンプを始動又は停止させ
て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、あらかじめ設定した基準水位とポンプ井の
水位との水位偏差量を検出して偏差信号HLを出力する
水位偏差量検出手段と、ポンプ井の水位をT1,T2,T
3時刻前の過去水位と現在水位との変化量△L1,△
L2,△L3を予測的な要素として演算する水位変化量演
算手段と、前記水位の偏差信号HLと変化量△L1,△
L2,△L3を入力変数とし、ポンプ増減指令値△Nを出
力変数としてポンプ井の水位の調整量を推論し、ポンプ
運転台数の増減の確信値として出力するファジィ推論手
段と、該ファジィ推論手段の出力を離散値に変換し、ポ
ンプ増減台数指令信号をポンプ制御手段に出力するしき
い値変換手段と、このしきい値変換手段の指令信号を受
けて前記雨水ポンプの始動−停止を制御しポンプ井水位
を調整するポンプ台数制御手段とを備え最適な固定速の
雨水ポンプの運転台数制御を実現する。
論手段には設定基準水位との偏差水位は比例した偏差信
号HLと、T1,T2,T3秒前の過去水位と現在水位の
3つの変化量信号△L1,△L2,△L3が入力されてい
るので、ファジィ推論手段で、これらの偏差信号HL、
変化量信号△L1,△L2,△L3を現象項目とし、ポン
プ増減台数指令を原因項目とするファジィ推論が行わ
れ、その推論結果に基づいてしきい値変換手段およびポ
ンプ台数制御手段を介して複数台の雨水ポンプの始動−
停止制御が行われ、ポンプ井の水位が調整される。
も、それを速やかに予測し、短時間で対応して迅速な排
水を可能とする。
て説明する。図1は本発明の一実施例の下水処理場にお
ける雨水ポンプ運転台数制御の説明図である。
処理場1は、雨水の流入する流入渠2と、雨水中の粗大
ごみを取り除き、土砂などを沈殿除去する沈砂池3と、
これら粗大ごみや土砂を除去した雨水を留めるポンプ井
4と、このポンプ井3の雨水を水処理プロセス6の最初
沈殿池に送水する複数台の雨水ポンプ5(P1〜Pn)を
備えている。7はポンプ井4の水位を計測する水位計を
示し、水位に比例した水位信号を出力する。
ンプ台数制御部で、ファジィ推論手段11を備えてい
る。12はポンプ井4の水位偏差量検出手段で、基準水
位を設定する基準水位設定器13の信号と水位計7の出
力信号とを比較し、その偏差を偏差信号HLとしてファ
ジィ推論手段11に入力する。
T2,T3(秒)前の過去水位と現在水位の3つの変化量
を予測的な要素とし、水位傾向を把握する。即ち、図2
に示すように、現在よりT1秒前のポンプ井水位変化
量、T2秒前の水位変化量、T3秒前の水位変化量を演算
して各変化量信号△L1,△L2,△L3をファジィ推論
手段11に入力する。
手段11の出力信号△Nはポンプ増減の確信値(連続
値)となるため、そのままポンプ増減台数指令(離散
値)にできないため、このしきい値変換手段により離散
値に変換し、ポンプ増減台数指令信号としてポンプ台数
制御手段16に出力し、該ポンプ台数制御手段16で複
数の雨水ポンプ5のうち該当するポンプの運転又は停止
の制御を行う。
象項目)であるT1秒前変化量信号△L1,T2秒前変化
量信号△L2,T3秒前変化量信号△L3、ポンプ井の偏
差量信号HLおよび出力変数(原因項目)であるポンプ
増減指令値△Nを図3のNB,NS,ZO,PS,PB
の5段階のメンバーシップ関数として定め、推論のため
のルールマトリックスを表1のように規定する。
ENルールに基づいてポンプ増減値を推論し、ポンプ台
数制御手段16へ送出する。ポンプ台数制御手段16で
は、この指令を受けて複数台の雨水ポンプの始動−停止
制御を行い、ポンプ井の水位を調整する。
始動水位と停止水位を設定せず、基準となるポンプ井水
位を設定し、T1,T2,T3秒前の過去水位と現在水位
の3つの変化量を予測的な要素として水位傾向を把握
し、基準水位との水位差と3つの変化量を現象項目と
し、ポンプ増減台数指令を原因項目としてファジィ推論
を行って、ポンプの運転台数を制御するようにしたの
で、 (1)流入下水量パターンを特定する必要がなく、実プ
ロセスへの適用が容易な実用性があり、また広範囲の流
入下水量パターンに対応できる柔軟性がある。
しているため、過大な流入下水量パターンに対して、ポ
ンプ井水位の過大な上昇を防止すると共に、ポンプの始
動停止頻度を低減できる。
てポンプ寿命の低下や電力消費量の上昇など防止でき、
最適な排水機能を実現できる。
流入下水量の変動に依存する割合が少することができる
ことになり、よりロバストな制御となる。
アルゴリズムの構成が可能であり、そのルールの変更や
修正なども容易にできる。
Claims (1)
- 【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たポンプ井水位
に応じて当該ポンプを始動又は停止させてポンプ井水位
を調整する雨水ポンプの運転台数制御装置において、あ
らかじめ設定した基準水位とポンプ井の水位との水位偏
差量を検出して偏差信号HLを出力する水位偏差量検出
手段と、 ポンプ井の水位をT1,T2,T3時刻前の過去水位と現
在水位との変化量△L1,△L2,△L3を予測的な要素
として演算する水位変化量演算手段と、 前記水位の偏差信号HLと変化量△L1,△L2,△L3
を入力変数とし、ポンプ増減指令値△Nを出力変数とし
てポンプ井の水位の調整量を推論し、ポンプ運転台数の
増減の確信値として出力するファジィ推論手段と、 該ファジィ推論手段の出力を離散値に変換しポンプ増減
台数指令信号をポンプ制御手段に出力するしきい値変換
手段と、 このしきい値変換手段の指令信号を受けて前記雨水ポン
プの始動−停止を制御しポンプ井水位を調整するポンプ
台数制御手段とを備えたことを特徴とする雨水ポンプの
運転台数制御装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP18382894A JP3221243B2 (ja) | 1994-08-05 | 1994-08-05 | 雨水ポンプの運転台数制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0849287A JPH0849287A (ja) | 1996-02-20 |
JP3221243B2 true JP3221243B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=16142560
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18382894A Expired - Lifetime JP3221243B2 (ja) | 1994-08-05 | 1994-08-05 | 雨水ポンプの運転台数制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3221243B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104060675B (zh) * | 2013-03-21 | 2015-12-09 | 上海市城市排水有限公司 | 城市废水集水井均恒水位排放系统及其排放方法 |
CN110334468B (zh) * | 2019-07-16 | 2021-10-22 | 哈尔滨工业大学 | 一种城市排水管网雨水汇入量与溢流量的定量方法 |
-
1994
- 1994-08-05 JP JP18382894A patent/JP3221243B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH0849287A (ja) | 1996-02-20 |
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