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ポンプ場流入ゲートの自動制御装置 - 特開2001−20368 | j-tokkyo
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【発明の名称】 ポンプ場流入ゲートの自動制御装置
【発明者】 【氏名】植 田 一 彦

【要約】 【課題】流入ゲートを、ポンプ場の運転効率にとって好適な態様で自動制御できるようなポンプ場流入ゲートの自動制御装置を提供すること。

【解決手段】本発明のポンプ場流入ゲートの自動制御装置10は、雨水のポンプ場1への流下量を計測する流下量計測部11を備える。流下量計測部11によって計測された流下量と、ポンプ場1の排水能力とが、比較部12によって比較される。ゲート制御手段13は、比較部12による比較結果に基づいて、流入ゲート2の開度を自動的に調節する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】雨水のポンプ場への流下量を計測する流下量計測部と、流下量計測部によって計測された流下量と、ポンプ場の排水能力とを比較する比較部と、比較部による比較結果に基づいて、流入ゲートの開度を自動的に調節するゲート制御手段と、を備えたことを特徴とするポンプ場流入ゲートの自動制御装置。
【請求項2】流下量計測部は、所定の時間間隔で雨水のポンプ場への流下量を計測するようになっており、比較部は、流下量計測部によって所定の時間間隔で計測された各流下量と、ポンプ場の排水能力とをそれぞれ比較するようになっており、ゲート制御手段は、比較部による各比較結果に基づいて、流入ゲートの開度を所定の時間間隔毎に自動的に調節するようになっていることを特徴とする請求項1に記載のポンプ場流入ゲートの自動制御装置。
【請求項3】ゲート制御手段は、比較部による比較結果に基づいて、流下量計測部によって計測された流下量がポンプ場の排水能力を上回っている場合、ポンプ場に入る流入量がポンプ場の排水能力の範囲内となるように流入ゲートの開度を小さくし、流下量計測部によって計測された流下量がポンプ場の排水能力を上回っていない場合、流入ゲートの開度を全開とするようになっていることを特徴とする請求項1または2に記載のポンプ場流入ゲートの自動制御装置。
【請求項4】ゲート制御手段は、流下量計測部によって計測された流下量がポンプ場の排水能力を上回っている場合に、ポンプ場に入る流入量がポンプ場の排水能力の範囲内となるような流入ゲートの開度を演算する開度演算部を有していることを特徴とする請求項3に記載のポンプ場流入ゲートの自動制御装置。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、雨水のポンプ場への流入量を調節する流入ゲートを制御する装置に係り、とりわけ、流入ゲートをポンプ場の運転効率にとって好適な態様で自動的に制御するポンプ場流入ゲートの自動制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】雨水ポンプ場の流入ゲートは、通常全開の状態に維持され、雨水は次々とポンプ場に流入する。ポンプ場に流入する雨水は、ポンプ場のポンプによって、河川等へ排水される。
【0003】従来、ポンプの排水能力を上回る量の雨水がポンプ場に流入する場合、ポンプ場の操作員が、手動制御によって流入ゲートを閉めてその開度を調節し、ポンプ場が水没してポンプ場の機能が回復不能なまでに失われることを回避している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】降雨現象は自然現象であるから、ポンプ場に流入する雨水の流入ピークも昼夜を問わずに生じる。従って、ポンプ場の操作員は、昼夜を問わずにポンプ場への雨水流入量を監視していなければならない。
【0005】また、流入ゲートの開度の調節は、雨水の流入状態に応じてなされるが、その判断は各操作員に委ねられるため、制御にバラツキが生じ得る。また、操作員にとっても、常に正確な判断能力を求められることは、負担が大きい。
【0006】本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、流入ゲートを、ポンプ場の運転効率にとって好適な態様で自動制御できるようなポンプ場流入ゲートの自動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】本発明は、雨水のポンプ場への流下量を計測する流下量計測部と、流下量計測部によって計測された流下量と、ポンプ場の排水能力とを比較する比較部と、比較部による比較結果に基づいて、流入ゲートの開度を自動的に調節するゲート制御手段と、を備えたことを特徴とするポンプ場流入ゲートの自動制御装置である。
【0008】本発明によれば、ゲート制御手段が、流下量計測部によって計測された流下量とポンプ場の排水能力との比較結果に基づいて、流入ゲートの開度を自動的に調節するため、ポンプ場の運転効率にとって好適な態様の自動制御が実現され得る。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【0010】図1は、本発明の第1の実施の形態によるポンプ場流入ゲートの自動制御装置を示す構成概略図である。図1に示すように、本発明の第1の実施の形態のポンプ場流入ゲートの自動制御装置10は、雨水のポンプ場1への流下量を計測する流下量計測部11を備えている。
【0011】流下量計測部11は、計測時から所定時間tだけ先に設定される想定時における、ポンプ場1への流下量Q(t)を計測するようになっている。通常、計測時と想定時との間の時間差tは数十分であるが、基本的に任意の時間差が適用可能である。
【0012】本実施の形態の流下量計測部11は、ポンプ場1に接続される各管渠3に設けられた管渠水位計11aと、レーダ雨量計11bと、地上雨量計11cとを有している。各管渠水位計11aとレーダ雨量計11bと地上雨量計11cとは、流下量予測演算部11dに接続されている。流下量予測演算部11dは、管渠水位計11a、レーダ雨量計11b及び地上雨量計11cの各出力値に基づいて、ポンプ場1への流下量Q(t)を計測(予測演算)するようになっている。
【0013】流下量予測演算部11dによる計測(演算)方法については、例えば、特開平7−191152号公報、特開平8−50181号公報、特開平7−47350号公報、特開平9−190227号公報、特開平9−198145号公報などに開示されたものが採用され得る。各公報の内容は、ここで引用されることによって、本明細書中に盛り込まれる。
【0014】また、本実施の形態の流下量計測部11は、所定の時間間隔Δtで雨水のポンプ場1への流下量Q(t)、Q(t+Δt)…を計測するようになっている。計測開始時において、計測時から想定時までの間の流下量Q(0)、Q(Δt)〜Q(t)の値は、例えば適宜の補完プログラムによって導出される。
【0015】流下量計測部11には、流下量計測部11によって計測された流下量Q(t)と、ポンプ場の排水能力Aとを比較する比較部12が接続されている。本実施の形態の比較部12は、流下量計測部11によって所定の時間間隔Δtで計測された各流下量Q(t)、Q(t+Δt)…と、ポンプ場の排水能力Aとを比較するようになっている。
【0016】ポンプ場1の排水能力Aは、例えば、ポンプ場1の稼動ポンプ6の台数Nと、各稼動ポンプ6の最大排水量P (i=1,…,N)とにより、【数1】

で表せる。P =Pであれば、【数2】

となる。
【0017】本実施の形態における排水能力Aは、比較部12に接続された排水能力演算部15において、ポンプ場1の状態に応じて、式(1)または式(2)によって求められる。もっとも、予め計算された値を、比較部12内に記憶しておくことも可能である。なお、ポンプ場1の状態には、吐出弁7の開度も影響し得る。
【0018】比較部12には、比較部12による比較結果に基づいて、流入ゲート2の開度を自動的に調節するゲート制御手段13が接続されている。本実施の形態のゲート制御手段13は、比較部12による各比較結果に基づいて、流入ゲート2の開度を所定の時間間隔Δt毎に自動的に調節するようになっている。
【0019】ゲート制御手段13は、流下量計測部11によって計測された流下量Q(t)、Q(t+Δt)…がポンプ場の排水能力Aを上回っている場合に、ポンプ場1に入る流入量R(t)、R(t+Δt)…がポンプ場1の排水能力Aの範囲内となるような所定時間Δt毎の流入ゲート2の開度を演算する開度演算部13aを有している。開度演算部13aは、所与のデータテーブルやプログラムのみによって流入ゲート2の開度を求めてもよいし、実際のポンプ場1の雨水流入量を検出する種々の公知の機構と共に用いられてもよい。
【0020】そして、本実施の形態のゲート制御手段13は、流下量計測部11によって計測された流下量Q(t)、Q(t+Δt)…がポンプ場1の排水能力Aを上回っている場合、開度演算部13aによる演算結果に基づいて流入ゲート2の開度を小さくするようになっている。一方、流下量計測部11によって計測された流下量Q(t)、Q(t+Δt)…がポンプ場1の排水能力Aを上回っていない場合、流入ゲート2の開度を全開とするようになっている。
【0021】本実施の形態によれば、流下量計測部11によって計測された流下量Q(t)、Q(t+Δt)…がポンプ場1の排水能力Aを上回っている場合、流入ゲート2の開度はゲート制御手段13によって自動的に小さくなる。一方、流下量計測部11によって計測された流下量Q(t)、Q(t+Δt)…がポンプ場1の排水能力Aを上回っていない場合、流入ゲート2の開度は自動的に全開となる。従って、流入ゲート2を、ポンプ場1の運転効率にとって最適な態様で自動的に制御することができ、操作員のポンプ場の監視負担及び流入ゲート制御のための判断負担が、解消される。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、流入ゲートを、ポンプ場の運転効率にとって好適な態様で自動制御できる。従って、操作員のポンプ場の監視負担及び流入ゲート制御のための判断負担が、解消される。
【出願人】 【識別番号】000003078
【氏名又は名称】株式会社東芝
【出願日】 平成11年7月12日(1999.7.12)
【代理人】 【識別番号】100064285
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 一雄 (外3名)
【公開番号】 特開2001−20368(P2001−20368A)
【公開日】 平成13年1月23日(2001.1.23)
【出願番号】 特願平11−196980