JPH03184101A - ポンプ群の台数制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、下水道における汚水や雨水などの下水ポン
プの運転台数を最適制御するポンプ群の台数制御装置に
関する。

（従来の枝肉） 下水道における汚水や雨水などの下水ポンプ設備は、地
下埋設の管渠と接続されたポンプ井と、吸い込み側がポ
ンプ井と接続される共とに吐出側が下水処理場の初沈池
と接続されたポンプ群とから構成されている。そして、
家庭や工場から排出される汚水や市街地に降った雨水は
、管渠を通ってポンプ井に流れ込み、このポンプ井に溜
め込まれた処理水はポンプ群により前記初沈池へ排出さ
れる。

ポンプ群の総撥水量は運転ポンプ台数の変更により段階
的に、また速度制御や吐出弁開度制御により連続的に調
整される。

ところで、家庭や工場から排出される１９水は、人間集
団の活動によってその時系列変化が週単位か日単位かに
よりある程度定形的になっている。

ところが、雨水は降雨量の地域別の１時系列変化として
とらえても、あるいは管渠を通ってポンプ井へ流入して
くる雨水の時系列変化としてとらえても、共にその都度
変わるものであり、再現性に乏しい。このために、あら
かじめ日単位などのポンプ運転計画を立て得るに十分な
期間に亘る予測値を得ることが困難である。

そこで、従来のポンプ群の台数制御装置では、ポンプ井
の水位レベルに応じて決定されるポンプの総撥水量に基
づいて運転制御するようにしていた。

（発明が解決しようとする課Ｉ￥１） しかしながら、上述のように従来のポンプ群の台数制御
装置では、台風や集中豪雨の時のような急激な流入流量
変化が生じて水位の上昇が速い場合、必要台数のポンプ
の起動／停止にかなりの時間を要し、ポンプ井水位の変
動のみでは急激な水位変化に追従できず、ポンプ操作が
遅れるという問題点があった。さらに、ポンプ起動／停
止が頻繁に起こり、ポンプ寿命を短くする問題点もあっ
た。

そして、これに対処するためには監視員を下水処理場に
配置しておき、ポンプ井の水位を見ながら手動操作によ
りポンプ群の運転台数制御を行なわなければならず、人
手を要する問題点もあった。

この発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
もので、汚水や雨水などの下水のポンプ群の運転台数を
最適なものに１］動制御するポンプ群の台数制御装置を
提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は管渠から流れ込む汚水や雨水などの下水をポ
ンプ井に貯えた後、ポンプ群により下水処理設備へ排出
するポンプ群の台数制御装置において、 前記ポンプ井に設けた水位計および前記ポンプ群の吐出
側に設けた流量計により検出される水位および総撥水量
を逐次入力する入力手段と、入力された水位および総撥
水量から前記ポンプ井への下水の流入流量を推定する流
入流量推定手段と、 現花のポンプ群の運転／停止指令およびあらかじめ設定
された各ポンプの揚水量対水位特性から前記ポンプ群の
総撥水量の最大値と最小値とを求める揚水量最大最小演
算手段と、 求められた総撥水量の最大値および最小値と、前記流入
流量推定値と、現在のポンプ井の水位計１ｌＦＩ値とか
ら所定時間先のポンプ井水位の最大値と最小値とをＴ−
測演算するポンプ井水位予測手段と、求められた水位最
大予測値および最小予測値と、前記流入流量推定値とか
らファジィ推論により前記ポンプ群の起動／停止り制御
の評価値を求めるポンプ制御ファジィ推論手段と、 前記ファジィ推論において参照されるファジィ制御規則
を格納しておく知識ベースと、前記ファジィ推論により
求められたポンプ群の起動／停止に制御の評価値に基づ
いてポンプ群の必要台数の起動／停止の判定を行なう起
動／停止判定手段とを備えたものである。

（作用） この発明のポンプ群の台数制御装置では、流入流量推定
手段が入力手段からのポンプ井水位とポンプ群の総撥水
量に基づいてポンプ井に文・Ｉする下水の流入流量を推
定演算し、揚水量最大最小演算手段がポンプ群の運転中
のポンプによる総撥水量の最大値と最小値とを演算し、
さらに水位予測手段がこの総撥水量の最大値と最小値と
推定された流入流量と現７［の水位計１ｌＦｌ値とから
所定時間先の水位の最大値および最小値を予測する。

ファジィ推論手段は、求められた流入流量推定値と水位
最大予測値および最小予測値に関して知識ベースに格納
されたファジィ制御規則を基にしてファジィ推論してポ
ンプ群の起動／停止制御の評価値を求める。

そして、起動／停止判定手段は、こうして得られたポン
プ群の起動／停止Ｆ制御の評価値に基づいてポンプ群の
必要台数の起動／停止の判定を行ない、それに基づいて
ポンプ群の台数制御を行なうことにより、ポンプ井水位
を常に最適なものに保つ制御を行なう。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説する。

第１図はこの発明の一実施例のシステム構成を示してお
り、１はプロセスを示し、２はポンプ群の台数制御装置
を示している。

まずプロセス１の概要を説明すると、地下に埋設された
青渠から流れ込んだ汚水や雨水などの下水は、沈砂池３
およびスクリーン（図示せず）を経て固体物が取り除か
れた後、ポンプ井４に流入する。このポンプ井４に流入
して叶えられた下水は、複数のポンプＰＩ、・・・Ｐｋ
から成るポンプ群５により下水処理設備の初沈池６へ揚
水される。

ポンプ井４には水位計７が設けられ、またポンプＪＬ　
４の水位には上限値と下限値とが定められている。さら
に、ポンプ群５の吐出側には流量計８が設けられており
、ポンプ群５の総撥水量が逐次検出されるようになって
いる。そして、上記の水位ｇ１７で検出された水位およ
び流Ｉｔ＝１８で検出された総撥水量はポンプ群の台数
制御装置２に取り込まれるようなっている。

ポンプ群の台数制御装置２の構成は次のようになってい
る。

ポンプ群の台数制御装置２は、プロセス１からのポンプ
井水位やポンプ群５の総撥水量の計測値、また各運転ポ
ンプの四転数の計測値などの入力信号、およびポンプ起
動／停止指令や揚水量目標値などの出力信号に対する人
出力制御を行なうプロセスインターフェースつと、ポン
プの流量制御がｉｉＪ能な揚水量レンジ幅を演算する総
撥水量上・下限演算部１０と、現在時刻の流入流量を推
定する流入流量推定部１１と、前記総撥水量上・下限演
算部１０の出力と前記流入流量推定部１１の出力とから
あらかじめ設定された所定時間先の水位を予測する水位
予１１１部１２とを備えている。

さらにポンプ群の台数制御装置２は、ポンプ起動／停止
制御の評価値をファジィ推論するファジィ推論部１３と
、このファジィ推論部１３に入力される入力値を演算す
る前処理部１４と、制御パラメータを格納しておく制御
パラメータ格納部１５と、ファジィ推論部１３において
参照されるファジィルールを格納しておく知識ベース１
６とを備えている。

またさらにポンプ群の台数制御装置２は、前記ファジィ
推論部１３から出力されるポンプ起動／停＋Ｉ：　’３
′ｆ１Ｆ１４の評価値からポンプ起動／停止判定を行な
い、ポンプ起動／停止指令を出力する起動／停止判定部
１７と、ポンプ群５の稼動状態によりポンプ井水位目標
値を演算する水位目標値演算部１８と、前記水位目標値
にプロセスが追従するように揚水量目標値を演算するＰ
夏制御演算部１９とを備えている。

前記制御パラメータ格納部１５と知識ベース１６に対し
ては、それらに蓄えられている制御パラメータおよびフ
ァジィルールの修正、追加を行なうためにオペレータ２
０とのインターフェースをとるマンマシンインターフェ
ース２１と、ＣＲＴ２２とが接続されている。

次に、上記の構成のポンプ群の台数制御装置２の動作に
ついて説明する。

制御パラメータ格納部１５には台数制御水位レベルやポ
ンプ特性あるいはポンプ井構造などのパラメータがあら
かじめ格納されており、また予測時間やその他の制御指
令が入力されている。また知識ベース１６には、ファジ
ィ推論部１３において参照されるファジィルールが（ｉ
ｆ・・・・・・、　　ｔｈｅｎ・・・・・・、）形式で
蓄えられている。

この状態において、ポンプ群の台数制御および揚水量目
標値演算処理が以下のように実行される。

まず、流入流量推定部１１では、入力された水位および
総撥水量から白己同帰モデルが得られる。

すなわち、離散時刻ｋにおいて、流入流量のｎ、＋１系
列データＱ　（ｉ）（ｉ−１，２，・・・、ｋ）が人手
済みであるとすれば、これによるｒ１己同帰モデルが次
の（１）式で得られる。

Ｑ　　（ｋ）　　−Σ　ｘ、＊Ｑ（ｋ−ｉ＋１）−１１ Ｑ　　（ｋ−１）− ＩＨ（ｋ）−Ｈ（ｋ−１）１ ＊Ａ　　（Ｈ（ｋ−１））　　＋Ｑｐ　　（ｋ−１）・
・・　（１） ここで、パラメータｘ、（ｉ−１，２，・・・、ｍ）は
最小２乗法によって決定される。また、パラメータＱ　
（ｋ）は離散時刻にで検出された流入流量値である。さ
らに、ｍは説明変数であり、この説明変数ｍの値として
は、幾つのデータが回帰すればよいかを決定するＡＩＣ
（赤池情報基準）のような基中を用いて、あらかじめ本
対象に関するデータを用いて決定されるものである。さ
らに、Ｈは検出された水位を、Ａは水位がＨの時のポン
プ井４の断面積を、Ｑｐは検出されたポンプ井４の総撥
水量を示している。

そして、上記（１）式の自己回帰モデルのパラメータＸ
、を状！Ｉ！！、量’ｘ、（ｋ）として取り扱い、１　
　　　　　　　　　　　　　１ 観測には雑音が含まれていると解釈すると、本予ＩＩＦ
Ｊンステムの状態推移方程式と出力観測方程式とは、次
の（２）、（３）式で得られる。

Ｘ　（ｋ＋１）−Ｘ　（ｋ）　　　　　　　　−（２）
Ｑ　　（ｋ）　　＝Ｈ（ｋ）　　”　　＊Ｘ　　（ｋ）
　　＋ｖ　　（ｋ）・・・　（３） ここて、 Ｘ　（ｋ）は離散時刻にでの状態ベクトルであり、Ｘ　
（ｋ）＝　（ｘ　　　（ｋ）、Ｘ２　　（ｋ）、−、ｘ
ｍ（ｋ））”である。またＨ　（ｋ）は離散時刻にでの
既知のベクトルで、Ｈ（ｉ　−（Ｑ　（ｋ）　、　Ｑ（
ｋ−１）　、　−、Ｑ　（ｋ−ｍ）　）　”であり、Ｖ
（ｋ）はスカラーで正規白色雑音とする。すなわち、ｖ
　（ｋ）はｊｌｌ均Ｏ１分散σ２の正規分布に従うもの
と考えられる。

このようにして決定された自己回帰モデルに対してカル
マンフィルタの理論を適用することにより、流入流量の
推定値が以下のようにして求められる。

すなわち、上記（２）式と（３）式で表わされるシステ
ムに対してカルマンのフィルタ理論が適用でき、具体的
には次の演算により状態量の最適推定値が得られる。

父（ｋ）ｌ−父（ｋ−１）　＋Ｇ　（ｋ）　＊Ｂ　（ｋ
）Ｂ　　（ｋ）　　− Ｑ　（ｋ）−Ｈ（ｋ）　Ｔ＊父（ｋ−１）・・・　（４
） Ｇ　　（ｋ）　　−Ｐ　　（ｋ−１）　　＊Ｈ（ｋ）　
　＊（１＋Ｈｌ）Ｔ　＊ｐ　（）ｃ−１）＊Ｈ（ｋ））
・・・　（５） Ｐ　　（ｋ）　　− ｆｌ　　−Ｇ　　（ｋ）　　＊Ｈ（ｋ）”　　）Ｉ　　
＊Ｐ　　（ｋ−１）・・・　（６） ここで、×（ｋ）はＸ　（ｋ）の推定値、Ｇ　（ｋ）は
カルマン利得ベクトル、Ｐ　（ｋ）は推定誤差の共分散
を観、１ｔ１雑音の分散σ２で割った行列、■は！１１
位行列である。

したがって、流入流ｊｌＱ　（ｋ）の推定値Ｑ　（ｋ）
は次の（７）式により得られる。

Ｑ　（ｋ）　−Ｈ（ｋ）　”　＊父（ｋ）　　　　・・
・（７）このようにして、この実施例ではｎ己回帰モデ
ルヲ得て、この０己回帰モデルにカルマンフィルタの゛
理論を適用することによって計測されたポンプ井の水位
およびポンプの総撥水量から現在ポンプ井に流入してい
る流入流ｆｆ１Ｑが推定されるのである。

前記総撥水量上・下限演算部１０では、現在のポンプ運
転／停止信号に基づいて、あらかじめ設定・されている
ポンプ特性、すなわち総撥水量対水位特性から総揚、水
量のレンジを演算する。これは、現在のポンプの運転状
態から最小どれくらいの鵬水量があるか、また最大どれ
くらいの揚水量があるかを求めるものであり、得られた
最小値をＱｐｎ、また最大値をＱｐｘとする。

次に、水位予測部１２では、上記のようにして得られた
総撥水量の最小値Ｑｐｎ、最大値Ｑｐｘと、設定された
予測時間ΔＴと現性の水位Ｈ（ｋ）と、前記流入流量推
定値Ｑ　（ｋ）とからΔＴ時間先の水位の最小値口ｎと
最大値Ｒｘとが以下の式（８）および（９）により求め
られる。

１：ｊｎ−Ｈ（ｋ）＋ （Ｑ　　（ｋ）　　−Ｑｐｘ）　　＊　ΔＴ／Ａ　　（
Ｈ（ｋ））・・・　（８） ＲＸ−Ｈ（ｋ）　　＋ （Ｑ　　（ｋ）　　−Ｑｐｎ）＊　ΔＴ／Ａ　　（Ｈ（
ｋ）　　）・・・　（９） 前処理部１４では、水位予測部１２により求められた予
測時間ΔＴ先の最小水位ｎｎと最大水位ｎｘ１および前
記流入流量推定部１１により求められた流入流量推定値
Ｑ　（ｋ）から、以下の式（１０）〜（１２）によりフ
ァジィ推論の入力値を演算する。

Ｆｉｎ（Ｑ） （Ｑｐｘ−Ｑｐｎ）／２ ・・・　（１２） ただし、ここで、 ＨＨ：ポンプ稼動台数に対するポンプ起動水位ＬＬ：ボ
ンブ稼動台数に対するポンプ停止１．、水位Ｆｌｎ（Ｒ
ｘ）、Ｆｌｎ（Ｒｎ）、Ｆｉｎ（Ｑ）：ファジィ入力変
数 である。

ここで、ファジィ入力変数Ｆｉｎ（Ｒｘ）、Ｆｉｎ（Ｒ
ｎ）の意味を第２図を用いて説明する。Ｈ（ｋ）は現７
［時刻ｋにおけるポンプ井水位である。

ＲＸおよび９ｎはその定義より予ｆｌ？Ｉ　間開ΔＴ後
の予測水位を示し、したがって１Ｒｘ−Ｒｎｌはポンプ
稼動台数に対する予測時間ΔＴだけ先の時刻における水
位制御範囲を示し、その範囲がポンプ起動水位ＨＨの辺
りにあればポンプを起動した方がよく、ポンプ停止水位
ＬＬの辺りにあればポンプを停止させた方がよいと１１
１断できる。そこで、第２図においては、その起動／停
止の捏度を１ｎｘ−Ｒｎｌを１００％として、それぞれ
α％、β％として示している。

またＦｉｎ（Ｑ）は、ポンプ稼動台数に対する流入流ｆ
ｆ１Ｑ（ｋ）における揚水量制御の可能性を示している
。

ファジィ推論部１３では、前処理部１４において求めら
れたＦｌｎ（Ｒｘ）、Ｆｉｎ（Ｒｎ）、Ｆｉｎ（Ｑ）か
ら知識ベース１６に蓄えられているファジィルールを参
魚してポンプ起動／悴止制御の評価値をファジィ推論す
る。

前処理部１４において求められた入力１ＦＩｎ（ＦＴＸ
）、Ｆｌｎ（Ｒｎ）、Ｆｌｎ（Ｑ）はファジィ集合の要
素であり、例えば、Ｆｉｎ（１１ｘ）の入力変数空間を
次のファジィ集合で分割する。

Ｐ　Ｕ　Ｍ　Ｐ　＋　（Ｒｘ　）　　：ＲＸによる１１
１定はポンプ起動である。

ＨＯＬＤ　（１”ｌｘ）： ＲＸによる判定はポンプ維持である。

また、例えば、ｐａｎ（Ｒｘ）の入力変数空間を次のフ
ァジィ集合で分割する。

ＰＵＭＰ　　　（Ｒｎ）　　： ９ｎによるｔ、１１定はポンプ停止である。

ＨＯＬＤ　（１’（ｎ）： １１ｎによる判定はポンプ維持である。

また、例えば、Ｆｉｎ（Ｑ）の入力変数空間を次のファ
ジィ集合で分割する。

ＰＵＭＰ＋（Ｑ）： Ｑによる判定はポンプ起動である。

ＨＯＬＤ　（Ｑ）： Ｑによる判定はポンプ維持である。

ＰＵＭＰ　　（Ｑ）： Ｑによるｉす定はポンプ停止である。

そして、ファジィ推論部１３は、 この前処理部 １４からの入力値に基づいてファジィ集合で評価し、例
えば、出力変数空間を次のようなファジィ集会で分割す
る。

４０ＭＰ＋（ｎｘ、ｎｎ、Ｑ）； ＲＸ、Ｒｎ、Ｑによるｉり定はポンプ起動である。

ＨＯＬＤ　（Ｒｘ、ｆ’ｔｎ、Ｑ）： ＲＸ、１”Ｉｎ、Ｑによるｉり定はポンプ維持である。

ＰＵＭＰ　　（Ｒｘ、Ｒｎ、Ｑ）： ＲＸ、Ｒｎ、Ｑによる判定はポンプ停 止である。

そして、このファジィ集合はそれぞれ第３図に示すよう
なメンバーシップ関数で表わされる。この第３図におい
て、Ｘはそれぞれの入力変数値を示し、μＹはそれぞれ
のファジィ集合に属する属性度を示す。

例えば、ＲＸに関する入力変数値が０．０であれば、Ｐ
　Ｕ　Ｍ　Ｐ　＋　（Ｒｘ　）　＝　０　、　５　＝　
ＨＯＬ　Ｄ（Ｒｒ）であり、ｎｎに関する入力変数値が
０゜２であれば、ＰＵＭＰ　　（Ｒｎ）−１，０，ＨＯ
ＬＤ　（Ｒｎ）−０であり、さらにＱに関する入力変数
値が１．０であれば、４０ＭＰ＋（Ｑ）−０゜５−ＨＯ
ＬＤ　（Ｑ）である。

ファジィ推論部１３におけるファジィ推論の方法は、ル
ール条件部のメンバーシップ関数、粘論部のメンバーシ
ップ関数および入力値から、前記知識ヘース１６に蓄え
られたルールに話づいてファジィ演算を行ない、合成あ
いまい集合を作成し、この合成あいまい集合の最大値を
出力合成関数とし、この出力合成関数の重心をファジィ
推論の出力とする方法を用いている。

只体的には、各ルールごとに入力値に対して条件部のメ
ンバーシップ関数の最小値を重み係数とし、粘論部のメ
ンバーシップ関数の最大値を前記重み係数としたファジ
ィ集合を作威し、すべてのルールに関して繰り返し、各
ルールで得られたファジィ集合の和を合成あいまい集合
とし、合成あいまい集合の最大値を出力合成関数とし、
この出力合成関数の重心を次の０式（１３）により演算
し、この値をファジィ推論の評価値とする。

ＰＵＭＰＩｎ「− ・・・　（１３） ただしここで、ＰＵＭＰＩｎｆはファジィ推論値、Ｘは
ファジィ出力変数、Ｂ　は出力合成関数である。

ここで、知識ベース１６に蓄えられ、前記ファジィ推論
部１３において参照されるファジィルールの一例をあげ
ると、次のようになる。

ｉｆ　　Ｆｉｎ（Ｒｘ） ｉ　ｓ　　Ｐ　Ｕ　Ｍ　Ｐ　＋　（Ｒｘ　）ａｎｄ　　
　Ｆｌｎ（Ｑ） ｉ　　ｓ　　　ＰＵＭＰ　　（Ｑ） ｔ　　ｈ　　ｅ　　ｎ　　　ＰＵＭＰｌｎｒｉ　ｓ　　
４０ＭＰ＋（Ｒｘ、Ｒｎ、Ｑ）ｉｆ　　　Ｆｉｎ（Ｒｘ
） ｉｓ　　　ＨＯＬＤ（Ｒｘ） ａｎｄ　　　Ｆｉｎ（ｑｎ） ｉｓ　　　ＨＯＬＤ（Ｒｎ） ａｎｄ　　　Ｆｉｎ（Ｑ） ｉｓ　　　ＨＯＬＤ（Ｑ） ｔｈｅｎ　　　ＰＵＭＰＩｎｆ ｉ　　ｓ　　　ＨＯＬＤ　　（ＲＸ、Ｉｎ、Ｑ）ｉｆ　
　　Ｆｉｎ（９ｎ） ｉｓ　　　ＰＵＭＰ　　　（Ｒｎ） ａｎｄ　　　Ｆｉｎ（Ｑ） ｉｓ　　　ＰＵＭＰ　　　（Ｑ） ｔｈｅｎ　　　ＰＵＭＰＩｎｒ ｉ　　ｓ　　　ＰＵＭＰ　　　（９ｘ、ｉｎｎ、Ｑ）こ
のようにして得られたファジィ推論結果に対して、起動
／停止判定部１７は次の条件式に基づいてポンプの起動
／停止を判定し、プロセスインターフエース９を通して
プロセス１側に出力する。

ＰＵＭＰｉｎ「　＞ｏｎ　　　　　　　　　　　−（１
４）ｏｆｆ　　≦ＰＵＭＰＩｎｒ　≦　Ｏｎ　　　　　
−（１５）ＰＵＭＰｌｎ「＜ｏ　ｆ　ｆ　　　　　　−
・（１，６）ただしここで、 ｏｎ：ポンプ起動条件境界値 ｏｆｆ：ポンプ停止Ｉ−条件境界値 である。

すなわち、条件式（１４）が威り立つならばポンプ起動
指令を出力し、条件式（１５）が成り立つならばポンプ
台数を現状に維持し、条件式（１６）が威り立つならば
ポンプ停止指令を出力する。

なお、第３図においては、ｏｎ＝０．５．ｏｆｆ−−０
，５として示しである。

このようにしてポンプ起動／停ｉｔ指令を求めた後は、
水位目標値演算部１８ではポンプごとに設定された起動
／停止レベルＨＨ，ＬＬに応じた水位目標値が演算され
、ＰＩ制御演算部１９へ与えられる。そして、ＰＩ制御
演算部１９では水位目標値と前記検出水位との偏差に対
してＰＩ演算が行なわれる。そして、ＰＩ制ｇｏ演算部
１９の出力からポンプの速度制御［１標値が求められ、
プロセスインターフェース９へ出力されてポンプの速度
制御が実行される。

なお、この実施例では、ポンプモータを可変速制御する
ことにより揚水量を制御する構成としたが、ポンプは固
定速としてポンプ吐出側に設けたバルブの開閉制御によ
り揚水量を制御するようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、流入流量に応じたポン
プの最適な運転台数制御を無人により行なうことができ
、しかも起動／停車に関するルールがファジィ推論の特
徴であるあいまい表現で表現されるのでポンプの入り切
りの頻度を少なくすることができてポンプ寿命の長命化
が図れる。

さらに、ポンプ井水位とポンプ井流入流量とを基にして
ファジィ推論によりポンプの起動／停止制御を行なうの
で、例えばポンプ井水位は上昇傾向にありながらもポン
プ井流入量が低下傾向にあってポンプの起動を必要とし
ない場合や、ポンプ井水位は定位を保っているがポンプ
井流入流量が急激に上昇しポンプの早切の起動が必要な
場合などにも的確にポンプの台数制御ができ、信頼性の
高いポンプ群の台数制御が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のシステム構成図、第２図
は上記の実施例の千１１ＦＩ水位に基づくポンプ起動／
停止判定動作を説明する説明図、第３図は上記の実施例
のファジィ推論のためのメンバーシップ関数による入出
力変数空間のファジィ分割例を示す説明図である。 １・・・プロセス ２・・・ポンプ群の台数制御装置 ３・・・沈砂池　　　　　　４・・・ポンプ井５・・・
ポンプ群　　　　　６・・・初沈池７・・・水位計　　
　　　　８・・・流量計９・・・プロセスインターフェ
ース １０・・・総撥水量上・下限演算部 １１・・・流入流量推定部　１２・・・水位予測部３・
・・ファジィ推論部　１４・・・前処理部５・・・制御
パラメータ格納部 ６・・・知識ベース　　　１７・・・起動／停正判定部
８・・・水位１１標値演算部 ９・・・ＰＩ制御演算部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 管渠から流れ込む汚水や雨水などの下水をポンプ井に貯
   えた後、ポンプ群により下水処理設備へ排出するポンプ
   群の台数制御装置において、前記ポンプ井に設けた水位
   計および前記ポンプ群の吐出側に設けた流量計により検
   出される水位および総揚水量を逐次入力する入力手段と
   、入力された水位および総揚水量から前記ポンプ井への
   下水の流入流量を推定する流入流量推定手段と、 現在のポンプ群の運転／停止指令およびあらかじめ設定
   された各ポンプの揚水量対水位特性から前記ポンプ群の
   総撥水量の最大値と最小値とを求める揚水量最大最小演
   算手段と、 求められた総揚水量の最大値および最小値と、前記流入
   流量推定値と、現在のポンプ井の水位計測値とから所定
   時間先のポンプ井水位の最大値と最小値とを予測演算す
   るポンプ井水位予測手段と、求められた水位最大予測値
   および最小予測値と、前記流入流量推定値とからファジ
   ィ推論により前記ポンプ群の起動／停止制御の評価値を
   求めるポンプ制御ファジィ推論手段と、 前記ファジィ推論において参照されるファジィ制御規則
   を格納しておく知識ベースと、 前記ファジィ推論により求められたポンプ群の起動／停
   止制御の評価値に基づいてポンプ群の必要台数の起動／
   停止の判定を行なう起動／停止判定手段とを備えて成る
   ポンプ群の台数制御装置。