JPH0782391B2 - 送配水システム - Google Patents
送配水システムInfo
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- JPH0782391B2 JPH0782391B2 JP29225485A JP29225485A JPH0782391B2 JP H0782391 B2 JPH0782391 B2 JP H0782391B2 JP 29225485 A JP29225485 A JP 29225485A JP 29225485 A JP29225485 A JP 29225485A JP H0782391 B2 JPH0782391 B2 JP H0782391B2
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- water distribution
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポンプあるいは高い場所に設置した配水池か
らその圧力により送配水管路を経由して遠方に送配水す
る系統において、管路の末端圧を適正に保つようにポン
プの回転数を操作して吐出圧力を、あるいは水圧調整弁
の開度を操作して２次側圧力をそれぞれ制御する水圧調
整制御装置と、さらに上記送配水管路上に管路破壊を検
出する装置とを有する送配水システムに関する。
らその圧力により送配水管路を経由して遠方に送配水す
る系統において、管路の末端圧を適正に保つようにポン
プの回転数を操作して吐出圧力を、あるいは水圧調整弁
の開度を操作して２次側圧力をそれぞれ制御する水圧調
整制御装置と、さらに上記送配水管路上に管路破壊を検
出する装置とを有する送配水システムに関する。
第５図は送配水システムの従来例を示す構成図である。
なお、同図において、１は配水池、２は減圧弁、３は管
路、４は圧力計、６は流量計、13は減圧制御器、20は比
較検出器、21は割算回路、22は係数演算器、23は圧力偏
差検出器、24は流量偏差検出器である。
なお、同図において、１は配水池、２は減圧弁、３は管
路、４は圧力計、６は流量計、13は減圧制御器、20は比
較検出器、21は割算回路、22は係数演算器、23は圧力偏
差検出器、24は流量偏差検出器である。
かかる構成において、高い場所に設置した配水池１から
減圧弁２を介して管路系３に送配水が行なわれ、この管
路系３の末端には一般家庭や工場等が接続される。管路
系３には減圧弁の２次圧を計測する圧力計４および管路
内の流量を計測する流量計６が設置される。管路系３の
減圧弁２は、夜間の需要量が少ない時の過剰高圧防止の
ために設置される。過剰高圧になると漏水量が増え、ま
た管路の経年変化による劣化を招くため、減圧弁による
２次圧力の制御、すなわち減圧制御器13を設置し、手動
またはタイマにて夜間時の減圧を行なう。
減圧弁２を介して管路系３に送配水が行なわれ、この管
路系３の末端には一般家庭や工場等が接続される。管路
系３には減圧弁の２次圧を計測する圧力計４および管路
内の流量を計測する流量計６が設置される。管路系３の
減圧弁２は、夜間の需要量が少ない時の過剰高圧防止の
ために設置される。過剰高圧になると漏水量が増え、ま
た管路の経年変化による劣化を招くため、減圧弁による
２次圧力の制御、すなわち減圧制御器13を設置し、手動
またはタイマにて夜間時の減圧を行なう。
このような方式では、手動の場合はオペレータが常時設
定変更する必要があり、またタイマでは季節や曜日によ
り需要変動に対応して圧力設定値を変更する必要があ
り、変更のわずらわしさや需要に対する即応性が欠ける
という問題があつた。
定変更する必要があり、またタイマでは季節や曜日によ
り需要変動に対応して圧力設定値を変更する必要があ
り、変更のわずらわしさや需要に対する即応性が欠ける
という問題があつた。
このような問題を解消するものとして、末端圧が一定に
なるように２次圧力を制御する方式がある。
なるように２次圧力を制御する方式がある。
一般に管路特性は、 Ｐ＝aQn＋Ps （１） で表わされる。但し、ａは管路特性によつて決まる定
数、Psは末端圧、ｎは管路長に伴う圧力の低下状況を示
す定数であつて、通常は1.8〜2.0の定数である。つま
り、上記第（１）式は２次圧力Ｐが流量Ｑ、末端圧Psお
よび管路特性a,nによつて決まることを示している。
数、Psは末端圧、ｎは管路長に伴う圧力の低下状況を示
す定数であつて、通常は1.8〜2.0の定数である。つま
り、上記第（１）式は２次圧力Ｐが流量Ｑ、末端圧Psお
よび管路特性a,nによつて決まることを示している。
推定末端圧一定制御は、流量Ｑを計測して上記第（１）
式を関数演算器で演算し、２次圧力設定値を求める方式
である。この方式における流量Ｑは流量計測値を使用し
ているため、流量変動が激しい場合には２次圧力設定値
Ｐが流量Ｑ、正確にはＱのｎ乗（ｎ＝1.8〜2.0）で変動
することから、さらに激しく変動する欠点がある。
式を関数演算器で演算し、２次圧力設定値を求める方式
である。この方式における流量Ｑは流量計測値を使用し
ているため、流量変動が激しい場合には２次圧力設定値
Ｐが流量Ｑ、正確にはＱのｎ乗（ｎ＝1.8〜2.0）で変動
することから、さらに激しく変動する欠点がある。
他の方式として、遠隔地の実末端圧Pvを計測し、目標末
端圧Psとの偏差分から２次圧力を制制する方式がある
が、実際には末端圧Pvの測定装置を必要とし、かつテレ
メータ方式等によつて電送する必要があることから価格
の増大や伝送系の複雑さ、さらには時間遅れ等の問題が
ある。
端圧Psとの偏差分から２次圧力を制制する方式がある
が、実際には末端圧Pvの測定装置を必要とし、かつテレ
メータ方式等によつて電送する必要があることから価格
の増大や伝送系の複雑さ、さらには時間遅れ等の問題が
ある。
ところで、管路圧力制御中に管路自体に異常が発生した
場合、特に管路系３が破壊した場合は圧力制御系が異常
となるため、管路の異常状態を監視し、これを検知する
必要がある。このような管路破壊の検出方式としては、
特公昭60-25730号公報に記載されたものが知られてお
り、以下これについて説明する。
場合、特に管路系３が破壊した場合は圧力制御系が異常
となるため、管路の異常状態を監視し、これを検知する
必要がある。このような管路破壊の検出方式としては、
特公昭60-25730号公報に記載されたものが知られてお
り、以下これについて説明する。
この従来方式は、流量変化に対する圧力変化をみて管路
破壊を検出するようにしたものである。
破壊を検出するようにしたものである。
すなわち、先の（１）式を次式の如く偏微分し、 その結果得られる（ЭP/ЭＱ）を常時監視し、その時の
値がanQn-1より小さければ管路破壊が発生したとする検
知方式である。
値がanQn-1より小さければ管路破壊が発生したとする検
知方式である。
先の第５図を参照してもう少し具体的に説明する。
圧力偏差検出器23は圧力計４からの２次圧Ｐの時間変化
分Ｐ（ｔ）−Ｐ（ｔ−Δｔ）を検出し、流量偏差検出器
24は流量計６から流量Ｑの時間変化分Ｑ（ｔ）−Ｑ（ｔ
−Δｔ）を検出する。割算回路21では｛Ｐ（ｔ）−Ｐ
（ｔ−Δｔ）｝／｛Ｑ（ｔ）−Ｑ（ｔ−Δｔ）｝が算出
されるが、これは第（２）式の左辺（ЭP/ЭＱ）に相当
する。また、係数演算器22では流量偏差器24からＱ（ｔ
−Δｔ）を取り出してanQn-1（ｔ−Δｔ）を演算する
が、これは第２式の右辺（anQn-1）に相当する。比較検
出12では以上の如く求められる（２）式の左辺と右辺の
各量を比較し、（ЭP/ЭＱ）＜（anQn-1±α）を検出し
て管路崩壊と判定する。なお、αを付加したのは一定の
誤差や雑音等で誤判定するおそれがあるため、一定の範
囲を設けてこれを防止するためである。このような従来
方式は、管路に異常がない場合の流量Ｑの傾き（an
Qn-1）と、圧力の時間変化分／流量の時間変化分（ЭP/
ЭＱ）とが一致していることを前提としているが、上記
末端圧一定制御と組み合わせた場合に次のような問題点
がある。
分Ｐ（ｔ）−Ｐ（ｔ−Δｔ）を検出し、流量偏差検出器
24は流量計６から流量Ｑの時間変化分Ｑ（ｔ）−Ｑ（ｔ
−Δｔ）を検出する。割算回路21では｛Ｐ（ｔ）−Ｐ
（ｔ−Δｔ）｝／｛Ｑ（ｔ）−Ｑ（ｔ−Δｔ）｝が算出
されるが、これは第（２）式の左辺（ЭP/ЭＱ）に相当
する。また、係数演算器22では流量偏差器24からＱ（ｔ
−Δｔ）を取り出してanQn-1（ｔ−Δｔ）を演算する
が、これは第２式の右辺（anQn-1）に相当する。比較検
出12では以上の如く求められる（２）式の左辺と右辺の
各量を比較し、（ЭP/ЭＱ）＜（anQn-1±α）を検出し
て管路崩壊と判定する。なお、αを付加したのは一定の
誤差や雑音等で誤判定するおそれがあるため、一定の範
囲を設けてこれを防止するためである。このような従来
方式は、管路に異常がない場合の流量Ｑの傾き（an
Qn-1）と、圧力の時間変化分／流量の時間変化分（ЭP/
ЭＱ）とが一致していることを前提としているが、上記
末端圧一定制御と組み合わせた場合に次のような問題点
がある。
この問題点を、第６図の特性曲線を参照して説明する。
同図において、最初P1点で運転中に末端でバルブを絞る
と、抵抗曲線がHA→HBになつた状態で運転され、その時
の流量はQ1からQ2に変化し、２次圧は規定値より（P2−
P3）分だけ高くなる。この場合、末端圧一定制御により
２次圧を下げる方向の例えば、圧力がP4となるところで
運転され、末端圧設定Psを満たすようにする。このよう
にすると、P1→P2→P4の圧力変動とQ1→Q2→Q3の流量変
動とが生じ、特にP2の変曲点では圧力と流量の変化分
（ЭP/ЭＱ）の極性が変化するため、この変化分を求め
ることが困難となり、誤判定となるおそれが生じるとい
うわけである。つまり、従来の検出方式は何らの制御も
しない場合は良いが、制御をしようとすると以上の如き
問題が生じることになる。
同図において、最初P1点で運転中に末端でバルブを絞る
と、抵抗曲線がHA→HBになつた状態で運転され、その時
の流量はQ1からQ2に変化し、２次圧は規定値より（P2−
P3）分だけ高くなる。この場合、末端圧一定制御により
２次圧を下げる方向の例えば、圧力がP4となるところで
運転され、末端圧設定Psを満たすようにする。このよう
にすると、P1→P2→P4の圧力変動とQ1→Q2→Q3の流量変
動とが生じ、特にP2の変曲点では圧力と流量の変化分
（ЭP/ЭＱ）の極性が変化するため、この変化分を求め
ることが困難となり、誤判定となるおそれが生じるとい
うわけである。つまり、従来の検出方式は何らの制御も
しない場合は良いが、制御をしようとすると以上の如き
問題が生じることになる。
したがつて、この発明は実末端圧測定テレメータ方式等
によることなく一定時間内における需要量の変動に対し
て適正末端圧を確保し、かつ急激な瞬時の需要量変化に
対する水圧調整弁のハンチングを防止することができ、
しかも水圧調整弁開度変更による管路破壊検知の誤判定
を防止することが可能な送配水システムを提供すること
を目的とする。
によることなく一定時間内における需要量の変動に対し
て適正末端圧を確保し、かつ急激な瞬時の需要量変化に
対する水圧調整弁のハンチングを防止することができ、
しかも水圧調整弁開度変更による管路破壊検知の誤判定
を防止することが可能な送配水システムを提供すること
を目的とする。
ポンプまたは送配水池から送配水を行う管路に水圧調整
弁、圧力計および流量計を配置するとともに、該流量計
からの単位時間毎の時間配水量を記憶する記憶手段と、
１日分の配水量基本パターンを発生するパターン発生手
段と、該配水量実績値との差分値を示す過去のデータか
らカルマンフィルタ方式により１単位時間先の差分予測
値を演算する第１演算手段と、該差分予測値に１単位時
間先の配水基本パターンを加算して１単位時間先の時間
配水量を演算する第２演算手段と、該１単位時間先配水
量予測値、末端圧目標値および管路定数から圧力目標値
を演算する第３の演算手段と、を設け、該圧力目標値に
基づいて前記水圧調整弁の制御を行う送配水システムに
おいて、該第２演算手段を介して得られる１単位時間先
配水量予測値と前記記憶手段に記憶された過去２単位時
間の時間配水量実績値から二次曲線で表される配水量予
測曲線を演算する第４の演算手段と、該配水量予測曲線
上の値と前記流量計からの流量計測値とを比較、判定す
る判定手段とを設ける。
弁、圧力計および流量計を配置するとともに、該流量計
からの単位時間毎の時間配水量を記憶する記憶手段と、
１日分の配水量基本パターンを発生するパターン発生手
段と、該配水量実績値との差分値を示す過去のデータか
らカルマンフィルタ方式により１単位時間先の差分予測
値を演算する第１演算手段と、該差分予測値に１単位時
間先の配水基本パターンを加算して１単位時間先の時間
配水量を演算する第２演算手段と、該１単位時間先配水
量予測値、末端圧目標値および管路定数から圧力目標値
を演算する第３の演算手段と、を設け、該圧力目標値に
基づいて前記水圧調整弁の制御を行う送配水システムに
おいて、該第２演算手段を介して得られる１単位時間先
配水量予測値と前記記憶手段に記憶された過去２単位時
間の時間配水量実績値から二次曲線で表される配水量予
測曲線を演算する第４の演算手段と、該配水量予測曲線
上の値と前記流量計からの流量計測値とを比較、判定す
る判定手段とを設ける。
〔作用〕 上記演算手段により１単位時間先の需要量を予測し、こ
れにもとづき単位時間の需要量変動に対して適正な末端
圧を確保する水圧調整弁またはポンプの２次圧力設定値
を演算するとゝもにこの２次圧力設定値により水圧を調
整，制御する一方、１単位時間先の需要量からさらに予
測流量曲線を演算し、この予測曲線から一定範囲を越え
た流量を検知したとき管路破壊と判定するようにしたも
のである。
れにもとづき単位時間の需要量変動に対して適正な末端
圧を確保する水圧調整弁またはポンプの２次圧力設定値
を演算するとゝもにこの２次圧力設定値により水圧を調
整，制御する一方、１単位時間先の需要量からさらに予
測流量曲線を演算し、この予測曲線から一定範囲を越え
た流量を検知したとき管路破壊と判定するようにしたも
のである。
第１図は本発明の実施例を示す構成図である。同図にお
いて、７は基本パターン発生器、８は予測演算器、９は
時間配水量演算器、10は配水量曲線演算器、11は水圧演
算器、12は減圧段演算器、14は管路破壊検出器、15は警
報設定出力器で、その他は第５図と同様である。
いて、７は基本パターン発生器、８は予測演算器、９は
時間配水量演算器、10は配水量曲線演算器、11は水圧演
算器、12は減圧段演算器、14は管路破壊検出器、15は警
報設定出力器で、その他は第５図と同様である。
すなわち、時間配水量演算器９は流量計６からの流量を
単位時間積算し、１日分の時間配水パターンを作成す
る。この時間配水パターンは平日，休日用に分けられ、
例えば各々５日分のデータを保存し、その５日間の各時
間帯毎の平均化処理を予測演算器８により行ない、その
結果を基本パターン発生器７に平日用と休日用としてそ
れぞれ保存する。予測演算器８は、カレンダーにより平
日，休日のパターンを選択するとともに、過去ｍ単位時
間の実績時間配水量（qt-i）を時間配水量演算器９から
取り出し、実績時間配水量（qt-i）と基本パターン（
t-i）との差分値（Δqt-i）を求める。この差分値（Δq
t-i）に対し、次の（３）式の如き線形モデル式を用い
良く知られているカルマンフイルタ方式で１単位時間先
の時間配水量差分予測値（Δt+1）を求める。
単位時間積算し、１日分の時間配水パターンを作成す
る。この時間配水パターンは平日，休日用に分けられ、
例えば各々５日分のデータを保存し、その５日間の各時
間帯毎の平均化処理を予測演算器８により行ない、その
結果を基本パターン発生器７に平日用と休日用としてそ
れぞれ保存する。予測演算器８は、カレンダーにより平
日，休日のパターンを選択するとともに、過去ｍ単位時
間の実績時間配水量（qt-i）を時間配水量演算器９から
取り出し、実績時間配水量（qt-i）と基本パターン（
t-i）との差分値（Δqt-i）を求める。この差分値（Δq
t-i）に対し、次の（３）式の如き線形モデル式を用い
良く知られているカルマンフイルタ方式で１単位時間先
の時間配水量差分予測値（Δt+1）を求める。
ここに、aiは予測係数であり、カルマンフイルタ方式に
より予測誤差（Δt−Δqt）の分散が最小となるよ
う、逐次aiを適応修正する。上記第（３）式によりΔ
t+1が算出され、時間配水量演算器９により基本パター
ン（qt+1）と加算され１単位時間先の時間配水量（
t+1）を算出する。水圧演算器11は、この算出された１
単位時間先配水量予測値（t+1）から次の（４）式の
如く水圧目標値（t+1）を求める。t+1 ＝ａ・（t+1)n＋ｂ ……（４） ここに、第（１）式と同じくa,nは管路特性、ｂは必要
末端圧で管網計算により決定する。
より予測誤差（Δt−Δqt）の分散が最小となるよ
う、逐次aiを適応修正する。上記第（３）式によりΔ
t+1が算出され、時間配水量演算器９により基本パター
ン（qt+1）と加算され１単位時間先の時間配水量（
t+1）を算出する。水圧演算器11は、この算出された１
単位時間先配水量予測値（t+1）から次の（４）式の
如く水圧目標値（t+1）を求める。t+1 ＝ａ・（t+1)n＋ｂ ……（４） ここに、第（１）式と同じくa,nは管路特性、ｂは必要
末端圧で管網計算により決定する。
これに対し、運用実績から次のようにa,bを決定するこ
ともできる。すなわち第（１）式で説明した通常ｎ＝1.
8〜2.0からｎ＝1.85とし、第（５）式，第（６）式の連
立方程式から第（７）式，第（８）式のようにa,bを算
出する。
ともできる。すなわち第（１）式で説明した通常ｎ＝1.
8〜2.0からｎ＝1.85とし、第（５）式，第（６）式の連
立方程式から第（７）式，第（８）式のようにa,bを算
出する。
Pmax＝a(Qmax)1.85＋ｂ ……（５） Pmin＝a(Qmin)1.85＋ｂ ……（６） なお、上式において、Qmaxは最大流量、Qminは最小流
量、Pmaxは最大流量時の配水圧力、Pminは最小流量時の
配水圧力で、これらの値は運用実績値から求めることが
可能である。
量、Pmaxは最大流量時の配水圧力、Pminは最小流量時の
配水圧力で、これらの値は運用実績値から求めることが
可能である。
一方、水圧演算器11から出力された水圧目標値
t+1は、減圧段選択器12により圧力の段階値に変換され
る。この変換方式は第２図に示す様に、例えばｔ＋１の
時間帯が水圧演算値t+1の場合、切り上げ方式で圧力
段階値P4として出力する。
t+1は、減圧段選択器12により圧力の段階値に変換され
る。この変換方式は第２図に示す様に、例えばｔ＋１の
時間帯が水圧演算値t+1の場合、切り上げ方式で圧力
段階値P4として出力する。
なお、同図は８段の場合の例であるが、Ｎ段でも可能で
あることは勿論である。また、減圧段選択器12には火災
時入力信号ALから、最高吐出圧力を確保するための圧力
値P1を強制的に演算する機能も有している。
あることは勿論である。また、減圧段選択器12には火災
時入力信号ALから、最高吐出圧力を確保するための圧力
値P1を強制的に演算する機能も有している。
以上説明したように、１単位時間先の需要量を予測し、
この予測流量を基に圧力段を制御することにより、従来
方式の流量計測値Ｑの変動に伴なう圧力制御の変動の欠
点を失くすとゝもに、遠隔地の実末端圧Pvを計測する装
置やテレメータを不要とし、さらには減圧段選択器12に
より火災時の需要圧対応も簡易に実現することができ
る。
この予測流量を基に圧力段を制御することにより、従来
方式の流量計測値Ｑの変動に伴なう圧力制御の変動の欠
点を失くすとゝもに、遠隔地の実末端圧Pvを計測する装
置やテレメータを不要とし、さらには減圧段選択器12に
より火災時の需要圧対応も簡易に実現することができ
る。
次に、管路破壊検出方法について説明する。
従来方式は流量変化に対する圧力変化と流量の変化との
相関式から検出するもので、末端圧一定制御方式と組み
合わせると、需要圧力変動に対し圧力制御するため制御
干渉による検知精度の劣化、ひいては誤検知の可能性が
あることは前述のとおりである。つまり、第６図におい
てQ1からQ2に変動し、圧力制御によりQ3へ変動する場
合、Ｄ線の如くP1→P3→P4に変動するならば従来の検知
方式でも良いが、実際にはP1→P2→P4に変動するため、
従来の傾きによる検知方式ではP2で誤検知する可能性が
ある。そこで、本発明では流量変動のみに着目し、精度
の高い需要予測を求め、その流量予測曲線から大きくは
ずれた場合に管路破壊を検出するようにし、圧力制御干
渉による誤検知を防止する。
相関式から検出するもので、末端圧一定制御方式と組み
合わせると、需要圧力変動に対し圧力制御するため制御
干渉による検知精度の劣化、ひいては誤検知の可能性が
あることは前述のとおりである。つまり、第６図におい
てQ1からQ2に変動し、圧力制御によりQ3へ変動する場
合、Ｄ線の如くP1→P3→P4に変動するならば従来の検知
方式でも良いが、実際にはP1→P2→P4に変動するため、
従来の傾きによる検知方式ではP2で誤検知する可能性が
ある。そこで、本発明では流量変動のみに着目し、精度
の高い需要予測を求め、その流量予測曲線から大きくは
ずれた場合に管路破壊を検出するようにし、圧力制御干
渉による誤検知を防止する。
この点について、もう少し具体的に説明する。
配水量予測曲線演算器10は、時間配水量演算器９より算
出された１単位時間先配水量予測値（t+1）と、例え
ば過去２単位時間の時間配水量（qt），（qt-1とから以
下の如き処理を行なう。いま、予測曲線を第３図
（イ），（ロ）の如き２次曲線とすると、t+1,qt,q
t-1について次式の如き関係が成立する。
出された１単位時間先配水量予測値（t+1）と、例え
ば過去２単位時間の時間配水量（qt），（qt-1とから以
下の如き処理を行なう。いま、予測曲線を第３図
（イ），（ロ）の如き２次曲線とすると、t+1,qt,q
t-1について次式の如き関係が成立する。
qt-1＝ax1 2＋bx1＋ｃ ……（９） qt＝ax2 2＋bx2＋ｃ ……（10）t+1 ＝ax3 2＋bx3＋ｃ ……（11） こゝに、X1は過去２単位時間前から１単位時間前の時間
配水量qt-1の時間帯〔ｔ−2,t−１〕の中間点（第３図
のy1に対応する点）、x2過去１単位時間前から現在時刻
の時間配水量qtの時間帯〔ｔ−1,t〕の中間点（第３図
のy2に対応する点）、x3は現在時刻から１単位時間先の
時間予測配水量t+1の時間帯〔t,t＋１〕の中間点（第
３図のy3に対応する点）である。こゝで、単位時間をＫ
分とし、上記第（９），（10），（11）式において、x1
＝0,x2＝K,x3＝2Kとして三元連立方程式を解くと、下記
式の如くa,b,cが求まる。
配水量qt-1の時間帯〔ｔ−2,t−１〕の中間点（第３図
のy1に対応する点）、x2過去１単位時間前から現在時刻
の時間配水量qtの時間帯〔ｔ−1,t〕の中間点（第３図
のy2に対応する点）、x3は現在時刻から１単位時間先の
時間予測配水量t+1の時間帯〔t,t＋１〕の中間点（第
３図のy3に対応する点）である。こゝで、単位時間をＫ
分とし、上記第（９），（10），（11）式において、x1
＝0,x2＝K,x3＝2Kとして三元連立方程式を解くと、下記
式の如くa,b,cが求まる。
ｃ＝qt-1 ……（14） 上記（12），（13），（14）式はx1＝0,x2＝K,x3＝2Kと
したので、現在時刻 からのｎ分先は となるので、ｎ分先の配水量予測値（nは次式にて求
まる。
したので、現在時刻 からのｎ分先は となるので、ｎ分先の配水量予測値（nは次式にて求
まる。
管路破壊検出器14においては、配水量予測曲線演算器10
により算出された排水量予測値（n）と、流量計６か
らの流量計測値qnとの比較を行ない、次式が成立すると
き管路破壊として検出する。
により算出された排水量予測値（n）と、流量計６か
らの流量計測値qnとの比較を行ない、次式が成立すると
き管路破壊として検出する。
qn＞n＋（α×n/100） ……（16） qn＜n＋（β×n/100） ……（17） ただし、αは第４図（イ）に示される如き昼用の不感帯
幅（％）、βは第４図（ロ）に示される如き夜用の不感
帯幅（％）であり、警報設定出力器15でα，βの設定お
よび昼と夜の時間帯が設定できるようにしてある。な
お、上記演算による管路破壊検出チエツクのサンプリン
グ時間は１分程度とする。また、火災時入力信号ALが入
力された場合は検出しないものとする。さらに、連続ｍ
分間上記第（16），（17）式が成立したときは、警報出
力器15を介して警報を出力することとする。
幅（％）、βは第４図（ロ）に示される如き夜用の不感
帯幅（％）であり、警報設定出力器15でα，βの設定お
よび昼と夜の時間帯が設定できるようにしてある。な
お、上記演算による管路破壊検出チエツクのサンプリン
グ時間は１分程度とする。また、火災時入力信号ALが入
力された場合は検出しないものとする。さらに、連続ｍ
分間上記第（16），（17）式が成立したときは、警報出
力器15を介して警報を出力することとする。
本発明によれば、単位時間先配水量予測値により末端圧
力を推定し、減圧弁を水圧調整制御することにより単位
時間の急激な需要量変動に対して適正な末端圧を確保
し、かつ秒，分単位の急激な需要や圧力変動に対してハ
ンチング等の不要な圧力制御を防止する効果が得られ
る。また、遠隔の実末端圧力測定装置やテレメータ装置
等が不要なので、装置構成の簡素化と共に、低コスト化
し得る効果がある。さらに、管路破壊検出においては分
単位の配水量予測曲線を求め、流量計測値との偏差によ
る検出方式としたので、水圧調整制御による干渉ノイズ
を防止することが可能となる効果がある。
力を推定し、減圧弁を水圧調整制御することにより単位
時間の急激な需要量変動に対して適正な末端圧を確保
し、かつ秒，分単位の急激な需要や圧力変動に対してハ
ンチング等の不要な圧力制御を防止する効果が得られ
る。また、遠隔の実末端圧力測定装置やテレメータ装置
等が不要なので、装置構成の簡素化と共に、低コスト化
し得る効果がある。さらに、管路破壊検出においては分
単位の配水量予測曲線を求め、流量計測値との偏差によ
る検出方式としたので、水圧調整制御による干渉ノイズ
を防止することが可能となる効果がある。
第１図は本発明による水圧調整監視制御システムの実施
例を示す構成図、第２図は圧力段選択器における選択方
法を説明するための説明図、第３図は本発明において時
間配水量予測値から１分毎の配水量予測曲線を求める方
法を説明するための説明図、第４図は本発明による管路
破壊検出方法を説明するための説明図、第５図は従来の
管路圧力制御と管路破壊検知システムを示す構成図、第
６図はポンプの回転数制御による末端圧一定制御を行な
う場合のポンプと管路の特性曲線図である。 符号説明 １……配水池、２……減圧弁、３……管路、４……圧力
計、６……流量計、７……基本パターン発生器、８……
予測演算器、９……時間配水量演算器、10……配水量曲
線演算器、11……水圧演算器、12……減圧段選択器、13
……減圧制御器、14……管路破壊検出器、15……警報設
定出力器、20……比較検出器、21……割算回路、22……
係数演算器、23……圧力偏差検出器、24……流量偏差検
出器。
例を示す構成図、第２図は圧力段選択器における選択方
法を説明するための説明図、第３図は本発明において時
間配水量予測値から１分毎の配水量予測曲線を求める方
法を説明するための説明図、第４図は本発明による管路
破壊検出方法を説明するための説明図、第５図は従来の
管路圧力制御と管路破壊検知システムを示す構成図、第
６図はポンプの回転数制御による末端圧一定制御を行な
う場合のポンプと管路の特性曲線図である。 符号説明 １……配水池、２……減圧弁、３……管路、４……圧力
計、６……流量計、７……基本パターン発生器、８……
予測演算器、９……時間配水量演算器、10……配水量曲
線演算器、11……水圧演算器、12……減圧段選択器、13
……減圧制御器、14……管路破壊検出器、15……警報設
定出力器、20……比較検出器、21……割算回路、22……
係数演算器、23……圧力偏差検出器、24……流量偏差検
出器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 裕一 東京都日野市富士町１番地 富士フアコム 制御株式会社内 (72)発明者 黒谷 憲一 東京都日野市富士町１番地 富士フアコム 制御株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−41499（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−143613（ＪＰ，Ａ) 特公 昭60−25730（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (1)
- 【請求項１】ポンプまたは送配水池から送配水を行う管
路に水圧調整弁、圧力計および流量計を配置するととも
に、 該流量計からの単位時間毎の時間配水量を記憶する記憶
手段と、 １日分の配水量基本パターンを発生するパターン発生手
段と、 該配水量実績値との差分値を示す過去のデータからカル
マンフィルタ方式により１単位時間先の差分予測値を演
算する第１演算手段と、 該差分予測値に１単位時間先の配水基本パターンを加算
して１単位時間先の時間配水量を演算する第２演算手段
と、 該１単位時間先配水量予測値、末端圧目標値および管路
定数から圧力目標値を演算する第３の演算手段と、 を設け、該圧力目標値に基づいて前記水圧調整弁の制御
を行う送配水システムにおいて、 該第２演算手段を介して得られる１単位時間先配水量予
測値と前記記憶手段に記憶された過去２単位時間の時間
配水量実績値から二次曲線で表される配水量予測曲線を
演算する第４の演算手段と、 該配水量予測曲線上の値と前記流量計からの流量計測値
とを比較、判定する判定手段と、 を設け、該判定結果から管路破壊を検知することを特徴
とする送配水システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29225485A JPH0782391B2 (ja) | 1985-12-26 | 1985-12-26 | 送配水システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29225485A JPH0782391B2 (ja) | 1985-12-26 | 1985-12-26 | 送配水システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62152001A JPS62152001A (ja) | 1987-07-07 |
| JPH0782391B2 true JPH0782391B2 (ja) | 1995-09-06 |
Family
ID=17779425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29225485A Expired - Lifetime JPH0782391B2 (ja) | 1985-12-26 | 1985-12-26 | 送配水システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0782391B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH087629B2 (ja) * | 1989-07-07 | 1996-01-29 | 株式会社日立製作所 | 流体流量制御方法及びその装置 |
-
1985
- 1985-12-26 JP JP29225485A patent/JPH0782391B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62152001A (ja) | 1987-07-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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