JPS6020761B2 - 需要端圧力制御装置 - Google Patents
需要端圧力制御装置Info
- Publication number
- JPS6020761B2 JPS6020761B2 JP4120575A JP4120575A JPS6020761B2 JP S6020761 B2 JPS6020761 B2 JP S6020761B2 JP 4120575 A JP4120575 A JP 4120575A JP 4120575 A JP4120575 A JP 4120575A JP S6020761 B2 JPS6020761 B2 JP S6020761B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- water
- weighted average
- water distribution
- variable
- Prior art date
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- Control Of Fluid Pressure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は吐出圧可変装置によって配水管網に配水を行な
う需要端圧力制御装置に関する。
う需要端圧力制御装置に関する。
近年都市への人口の集中等により消費水量が増加してい
るが、水資源はかならずしも十分な状態ではなく、また
既設の配水管網の配水管の管径の不足による配水容量不
足などにより需要に対するサービスの低下がでる虜れが
り、これを防ぐために１つの配水管網に対して複数個の
圧力源による配水により合理的な広域需要機制御をめぎ
す制御が増えている。
るが、水資源はかならずしも十分な状態ではなく、また
既設の配水管網の配水管の管径の不足による配水容量不
足などにより需要に対するサービスの低下がでる虜れが
り、これを防ぐために１つの配水管網に対して複数個の
圧力源による配水により合理的な広域需要機制御をめぎ
す制御が増えている。
すなわち、上水道の配水管は単一の配水系ではなく、複
数に連絡し合う配水網化し、−雲歌らの配水網に対して
、複数の浄水場などの水源から、加圧給水ポンプを用い
て偽給するという広域配水網化して来ている。しかしこ
のように複数の圧力源から配水管網に配水する場合には
従釆のように１ヵ所の圧力源から配水する場合と異なり
相互干渉が起こったり、ある特定地点の圧力が低下した
場合複数個の圧力源の制御をどのように合理的、経済的
に行なって需要端の影響を最少限に止めるかが問題とな
っていた。
数に連絡し合う配水網化し、−雲歌らの配水網に対して
、複数の浄水場などの水源から、加圧給水ポンプを用い
て偽給するという広域配水網化して来ている。しかしこ
のように複数の圧力源から配水管網に配水する場合には
従釆のように１ヵ所の圧力源から配水する場合と異なり
相互干渉が起こったり、ある特定地点の圧力が低下した
場合複数個の圧力源の制御をどのように合理的、経済的
に行なって需要端の影響を最少限に止めるかが問題とな
っていた。
また配水管網が広域化するに伴って配水圧力を局部的に
とらえて制御するのでは漏水、需要端圧力を最適にする
のがきわめて困難であった。複雑な配水網になってくる
と、どのように合理的に水を供給するかということが、
問題となり、需要機の圧力分布がどのようになっている
かを推定することは、非常に困難で、実際上、１実用に
耐える推定はできない。本発明の目的はこれらの欠点を
除去し、複数の圧力源による広域化した配水管網への配
水の効率を高め、消費流量にかかわらず所要圧力に制御
する需要端圧力制御装置に関する。
とらえて制御するのでは漏水、需要端圧力を最適にする
のがきわめて困難であった。複雑な配水網になってくる
と、どのように合理的に水を供給するかということが、
問題となり、需要機の圧力分布がどのようになっている
かを推定することは、非常に困難で、実際上、１実用に
耐える推定はできない。本発明の目的はこれらの欠点を
除去し、複数の圧力源による広域化した配水管網への配
水の効率を高め、消費流量にかかわらず所要圧力に制御
する需要端圧力制御装置に関する。
本発明ではこの目的を達成するために配水管網の複数＃
９点に設けられた圧力を検知する手段からの圧力に比例
した信号を各地点の所望圧力設定値を出力する複数の設
定器の出力とそれぞれ調節計で比較し、これら調節計か
らの圧力調節信号に各々対応する地点の重み乗数を乗じ
加重平均値を出力する加重平均回路よりの出力によって
吐出圧可変装置を制御することにより構成する。
９点に設けられた圧力を検知する手段からの圧力に比例
した信号を各地点の所望圧力設定値を出力する複数の設
定器の出力とそれぞれ調節計で比較し、これら調節計か
らの圧力調節信号に各々対応する地点の重み乗数を乗じ
加重平均値を出力する加重平均回路よりの出力によって
吐出圧可変装置を制御することにより構成する。
以下本発明を一実施例について図を参照して説明する。
図は本発明の実施例のブロック図で配水管網１へ配水管
２一１，２一２を通して配水するためにポンプ、電動弁
等の吐出圧可変装置３−１，３−２が設けられている。
この配水管網１は末端で各需要家に接続されており、さ
らに分岐点等の複数の重要地点にはその地点の圧力に比
例した信号を発する手段例えば圧力発信器Ａ，，Ａ２，
んが設けられている。またこの圧力発信器Ａ，，ん，Ａ
３の出力信号は信号伝送装置Ｂ，＆，Ｂ３によって伝送
され、この伝送された圧力に比例した信号は信号受信装
置Ｃ，，Ｃ２，Ｃ３によって受信され、各々圧力調節計
Ｄ，，Ｄ２，Ｄ３に加えられる。また配水管網１の所望
地点の各々の所定圧力設定信号を出力する圧力設定器Ｅ
，，Ｅ２，Ｅ３を設け「例えば圧力設定器Ｅ，は圧力発
信器Ａ，が圧力を検出している地点の所定圧力設定信号
を出力する。他の圧力発信器Ｅ２，Ｅ３もそれぞれ圧力
発信器ん，んが圧力を検出している地点の所定圧力設定
信号を出力する。これら所定圧力設定信号もそれぞれ圧
力調節計Ｄ，，Ｄ２，Ｄ３に加えられる。そして圧力調
節計Ｄ，．Ｄ２，Ｄ３ではそれぞれ所定圧力設定信号と
実測した圧力信号とを比較しその偏差を圧力調節信号１
，，１２，１３として出力する。これらの圧力調節信号
１，，１２，１３は吐出圧可変装置３−１の制御信号を
発する加重平均回路４−１および吐出圧可変装置３−２
の制御信号を発する加重平均回路４−２に加えられる。
これら加重平均回路４−１，４−２は圧力調節計Ｄ，，
Ｄ２，Ｄ３からの圧力調節信号１，，１２，１３に各論
節計Ｄ，，Ｄ２，Ｄ３ごとに実測している地点の重みを
乗じ、加重平均をとるために設けられたものである。つ
まり加重平均回路４−１では圧力調節計Ｄ，からの圧力
調節信号１，に圧力発信器Ａ，が実測している地点の諸
条件に応じて重み係数Ｋ，を乗じ、また圧力調節信号１
２，１３にも重み係数Ｋ２，Ｋ３を乗じ、出力としてＫ
．１．十等２十Ｋ３１３を発する。また力０重平均回路
４−２では圧力調節信号１，，１２，１３に重み係数＆
，Ｋ５，Ｋ６を乗じＫ４１１十字２十Ｋ６１３を出力す
る。これらの重み係数Ｋ，，Ｋ２，……，Ｋ６は圧力源
の容量、配水管径、距離、制御方針によって決定され、
加重平均回路４一１，４一２にセットされているもので
ある。そして吐出圧可変装置３ーー，３−２はそれぞれ
加重平均回路４一１，４−２によって制御される。この
ような本発明の一実施例において配水管網１の複数の重
要地点に設けられた圧力発信器Ａ，，Ａ２，Ａ３により
圧力を実測し、これらの圧力信号はそれぞれ信号伝送装
置Ｂ，Ｂ２，＆によって伝送され、それぞれの信号受信
装置Ｃ，，Ｃ２，Ｃ３によって受信されて圧力調節計Ｄ
，，Ｄ２，Ｄ３に加えられる。
２一１，２一２を通して配水するためにポンプ、電動弁
等の吐出圧可変装置３−１，３−２が設けられている。
この配水管網１は末端で各需要家に接続されており、さ
らに分岐点等の複数の重要地点にはその地点の圧力に比
例した信号を発する手段例えば圧力発信器Ａ，，Ａ２，
んが設けられている。またこの圧力発信器Ａ，，ん，Ａ
３の出力信号は信号伝送装置Ｂ，＆，Ｂ３によって伝送
され、この伝送された圧力に比例した信号は信号受信装
置Ｃ，，Ｃ２，Ｃ３によって受信され、各々圧力調節計
Ｄ，，Ｄ２，Ｄ３に加えられる。また配水管網１の所望
地点の各々の所定圧力設定信号を出力する圧力設定器Ｅ
，，Ｅ２，Ｅ３を設け「例えば圧力設定器Ｅ，は圧力発
信器Ａ，が圧力を検出している地点の所定圧力設定信号
を出力する。他の圧力発信器Ｅ２，Ｅ３もそれぞれ圧力
発信器ん，んが圧力を検出している地点の所定圧力設定
信号を出力する。これら所定圧力設定信号もそれぞれ圧
力調節計Ｄ，，Ｄ２，Ｄ３に加えられる。そして圧力調
節計Ｄ，．Ｄ２，Ｄ３ではそれぞれ所定圧力設定信号と
実測した圧力信号とを比較しその偏差を圧力調節信号１
，，１２，１３として出力する。これらの圧力調節信号
１，，１２，１３は吐出圧可変装置３−１の制御信号を
発する加重平均回路４−１および吐出圧可変装置３−２
の制御信号を発する加重平均回路４−２に加えられる。
これら加重平均回路４−１，４−２は圧力調節計Ｄ，，
Ｄ２，Ｄ３からの圧力調節信号１，，１２，１３に各論
節計Ｄ，，Ｄ２，Ｄ３ごとに実測している地点の重みを
乗じ、加重平均をとるために設けられたものである。つ
まり加重平均回路４−１では圧力調節計Ｄ，からの圧力
調節信号１，に圧力発信器Ａ，が実測している地点の諸
条件に応じて重み係数Ｋ，を乗じ、また圧力調節信号１
２，１３にも重み係数Ｋ２，Ｋ３を乗じ、出力としてＫ
．１．十等２十Ｋ３１３を発する。また力０重平均回路
４−２では圧力調節信号１，，１２，１３に重み係数＆
，Ｋ５，Ｋ６を乗じＫ４１１十字２十Ｋ６１３を出力す
る。これらの重み係数Ｋ，，Ｋ２，……，Ｋ６は圧力源
の容量、配水管径、距離、制御方針によって決定され、
加重平均回路４一１，４一２にセットされているもので
ある。そして吐出圧可変装置３ーー，３−２はそれぞれ
加重平均回路４一１，４−２によって制御される。この
ような本発明の一実施例において配水管網１の複数の重
要地点に設けられた圧力発信器Ａ，，Ａ２，Ａ３により
圧力を実測し、これらの圧力信号はそれぞれ信号伝送装
置Ｂ，Ｂ２，＆によって伝送され、それぞれの信号受信
装置Ｃ，，Ｃ２，Ｃ３によって受信されて圧力調節計Ｄ
，，Ｄ２，Ｄ３に加えられる。
圧力調節計Ｄ，，Ｄ２，Ｄ３ではそれぞれ圧力設定器Ｅ
，，Ｅ２，Ｅ３からの所定圧力設定信号と比較して演算
し圧力調節信号１，，１２，１３を出力し、加重平均回
路４ーＩ，４一２に加える。加重平均回路４一１では各
圧力調節信号１，，１２，１３に重み係数Ｋ，，Ｋ２，
Ｋ３を乗じ制御信号Ｋ．ｉ．十字＋Ｋ３１３を吐出圧可
変装置３−１に加えて吐出圧可変装置３−１を制後し、
加重平均回路４一２では同様に重み係数＆，Ｋ５，Ｋ６
を乗じて制御信号四十等２十Ｋ６１３を吐出圧可変装置
３−２に加えて吐出圧可変装置３−２を制御している。
つまり本実施例においては、配水網の代表的需要点を選
定し、その代表点における、種々の事情、例えば高台と
か低地とかなどの地理的条件や、消費量の大小などの状
況によって、その代表点の所要水圧の範囲が決まってく
る。そこで代表点Ａ，，Ａ２，Ａ３・・・・・・Ａｎの
圧力を測定し、これを伝送し、圧力調節計Ｄ，，Ｄ２，
Ｄ３・・・・・・ＤｎにＰＶ（プロセス変数）として入
力し、各代表地点の所要中心圧力を設定する圧力設定Ｅ
，，Ｅ２，Ｅ３・・・・・・Ｅｎと比較し、各々の調節
出力信号１，，１２，１３・・・ｌｎを取り出し、これ
を、配水網に水を供給し、吐出圧力を可変しようとする
操作端の数に対応した加重平均回路４ーー，４−２，…
・・・４一ｍに入力する。この加重平均回路の例えば４
一１では各代表点Ａ，，ん，Ａ３・…・・Ａｎの圧力変
化に対して、操作端３−１に、何％分担させるかを決め
て、これを重み係数として設定し、この加重平均し、こ
れを操作信号として、吐出圧可変装置３一１に加えて制
御している。以上のように本発明においては圧力調節計
からの圧力調節信号に各々対応する地点の重み係数を乗
じ、加重平均値を加重平均回路より出力し、この加重平
均出力によって吐出圧可変装置を制御している。
，，Ｅ２，Ｅ３からの所定圧力設定信号と比較して演算
し圧力調節信号１，，１２，１３を出力し、加重平均回
路４ーＩ，４一２に加える。加重平均回路４一１では各
圧力調節信号１，，１２，１３に重み係数Ｋ，，Ｋ２，
Ｋ３を乗じ制御信号Ｋ．ｉ．十字＋Ｋ３１３を吐出圧可
変装置３−１に加えて吐出圧可変装置３−１を制後し、
加重平均回路４一２では同様に重み係数＆，Ｋ５，Ｋ６
を乗じて制御信号四十等２十Ｋ６１３を吐出圧可変装置
３−２に加えて吐出圧可変装置３−２を制御している。
つまり本実施例においては、配水網の代表的需要点を選
定し、その代表点における、種々の事情、例えば高台と
か低地とかなどの地理的条件や、消費量の大小などの状
況によって、その代表点の所要水圧の範囲が決まってく
る。そこで代表点Ａ，，Ａ２，Ａ３・・・・・・Ａｎの
圧力を測定し、これを伝送し、圧力調節計Ｄ，，Ｄ２，
Ｄ３・・・・・・ＤｎにＰＶ（プロセス変数）として入
力し、各代表地点の所要中心圧力を設定する圧力設定Ｅ
，，Ｅ２，Ｅ３・・・・・・Ｅｎと比較し、各々の調節
出力信号１，，１２，１３・・・ｌｎを取り出し、これ
を、配水網に水を供給し、吐出圧力を可変しようとする
操作端の数に対応した加重平均回路４ーー，４−２，…
・・・４一ｍに入力する。この加重平均回路の例えば４
一１では各代表点Ａ，，ん，Ａ３・…・・Ａｎの圧力変
化に対して、操作端３−１に、何％分担させるかを決め
て、これを重み係数として設定し、この加重平均し、こ
れを操作信号として、吐出圧可変装置３一１に加えて制
御している。以上のように本発明においては圧力調節計
からの圧力調節信号に各々対応する地点の重み係数を乗
じ、加重平均値を加重平均回路より出力し、この加重平
均出力によって吐出圧可変装置を制御している。
そして、重み係数は、圧力源が、実測点に対して、どの
ような影響を与えれば合理的かによって、決定するので
、配水網の圧力がランダムに変っても、複数の吐出圧可
変装置が各圧力実測点に与える影響度に応じた制御がで
き、代表実測点としては配水網管の重要地点を選定して
、そのすべての地点の、圧力が所定範囲内に入るように
、制御信号を出きるので複数の吐出圧可変装置つまり圧
力源により広域化した配水管絹の効率的な制御が可能と
なる。また配水管網の重要地点ごとの重み係数を乗じ、
加重平均を得て制御しているので合理的な広域制御とな
る。また配水網内の各代表点の圧力は消費水量の増減に
より複雑に変化するが、各地点の圧力が、常に所定の範
囲にあるかどうかチェックして制後しているので、例え
ば、夜間に入って、水の消費量が減少すると、水圧は上
昇してきてもこの上昇を所定範囲となるように可変圧力
源の吐出圧を下げるよう動作している。漏水は圧力の上
昇に従って増加するか、配水鋼内の圧力が、必要以上に
上昇しないよう制御するので、配水網内の各地の圧力が
、必要以上に上昇しなければ、漏水は全対としては少な
く抑制されることになる。このため、漏水を全体として
は少なくし、消費流量に影響なく圧力制御が可能となる
。
ような影響を与えれば合理的かによって、決定するので
、配水網の圧力がランダムに変っても、複数の吐出圧可
変装置が各圧力実測点に与える影響度に応じた制御がで
き、代表実測点としては配水網管の重要地点を選定して
、そのすべての地点の、圧力が所定範囲内に入るように
、制御信号を出きるので複数の吐出圧可変装置つまり圧
力源により広域化した配水管絹の効率的な制御が可能と
なる。また配水管網の重要地点ごとの重み係数を乗じ、
加重平均を得て制御しているので合理的な広域制御とな
る。また配水網内の各代表点の圧力は消費水量の増減に
より複雑に変化するが、各地点の圧力が、常に所定の範
囲にあるかどうかチェックして制後しているので、例え
ば、夜間に入って、水の消費量が減少すると、水圧は上
昇してきてもこの上昇を所定範囲となるように可変圧力
源の吐出圧を下げるよう動作している。漏水は圧力の上
昇に従って増加するか、配水鋼内の圧力が、必要以上に
上昇しないよう制御するので、配水網内の各地の圧力が
、必要以上に上昇しなければ、漏水は全対としては少な
く抑制されることになる。このため、漏水を全体として
は少なくし、消費流量に影響なく圧力制御が可能となる
。
図は本発明の一実施例のブロック図である。
１・・・・・・配水管網、３ーー，３一２・…・・吐出
圧可変装置、４−１，４−２・・・・・・加重平均回路
、Ａ，，Ａ２，ん・・・・・・圧力発信器、Ｄ，，Ｄ２
，Ｄ３・・・・・・圧力調節計、Ｅ，，Ｅ２，Ｅ３・・
・・・・圧力設定器。
圧可変装置、４−１，４−２・・・・・・加重平均回路
、Ａ，，Ａ２，ん・・・・・・圧力発信器、Ｄ，，Ｄ２
，Ｄ３・・・・・・圧力調節計、Ｅ，，Ｅ２，Ｅ３・・
・・・・圧力設定器。
Claims (1)
- １ 配水管網に送水管を通して複数の吐出圧可変装置に
より配水する装置において、前記配水管網の複数地点に
設けられた圧力を検知する手段と、前記各地点の所望圧
力設定値を出力する複数の設定器と、前記各検出手段か
らの圧力に比例した信号を各々前記設定値と比較し圧力
調節信号を出力する複数の調節計と、これら調節計から
の圧力調節信号に各々対応する地点の重み係数を乗じ、
加重平均値を出力する複数の加重平均回路とを備え、こ
れら加重平均値出力で前記吐出圧可変装置をそれぞれ制
御することを特徴とする需要端圧力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4120575A JPS6020761B2 (ja) | 1975-04-07 | 1975-04-07 | 需要端圧力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4120575A JPS6020761B2 (ja) | 1975-04-07 | 1975-04-07 | 需要端圧力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS51117293A JPS51117293A (en) | 1976-10-15 |
| JPS6020761B2 true JPS6020761B2 (ja) | 1985-05-23 |
Family
ID=12601898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4120575A Expired JPS6020761B2 (ja) | 1975-04-07 | 1975-04-07 | 需要端圧力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6020761B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6063622A (ja) * | 1983-09-17 | 1985-04-12 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 管路網末端圧力制御方法 |
-
1975
- 1975-04-07 JP JP4120575A patent/JPS6020761B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS51117293A (en) | 1976-10-15 |
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