JPS62152001A - 送配水システム - Google Patents
送配水システムInfo
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- JPS62152001A JPS62152001A JP29225485A JP29225485A JPS62152001A JP S62152001 A JPS62152001 A JP S62152001A JP 29225485 A JP29225485 A JP 29225485A JP 29225485 A JP29225485 A JP 29225485A JP S62152001 A JPS62152001 A JP S62152001A
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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。
め要約のデータは記録されません。
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。
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。
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、２
３は圧力偏差検出器、２４は流量偏差検出器である。
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、２
３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を介して管路糸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２ＩＩｉ、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Ｅａ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を介して管路糸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２ＩＩｉ、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Ｅａ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
、変更のわずられしさや需要に対する即応性が欠けると
いう問題があった。
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
、変更のわずられしさや需要に対する即応性が欠けると
いう問題があった。
このような問題を解消するもΩ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＝ａＱ ＋Ｐ５ ”” （
１）で表わされる。但し、ａＦｉ管路特性によって決ま
る定数、Ｐｓは末端圧、ｎは管路長に伴う圧力の低下状
況を示す定数であって、通常は１．８〜２．０の定数で
ある。つまり、上記ｉｉｌ￥（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によって決ま
ることを示している。
１）で表わされる。但し、ａＦｉ管路特性によって決ま
る定数、Ｐｓは末端圧、ｎは管路長に伴う圧力の低下状
況を示す定数であって、通常は１．８〜２．０の定数で
ある。つまり、上記ｉｉｌ￥（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によって決ま
ることを示している。
推定末端圧一定制御は、流ｍＱを計測して上記陪（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ｆａＱ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ｆｆ１Ｑ、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ｆａＱ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ｆｆ１Ｑ、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次圧力を開側する方式があ
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って伝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。
末端圧Ｐｓとの偏差分から２次圧力を開側する方式があ
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って伝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（ＪＰ／ａＱ）を常時監視し、その時の値が
ａｎＱ 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。
果得られる（ＪＰ／ａＱ）を常時監視し、その時の値が
ａｎＱ 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０
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＊ｆｆ１Ｑ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−Δ
１））が算出されるが、これは窮（２）式の左辺（ａｐ
ｙａＱ）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ａｎＱ （
を−Δｔ）を演算するが、これは第２式の右辺（ａｎＱ
）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社を比較し、（ａＰ／ａ
Ｑ）＜（ａｎＱ ±α）を検出して管路破壊と判定す
る。
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＊ｆｆ１Ｑ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−Δ
１））が算出されるが、これは窮（２）式の左辺（ａｐ
ｙａＱ）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ａｎＱ （
を−Δｔ）を演算するが、これは第２式の右辺（ａｎＱ
）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社を比較し、（ａＰ／ａ
Ｑ）＜（ａｎＱ ±α）を検出して管路破壊と判定す
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、一定の範凹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（ａｎＱ ）と、圧力の時間変
化分／流量の時間変化分（ａＰ／ａＱ）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。
るおそれがあるため、一定の範凹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（ａｎＱ ）と、圧力の時間変
化分／流量の時間変化分（ａＰ／ａＱ）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図の特性面ＩＭを参照して説明する
。同図において、最初Ｐｌ点で運転中に末端でパルプを
絞ると、抵抗曲線がＨＡ−４ＨＢになった状態で運転さ
れ、その時の流量はＱｌ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Ｋすると、Ｐｌ−４Ｐ２→Ｐ４
の圧力変動とＱｌ−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（ａＰ／ａＱ）
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Ｋなる。
。同図において、最初Ｐｌ点で運転中に末端でパルプを
絞ると、抵抗曲線がＨＡ−４ＨＢになった状態で運転さ
れ、その時の流量はＱｌ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Ｋすると、Ｐｌ−４Ｐ２→Ｐ４
の圧力変動とＱｌ−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（ａＰ／ａＱ）
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Ｋなる。
したがって、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蓋変化に
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蓋変化に
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。
送配水管路に水圧調整弁、圧力計および流量計を設置す
るとともに、この流量計からの時間配水流ｆＩｔｆ、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、この配水量基本パターンと上
記記憶手段からの時間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演１χ手段とを設ける。
るとともに、この流量計からの時間配水流ｆＩｔｆ、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、この配水量基本パターンと上
記記憶手段からの時間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演１χ手段とを設ける。
上記演算手段により１単位時間先の需要ｆｆ１ｋ予測し
、これにもとづき単位時間の需要量変動に対して姉正な
末端圧を確保する水圧ｉ１，７整弁またはポンプの２次
圧力設定＆ｆｔ−演算すると＼もにこの２次圧力設定値
により水圧に調整２部」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」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。
、これにもとづき単位時間の需要量変動に対して姉正な
末端圧を確保する水圧ｉ１，７整弁またはポンプの２次
圧力設定＆ｆｔ−演算すると＼もにこの２次圧力設定値
により水圧に調整２部」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」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、８Ｆｉ予測演
１．・、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。
１．・、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
０この時間配水パターンは平日。
単位時間積算し、１日分の時間配水パターンを作成する
０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。
、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＊ｍ単位時間の
実績時間配水ｍ （ｑｔ−７）を時間配水量演算器９か
ら取り出し、実績時間配水量（ｑｌ−１）と基本パター
ン（ｑｌ−ｉ）との差分値（Δｑｔ−Ｉ）を求める。こ
の差分値（Δ（１１３）に対し、次の（３）式の如き線
形モｆル式を用い良く知られているカルマンフィルタ方
式で１ ｕＳ位時間先の時間配水量差分予測値（ΔＱｔ
＋１）を求める。
実績時間配水ｍ （ｑｔ−７）を時間配水量演算器９か
ら取り出し、実績時間配水量（ｑｌ−１）と基本パター
ン（ｑｌ−ｉ）との差分値（Δｑｔ−Ｉ）を求める。こ
の差分値（Δ（１１３）に対し、次の（３）式の如き線
形モｆル式を用い良く知られているカルマンフィルタ方
式で１ ｕＳ位時間先の時間配水量差分予測値（ΔＱｔ
＋１）を求める。
−ａｇΔｑ１ ＋ａ １ΔＱｔ−１＋・・・十輻ΔＱ
ｔ −ｍ・・・・・・ （３） ここに、ａｉは予測係数であり、カルマンフィルタ方式
により予ｇｑ読差（Δｑｉ−Δｑｌ ）の分散が最小と
なるよう、遂次８Ｂ’ｆｒ適応修正する。上記１（３）
式によりΔＱｔ＋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＋□）と加算され１単位時間先
の時間配水量（ｑ１ヤ、）を算出する。水圧演算器１１
は、この算出された１蛍位時間先配水量予測値（ｑｔ＋
１）から次の（４）式の如く水圧目標値（”ｔ＋１）を
求める。
ｔ −ｍ・・・・・・ （３） ここに、ａｉは予測係数であり、カルマンフィルタ方式
により予ｇｑ読差（Δｑｉ−Δｑｌ ）の分散が最小と
なるよう、遂次８Ｂ’ｆｒ適応修正する。上記１（３）
式によりΔＱｔ＋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＋□）と加算され１単位時間先
の時間配水量（ｑ１ヤ、）を算出する。水圧演算器１１
は、この算出された１蛍位時間先配水量予測値（ｑｔ＋
１）から次の（４）式の如く水圧目標値（”ｔ＋１）を
求める。
Ｐ１＋１−ａ（Ｊ４４）＋ｂ −−−−−
、（４）ここに、第（１）式と同じ（ａ、ｎは管路特性
、ｂは昼餐末端圧で管網計算により決定する。
、（４）ここに、第（１）式と同じ（ａ、ｎは管路特性
、ｂは昼餐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（ｚ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（力式、第（８）式のよ
うＩＩＣａ 、 ｂを算出する。
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（力式、第（８）式のよ
うＩＩＣａ 、 ｂを算出する。
Ｐｍａｘ ＝ ａ （Ｑｍａｘ） ＋ ｂ
−−（５）１．８５ Ｐｍｉｎ−ａ（Ｑｍｉｎ） −４−ｂ
・＋＋＋＋＋ （６）（Ｑｍａｘ） （Ｑｍｉｎ
） ’°８５１．８５ ・・・・・・ （８） 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、Ｐｍ１ｎ
は最小光量時の配水圧力で、これらの値は連用実績値か
ら求めることが可能である。
−−（５）１．８５ Ｐｍｉｎ−ａ（Ｑｍｉｎ） −４−ｂ
・＋＋＋＋＋ （６）（Ｑｍａｘ） （Ｑｍｉｎ
） ’°８５１．８５ ・・・・・・ （８） 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、Ｐｍ１ｎ
は最小光量時の配水圧力で、これらの値は連用実績値か
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慄値ｐ−ｔ
＋ｔ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１＋１
の時間帯が水圧演算値ｐｔ＋ｔの場合、切り上げ方式で
圧力段階値Ｐ４として出力する。
＋ｔ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１＋１
の時間帯が水圧演算値ｐｔ＋ｔ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Ｏ予ｍ流量ヲ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−もに、遠隔地の実末端圧Ｐｖｔ”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Ｏ予ｍ流量ヲ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−もに、遠隔地の実末端圧Ｐｖｔ”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ＱｌからＱ２に変動し、圧力制御によりＱ３へ変動す
る場合、ＤＩｓの如＜Ｐｌ→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ＰＩ−＋Ｐ２→
Ｐ４に変動するため、従来の傾きによる検知方式ではＰ
２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
光景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ＱｌからＱ２に変動し、圧力制御によりＱ３へ変動す
る場合、ＤＩｓの如＜Ｐｌ→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ＰＩ−＋Ｐ２→
Ｐ４に変動するため、従来の傾きによる検知方式ではＰ
２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
光景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ｚン演算器９よ
り算出された１単位時間先配水量予測ｆｄｉ（ｑｔ＋ｔ
）と、詞えば過去２単位時間の時間配水量（ｑｔＬ（ｑ
ｔ−ｔ）とから以下の如き処理を行なう。
り算出された１単位時間先配水量予測ｆｄｉ（ｑｔ＋ｔ
）と、詞えば過去２単位時間の時間配水量（ｑｔＬ（ｑ
ｔ−ｔ）とから以下の如き処理を行なう。
いま、予測曲線ヲ第３図（イ）、（ロ）の如き２次曲線
とすると、ｑｔ＋ｔ ＃ ｑｔ Ｊ ｑｔ−１について
次式の如き関係が成立する。
とすると、ｑｔ＋ｔ ＃ ｑｔ Ｊ ｑｔ−１について
次式の如き関係が成立する。
Ｑｌ 、 ＝ａｘ１” ＋ｂｘ１＋ｃ −
−（９）ｑ１＝ａｘ２”＋ｂｘ２＋ｃ
−−（１１ｑｔ＋１＝ａＸ３ ＋ｂｘ３＋Ｃ”・・”
αυこ＼に、ｘｌは勉夫２単位時間前から１単位時間
前の時間配水量ｑｔ−ｔの時間帯（ｔ−２，ｔ−１）の
中間点（第３図のｙｏに対応する点）、Ｘ２は過去１単
位時間前から現在時刻の時間配水ｆｆ１ｑｔの時間帯（
’−１ｓｔ〕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’ｑｔ
＋１の時間帯（ｔ、ｔ−Ｈ）の中間点（第３図のｙ３に
対応する点）である。こ−で、単位時間をに分とし、上
記第（９） 、 （ｋｌ） 、α９式において、ｘｌ−
０，ｘ２−Ｋ。
−（９）ｑ１＝ａｘ２”＋ｂｘ２＋ｃ
−−（１１ｑｔ＋１＝ａＸ３ ＋ｂｘ３＋Ｃ”・・”
αυこ＼に、ｘｌは勉夫２単位時間前から１単位時間
前の時間配水量ｑｔ−ｔの時間帯（ｔ−２，ｔ−１）の
中間点（第３図のｙｏに対応する点）、Ｘ２は過去１単
位時間前から現在時刻の時間配水ｆｆ１ｑｔの時間帯（
’−１ｓｔ〕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’ｑｔ
＋１の時間帯（ｔ、ｔ−Ｈ）の中間点（第３図のｙ３に
対応する点）である。こ−で、単位時間をに分とし、上
記第（９） 、 （ｋｌ） 、α９式において、ｘｌ−
０，ｘ２−Ｋ。
Ｘａ ａｓ ２ Ｋとして三元連立方程式を解くと、下
記式の如（ａ、ｂ、ｃが求まる。
記式の如（ａ、ｂ、ｃが求まる。
。＝Ｑｔ−１・・・・・・ Ｑ４１
上記α２．α四、α４式はｘ ｗｏ 、 ｘ２−に、
ｘ３−２ＫＸ＝Σに＋ｎとなるので、ｎ分先の配水量予
測値（貨ｎ）は次式にて求まる。
ｘ３−２ＫＸ＝Σに＋ｎとなるので、ｎ分先の配水量予
測値（貨ｎ）は次式にて求まる。
育ｎ ＝ａ （ｙ Ｋ＋ ｎダ＋ｂ （４Ｋ−）−ｎ
） −）−ｃ・・・・・・ （Ｉｓ 管路破壊検出器１４においては、配水量予測曲線演算器
１０により算出された配水量予測値（６ｎ）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知する。
） −）−ｃ・・・・・・ （Ｉｓ 管路破壊検出器１４においては、配水量予測曲線演算器
１０により算出された配水量予測値（６ｎ）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知する。
ｑｎ＞ｑｎ＋（αＸｑｎ／Ｚｏｏ） −、、、
、（１６１ｑｎ＞ｑｎ＋（βＸｑｎ／１００）
＋＋＋＋＋ （ｌηただし、αは第４図（イ）に示
される如き界層の不感帯幅（％）、βは第４図（ロ）に
示される如き要用の不感帯幅（％）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
検出チェッ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知しない
ものとする。さらに、連続ｍ分間上記第αｅ、αη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。
、（１６１ｑｎ＞ｑｎ＋（βＸｑｎ／１００）
＋＋＋＋＋ （ｌηただし、αは第４図（イ）に示
される如き界層の不感帯幅（％）、βは第４図（ロ）に
示される如き要用の不感帯幅（％）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
検出チェッ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知しない
ものとする。さらに、連続ｍ分間上記第αｅ、αη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、単位時間先配水量子側値により末端圧
力ｆ：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２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ｆ：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２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１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ｕＪ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 ｌ・・・・・・配水池、２・・・・・・減圧弁、３・曲
・管路、４・・・・・・圧力計、６・・・・・・流１計
、７・−・・・・基本パターン発生器、８・・・・・・
予測演算器、９・・１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・・量減圧制御器
、１４・・・・・・管路破壊検出器、１５・・・・・・
警報設定出力器、２０・・・・・・比較検出器、２１・
曲・ＷＪＩＷ、回路、２２・・曲係数演算器、２３・・
・・・・圧力偏差検出器、２４・・曲流ｆｆｉ偏差検出
器。 第 ！ 囚 賓 ２ 図 第 ３ 図 （イ）
（ロ）＠４ｑ （イ）
１口）１１１分（−η）
（Ｌ行（＝宍）第 ５ 因 第 ６９ □Ｑ
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１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ｕＪ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 ｌ・・・・・・配水池、２・・・・・・減圧弁、３・曲
・管路、４・・・・・・圧力計、６・・・・・・流１計
、７・−・・・・基本パターン発生器、８・・・・・・
予測演算器、９・・１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・・量減圧制御器
、１４・・・・・・管路破壊検出器、１５・・・・・・
警報設定出力器、２０・・・・・・比較検出器、２１・
曲・ＷＪＩＷ、回路、２２・・曲係数演算器、２３・・
・・・・圧力偏差検出器、２４・・曲流ｆｆｉ偏差検出
器。 第 ！ 囚 賓 ２ 図 第 ３ 図 （イ）
（ロ）＠４ｑ （イ）
１口）１１１分（−η）
（Ｌ行（＝宍）第 ５ 因 第 ６９ □Ｑ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）ポンプまたは送配水池から管路を介して送配水を行
なう送配水システムにおいて、 前記管路に少なくとも流量計を設置するとゝもに、 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、 該配水量基本パターンと前記記憶手段からの時間配水量
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演
算手段と、 を設け、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予測すること
を特徴とする送配水システム。 ２）ポンプまたは送配水池から管路を介して送配水を行
なう送配水システムにおいて、 前記管路に水圧調整弁、圧力計および流量計を設置する
とゝもに、 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、 該配水量基本パターンと前記記憶手段からの時間配水量
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の演算手
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、該圧力目標値にもとづいて前記水圧調整弁の制
御を行なうことを特徴とする送配水システム。 ３）ポンプまたは送配水池から管路を介して送配水を行
なう送配水システムにおいて、 前記管路に水圧調整弁、圧力計および流量計を設置する
とゝもに、 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、 該配水量基本パターンと前記記憶手段からの時間配水量
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単位時間先の差分子測値を演算する演
算手段と、 該差分子測値に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の演算手
段と、 該第２演算装置を介して得られる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わされる配水量予測曲線
を演算する第４の演算手段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 true JPS62152001A (ja) | 1987-07-07 |
| JPH0782391B2 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) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0340114A (ja) * | 1989-07-07 | 1991-02-20 | Hitachi Ltd | 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
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0340114A (ja) * | 1989-07-07 | 1991-02-20 | Hitachi Ltd | 流体流量制御方法及びその装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0782391B2 (ja) | 1995-09-06 |
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