(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚水の流入するマンホール内や排水ピット等に溜った汚水を排出するポンプを設置し、水位を検出する複数の水位センサの出力により、該ポンプを運転させる排水ポンプ制御装置において、
前記制御装置は制御ユニットを具備し、該制御ユニットは前記水位センサの出力信号により水位がポンプ運転水位になったらポンプを運転し、ポンプ停止水位でポンプを停止させると共に、該ポンプ運転時間を記憶し、ポンプ運転水位を検出する水位センサ及びポンプ停止水位を検出する水位センサが故障し水位が異常高水位となった時、直前の該ポンプ運転時間に基づいて該ポンプをバックアップ運転させる学習機能を持つことを特徴とする排水ポンプ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の排水ポンプ制御装置において、
前記制御ユニットは前記複数の水位センサの内、異常高水位を検出する水位センサ以外の他の水位センサが故障した場合、該異常高水位を検出する水位センサと正常に作動する他の水位センサとで前記ポンプの運転制御を行う機能を持つことを特徴とする排水ポンプ制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の排水ポンプ制御装置において、
前記制御ユニットは異常高水位を検出する水位センサを除く、他の水位センサによるポンプ運転時間を基にスカム対策ポンプ運転時間を算出記憶し、該スカム対策ポンプ運転時間でポンプを運転させる学習機能を持つことを特徴とする排水ポンプ制御装置。
【請求項４】
請求項１又は２又は３に記載の排水ポンプ制御装置において、
前記制御ユニットは異常低水位警報機能を具備し、前記スカム対策運転中は該異常低水位警報機能を停止させると共に、水位が該異常低水位を超えたら該停止を解除する機能を持つことを特徴とする排水ポンプ制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１つに記載の排水ポンプ制御装置において、
前記制御装置は前記制御ユニット故障時又は異常高水位を水位センサが検出したにもかかわらずポンプが運転されない場合、タイマーで所定時間だけポンプを運転させるバックアップユニットを具備することを特徴とする排水ポンプ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は排水ポンプを運転制御する排水ポンプ制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の排水ポンプ制御装置は、ポンプ停止水位を検出する水位センサ、ポンプ運転水位を検出する水位センサ、異常高水位を検出する水位センサ等を具備し、これらの水位センサからの信号により、水位がポンプ運転水位になったら、ポンプを運転し、ポンプ停止水位になったら、ポンプを停止するように構成されている。
【０００３】
そのため運転水位センサ及び停止水位センサに何らかの異常が発生するとポンプが運転されず、水位が異常高水位となったら、所定の時間だけポンプを運転するバックアップ運転機能も備えている。また、この種のポンプをマンホールに設置する場合、スカム対策のため汚水水位がポンプ停止水位より所定量低い水位になるまで排水するスカム対策ポンプ運転が行なわれている。
【０００４】
また、この種の排水ポンプ制御装置においては、水位が異常に低い水位になった場合は、ポンプの空運転を防止するため水位が異常低水位になったことを警報する異常低水位警報機能を具備していることが多い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の排水ポンプ制御装置は、運転水位を検出する水位センサ及び停止水位を検出する水位センサに何らかの異常が発生すると水位が異常に高い異常高水位となったら、所定の時間だけポンプを運転して汚水を排出するポンプのバックアップ運転機能を備えているが、この時間は現地で汚水の流入状況等から判断し、一定の値に設定している。
【０００６】
しかしながら、汚水の状況は変動する場合が多く、例えば供用開始直後では排水ポンプ制御装置の設置時から次第に、汚水流入量が増えていくため、設定の時間では充分な排水ができないという問題があった。即ち、マンホールに流入する汚水流量によって適切なポンプのバックアップ運転時間が設定できないため、異常高水位時に適切な汚水の排出ができないという問題があった。
【０００７】
また、複数の水位センサの内のいずれかが故障となった場合、ポンプ制御が不能となるという問題があった。
【０００８】
また、上記スカム対策運転については、ポンプのスカム運転時間を現地で汚水の流入状況等に基づいて所定の一定時間に設定するが、上記のように汚水流入量は変動するため、希望する位置でポンプを停止させることができないという問題があり、逆に汚水流入量が少ない場合はポンプを空運転させてしまうという問題がある。
【０００９】
また、この種の排水ポンプ制御装置においては、上記のようにマンホール内の水位が異常低水位になると警報を出す機能を具備しているため、スカム対策のためにポンプを運転する毎に警報が発生するという問題もある。また、従来の装置では制御装置が故障した場合、異常高水位となってもポンプのバックアップ運転が行われないという問題があった。
【００１０】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、水位センサに何らかの故障が発生し、水位が異常高水位となった場合でも、流入する汚水流量に応じてポンプのバックアップ運転時間を設定できる排水ポンプ制御装置を提供することを目的とする。
【００１１】
また、複数の水位センサの内、異常高水位センサ以外のいずれかのセンサが故障した場合でも残る他の正常な水位センサでポンプの制御ができる排水ポンプ制御装置を提供することを目的とする。
【００１２】
また、スカム対策のためのポンプ運転に際しても、流入する汚水流量に応じて適切なスカム運転時間を設定できる排水ポンプ制御装置を提供することを目的とする。
【００１３】
また、スカム対策のポンプ運転の際には、汚水水位が異常低水位となっても、異常低水位警報が発せられることのない排水ポンプ制御装置を提供することを目的とする。
【００１４】
また、制御装置が故障し、又は異常高水位センサが作動してもポンプの運転が行われない場合にポンプのバックアップ運転ができる機能を有する排水ポンプ制御装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、汚水の流入するマンホール内や排水ピット等に溜った汚水を排出するポンプを設置し、水位を検出する複数の水位センサの出力により、該ポンプを運転させる排水ポンプ制御装置において、制御装置は制御ユニットを具備し、該制御ユニットは水位センサの出力信号により水位がポンプ運転水位になったらポンプを運転し、ポンプ停止水位でポンプを停止させると共に、該ポンプ運転時間を記憶し、ポンプ運転水位を検出する水位センサ及びポンプ停止水位を検出する水位センサが故障し水位が異常高水位となった時、直前の該ポンプ運転時間に基づいて該ポンプをバックアップ運転させる学習機能を持つことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の排水ポンプ制御装置において、制御ユニットは前記複数の水位センサの内、異常高水位を検出する水位センサ以外の他の水位センサが故障した場合、該異常高水位を検出する水位センサと正常に作動する他の水位センサとでポンプの運転制御を行う機能を持つことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の排水ポンプ制御装置において、制御ユニットは異常高水位を検出する水位センサを除く、他の水位センサによるポンプ運転時間を基にスカム対策ポンプ運転時間を算出記憶し、該スカム対策ポンプ運転時間でポンプを運転させる学習機能を持つことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１又は２又は３に記載の排水ポンプ制御装置において、制御ユニットは異常低水位警報機能を具備し、スカム対策運転中は該異常低水位警報機能を停止させると共に、水位が該異常低水位を超えたら該停止を解除する機能を持つことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１つに記載の排水ポンプ制御装置において、制御装置は前記制御ユニット故障時又は異常高水位を水位センサが検出したにもかかわらずポンプが運転されない場合、タイマーで所定時間だけポンプを運転させるバックアップユニットを具備することを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図２は請求項１に記載の発明の排水ポンプ制御装置を用いるマンホール装置の構成を示す図である。本マンホール装置は図示するように、マンホール１０には流入管１１が設けられ、内部には該マンホール１０内に溜った汚水を排出するポンプＰ１、Ｐ２が２台設置されている。また、マンホール１０内に溜った汚水の水位がポンプ運転水位になったことを検出するポンプ運転水位センサＨ１、水位がポンプ停止水位になったことを検知するポンプ停止水位センサＬ、水位が異常高水位になったことを検出する異常高水位センサＨＨが設けられている。
【００２１】
図１は制御装置の構成を示す図である。図示するように、制御装置は制御ユニット２０とバックアップユニット３０とから構成される。バックアップユニット３０はＡＮＤ回路３１、ＯＲ回路３２、ＮＯＴ回路３３、異常高水位センサＨＨがＯＮした時作動する入力回路３４、保持回路３５、ＡＮＤ回路３６、異常高水位センサＨＨがＯＦＦした時作動する入力回路３７、ＡＮＤ回路３８及びタイマー３９を具備する。
【００２２】
制御ユニット２０はポンプ運転水位センサＨ１及びポンプ停止水位センサＬが正常に作動し、制御ユニット２０が正常に作動していることを示す制御ユニット正常信号Ｓ２とポンプ運転信号Ｓ１を発するようになっており、該制御ユニット正常信号Ｓ２とポンプ運転信号Ｓ１はそれぞれバックアップユニット３０のＡＮＤ回路３１に入力される。
【００２３】
制御ユニット２０には図示は省略するが、ポンプ運転水位センサＨ１、ポンプ停止水位センサＬの検出信号が入力されるようになっている。上記制御装置において、制御装置の制御ユニット２０は、該制御ユニット２０が正常に作動しているときは制御ユニット正常信号Ｓ２を出力している。そしてマンホール１０内の水位が上昇しポンプ運転水位センサＨ１がポンプ運転水位を検出（ＯＮ）したら制御ユニット２０はポンプ運転信号Ｓ１を発する。これにより、ポンプ運転信号Ｓ１はＡＮＤ回路３１、ＯＲ回路３２を通って端子４０からポンプ駆動装置（図示せず）に出力され、ポンプＰ１又はＰ２を起動運転する。
【００２４】
ポンプＰ１又はＰ２の運転により汚水はポンプＰ１又はＰ２の吐出管１２を通ってマンホール１０の外に排出される。汚水の排水によりマンホール１０内の水位が降下し、ポンプ停止水位センサＬがポンプ停止水位を検知（ＯＦＦ）したら、制御ユニット２０からのポンプ運転信号Ｓ１はＯＦＦ（Ｌ（低）レベル）となり、運転中のポンプＰ１又はＰ２を停止する。
【００２５】
ポンプ運転水位センサＨ１がなんらかの原因で故障し、ポンプＰ１又はＰ２が運転されずに水位が上昇し、異常高水位センサＨＨが異常高水位を検出（ＯＮ）したら、この検出信号が制御ユニット２０とバックアップユニット３０に入力される。この時、制御ユニット２０は正常であるから制御ユニット正常信号Ｓ２はＯＮ（Ｈ（高）レベル）のままである。
【００２６】
また、ポンプ運転水位センサＨ１及びポンプ停止水位センサＬに何らかの異常が発生すると異常高水位センサＨＨのＯＮにより、次に説明する時間だけポンプ運転信号Ｓ１を出力し、ポンプを運転する。図３は正常時と異常時のポンプ運転時間の変化を示す図である。ここで、制御ユニット２０内のタイマーの初期値は３分とする。ポンプ運転水位センサＨ１及びポンプ停止水位センサＬが正常に作動していると、汚水流入量が少なく運転時間が上記初期値に満たない間は初期値ＴＦ（３分）となる。汚水水量が増えるとＴＭＡＸ（１０分）以内で最新運転時間が記憶され、初期値が書き換えられる。
【００２７】
ポンプ運転水位センサＨ１が何らかの原因で異常となりポンプが運転されず、マンホール１０内の水位が上昇し異常高水位センサＨＨがＯＮとなったとき、制御ユニット２０はポンプ運転信号Ｓ１を所定時間出力し、この所定時間だけポンプをバックアップ運転するが、このバックアップポンプ運転時間は、異常高水位発生時の直前に記憶されているポンプ運転時間とする。これにより、マンホール１０内に実際に流入する汚水流量に応じたポンプＰ１又はＰ２のバックアップ運転が可能となる。
【００２８】
上記バックアップ運転制御は制御ユニット２０に内蔵するＣＰＵでソフト的にも実行する。図４は制御装置の制御ユニットの制御フローを示す図である。ここで、バックアップポンプ初期設定時間はＴＦ（ここでは３分）で、ＴＢはバックアップポンプ運転時間、ＴＭＡＸはバックアップポンプ運転時間の上限値である。先ず、ポンプ運転水位を検出するポンプ運転水位センサＨ１及びポンプ停止水位を検出するポンプ停止水位センサＬが異常か否かをチェックし（ステップＳＴ１）、異常でなかったらポンプ運転水位センサＨ１及びポンプ停止水位センサＬによる正規の運転を行い、異常だったらバックアップポンプ運転時間ＴＢをＴＢ＝ＴＦに設定する（ステップＳＴ２）。
【００２９】
異常高水位センサＨＨがＯＮとなっているか否かをチェックし（ステップＳＴ３）、ＯＮであったらポンプ運転信号Ｓ１を発し（ＯＮし）（ステップＳＴ４）、ポンプＰ１又はＰ２を運転する。ポンプ運転時間が時間ＴＢを経過したら、運転中のポンプＰ１又はＰ２を停止する（ステップＳＴ５、ＳＴ６）。
【００３０】
前記ステップＳＴ３で異常高水位センサＨＨがＯＦＦの場合は、ポンプ運転か否かをチェックし（ステップＳＴ７）、ポンプ運転であったらポンプ停止まで待ってポンプ運転時間を測定し、ポンプ運転時間ＴＰＮを決定する（ステップＳＴ８、ＳＴ９）。続いて時間ＴＰＮが初期設定時間ＴＦより大きいか否かをチェックし（ステップＳＴ１０）、ＴＰＮ≧ＴＦであったら、ポンプバックアップ運転時間ＴＢをＴＢ＝ＴＰＮとし（ステップＳＴ１１）、ＴＰＮ＜ＴＦであったらＴＢ＝ＴＦとする（ステップＳＴ１２）。
【００３１】
続いて、ＴＢ≧ＴＭＡＸであるか否かをチェックし（ステップＳＴ１３）、ＴＢ≧ＴＭＡＸでなかったらバックアップポンプ運転時間ＴＢをＴＢ＝ＴＢとし（ステップＳＴ１４）、ＴＢ≧ＴＭＡＸであったらバックアップポンプ運転時間ＴＢをＴＢ＝ＴＭＡＸとする（ステップＳＴ１５）。
【００３２】
図２に示すように、マンホール１０にポンプ運転水位センサＨ１、ポンプ停止水位センサＬ、及び異常高水位センサＨＨの３個の水位センサが設けられている場合、又は更に図５に示すように２台のポンプＰ１及びＰ２を同時に運転する場合の２台ポンプ運転水位を検出するセンサＨ２の計４個の水位センサが設けられている場合、請求項２に記載の発明は、異常高水位センサＨＨを除いた水位センサによるポンプの運転制御を行う。
【００３３】
図６は上記異常高水位センサと正常に動作する各水位センサでポンプ運転する場合のパターンを示す図である。図６（ａ）は３個の水位センサでポンプＰ１とＰ２を単独交互運転する場合、図６（ｂ）は３個の水位センサでポンプＰ１とＰ２を非常時並列運転する場合、図６（ｃ）は４個の水位センサでポンプＰ１とＰ２を並列交互運転する場合のそれぞれの運転パターンを示す。
【００３４】
図６（ａ）に示すように、３個の水位センサでポンプＰ１とＰ２を単独交互運転する場合で、全ての水位センサが正常な場合は、ポンプ運転水位センサＨ１がＯＮとなるとポンプＰ１又はＰ２を運転する。水位が低下して、ポンプ停止水位センサＬがＯＦＦとなるとポンプＰ１又はＰ２の運転を停止する。また、異常高水位センサＨＨがＯＮとなると警報を出力すると同時にポンプＰ１又はＰ２を運転する。
【００３５】
ポンプ運転水位センサＨ１が異常な時は、異常高水位センサＨＨがＯＮとなると警報を出力すると同時にポンプＰ１又はＰ２を運転し、ポンプ停止水位センサＬがＯＦＦとなるとポンプＰ１又はＰ２の運転を停止する。また、ポンプ停止水位センサＬが異常の場合は異常高水位センサＨＨがＯＮとなると警報を出力すると共にポンプＰ１又はＰ２を運転し、ポンプ運転水位センサＨ１がＯＦＦとなるとポンプＰ１又はＰ２の運転を停止する。
【００３６】
図６（ｂ）に示すように、３個の水位センサでポンプＰ１とＰ２を非常時並列運転する場合で、全ての水位センサが正常な場合は、ポンプ運転水位センサＨ１がＯＮとなるとポンプＰ１又はＰ２を運転し、ポンプ停止水位センサＬがＯＦＦとなるとポンプＰ１又はＰ２の運転を停止する。異常高水位センサＨＨがＯＮすると警報を出力すると同時にポンプＰ１及びＰ２を運転する。
【００３７】
ポンプ運転水位センサＨ１が異常な時は、異常高水位センサＨＨがＯＮとなると警報を出力すると同時にポンプＰ１及びＰ２の２台を運転し、ポンプ停止水位センサＬがＯＦＦとなるとポンプＰ１及びＰ２の２台の運転を停止する。また、ポンプ停止水位センサＬが異常の場合は異常高水位センサＨＨがＯＮとなると警報を出力すると共にポンプＰ１及びＰ２の２台を運転し、ポンプ運転水位センサＨ１がＯＦＦとなるとポンプＰ１及びＰ２の２台の運転を停止する。なお、ポンプＰ１及びＰ２の２台を運転する場合、ポンプＰ１とＰ２の同時起動を避けるため、１台のポンプの起動が完了するまで、他のポンプの起動をタイマーで遅らせる。
【００３８】
図６（ｃ）に示すように、４個の水位センサでポンプＰ１とＰ２で単独交互運転する場合で、全て水位センサが正常な場合は、ポンプ運転水位センサＨ１のＯＮによりポンプＰ１又はＰ２の１台を、２台のポンプ運転水位センサＨ２のＯＮによりポンプＰ１及びＰ２の２台を、異常高水位センサＨＨのＯＮにより警報を出力すると同時にポンプＰ１及びＰ２の２台をそれぞれ運転し、ポンプ停止水位センサＬのＯＦＦでポンプＰ１及びＰ２の２台を停止する。
【００３９】
２台のポンプ運転水位センサＨ２の異常な時は、ポンプ運転水位センサＨ１のＯＮによりポンプＰ１又はＰ２の１台を、異常高水位センサＨＨのＯＮにより警報を出力すると同時にポンプＰ１及びＰ２の２台をそれぞれ運転し、ポンプ停止水位センサＬのＯＦＦによりポンプＰ１及びＰ２を停止する。また、ポンプ運転水位センサＨ１が異常な時は、２台のポンプ運転水位センサＨ２のＯＮでポンプＰ１又はＰ２の１台を、異常高水位センサＨＨのＯＮにより警報を出力すると同時にポンプＰ１及びＰ２の２台をそれぞれ運転し、ポンプ停止水位センサＬのＯＦＦによりポンプＰ１及びＰ２の２台を停止する。
【００４０】
ポンプ停止水位センサＬの異常な時は、２台のポンプ運転水位センサＨ２のＯＮによりポンプＰ１又はＰ２の１台を、異常高水位センサＨＨのＯＮにより警報を出力すると同時にポンプＰ１及びＰ２の２台をそれぞれ運転し、ポンプ運転水位センサＨ１のＯＦＦでポンプＰ１及びＰ２の２台を停止する。
【００４１】
マンホールポンプの運転においては、スカムの発生を防ぐため極力マンホール１０内の底部まで汚水を吐き出す、所謂スカム対策運転を行う。この場合、上記のように、ポンプＰ１及びＰ２の空運転が行われない最も低い水位になるまでポンプ運転を行うのであるが、マンホール１０の底面に近いので水位センサ等の取付けができない。このためポンプ停止水位センサＬがポンプ停止水位を検知してから、ポンプを運転し、タイマーに設定した一定時間の経過後にポンプを停止している。この場合、現地にて実際にポンプを運転し、ポンプが停止した時所望のスカム水位になるように時間を設定するが、設定時の汚水流量と実際の運転時の汚水流量等が異なることから、スカム対策運転で所望の水位でポンプを停止できないという問題がある。
【００４２】
図７は請求項３に記載の発明の排水ポンプ制御装置の機能を説明するための図である。図７に示すように、ポンプ運転水位センサＨ１がＯＮとなる時間をｔ１、ポンプが運転され水位が低下しポンプ停止水位センサＬがＯＦＦとなる時間をｔ２、ポンプ運転水位とポンプ停止水位との水位差をＬ１、ポンプ停止水位とスカム水位との水位差をＬ２とすると、スカム運転時間ＴＳは、
ＴＳ＝Ｌ２×（ｔ２−ｔ１）／Ｌ１
又は、
ＴＳ＝Ｑ２×（ｔ２−ｔ１）／Ｑ１
ここで、Ｑ１はポンプ停止水位からポンプ運転水位までの容積、Ｑ２はスカム水位からポンプ停止水位までの容積である。
【００４３】
ポンプ運転水位でポンプが運転され、ポンプ停止水位で停止する毎に上記スカム運転時間ＴＳを求めて、その値を制御ユニット２０の記憶部に記憶し、その値が変わる毎に更新しておき、この記憶した最新のスカム運転時間ＴＳでポンプのスカム対策運転を行う。即ち、制御装置にスカム運転時間ＴＳの学習機能を持たせた。このようにスカム運転時間ＴＳの学習機能を持たせることにより、マンホール１０に実際に流入する汚水流入量に応じて、略所望のスカム水位に達したとき、ポンプを停止させることができる。
【００４４】
また、上記のように、このような排水ポンプの制御装置において、図８に示すように、マンホール１０内には異常低水位センサＬＬが設けられ、異常低水位になった時、その旨を知らせる警報を発生するようにした異常低水位警報発生装置が設けられている場合が多い。この場合上記のようにスカム運転毎に異常低水位警報発生装置が作動し警報を発するという問題がある。
【００４５】
そこで、請求項５に記載の発明は、スカム運転の場合、スカム対策運転と判断し、異常低水位警報発生装置を無視し警報を発する動作を行わせない。そしてこの異常低水位警報発生装置の無視は水位が異常低水位を超えるまで維持する。
【００４６】
図９は上記スカム運転の場合の異常低水位警報発生装置を無視する制御フローを示す図である。先ず、異常低水位センサＬＬがＯＦＦとなったか否かをチェックし（ステップＳＴ２１）、異常低水位が発生した場合は続いてスカム対策運転中か否かをチェックし（ステップＳＴ２２）、スカム対策運転中であったら異常低水位警報発生装置の警報動作ができないよう（警報無許可）にする（ステップＳＴ２３）。
【００４７】
続いて、スカム対策運転が終了したか否かをチェックし（ステップＳＴ２４）、スカム対策運転が終了したらポンプ運転を停止する（ステップＳＴ２５）。続いて汚水水位が異常低水位以上になったか（異常低水位センサＬＬが復帰（ＯＮ）したか）否かをチェックし（ステップＳＴ２６）、異常低水位以上に復帰したら、低水位警報発生装置の警報無許可を解除する（ステップＳＴ２７）。
【００４８】
また、前記ステップＳＴ２２において、スカム対策運転中でなかったら、汚水水位が異常低水位となったとしてポンプ運転を停止し（ステップＳＴ２８）、低水位警報発生装置から汚水水位が異常低水位になったことを警報する（ステップＳＴ２９）。
【００４９】
請求項５に記載の発明は上記制御ユニット２０の故障時、図１の制御ユニット正常信号Ｓ２がＯＦＦとなり、異常高水位センサＨＨがＯＮになったにもかかわらず、制御ユニット２０からポンプ運転信号Ｓ１が出力されない場合の非常時に最後のポンプのバックアップ運転を行うようにしたものである。請求項５に記載の発明の排水ポンプ制御装置を図１に基づいて説明する。
【００５０】
異常高水位センサＨＨがＯＮになると、バックアップユニット３０の入力回路３４が作動し保持回路３５をセットする。これにより保持回路３５の出力はＯＮ（Ｈレベル）となる。一方制御ユニット２０の制御ユニット正常信号Ｓ２はＯＦＦでＮＯＴ回路３３の出力はＯＮ（Ｈレベル）であるから、ＡＮＤ回路３６の出力はＯＮ（Ｈレベル）となり、ＯＲ回路３２を通してポンプ運転信号Ｓ１が出力され、ポンプＰ１又はＰ２が運転される。
【００５１】
ポンプＰ１又はＰ２が運転され、水位が低下し異常高水位センサＨＨがＯＦＦとなると、入力回路３７が作動しその出力をＯＮ（Ｈレベル）し、ＡＮＤ回路３８を介してタイマー３９が作動し、該タイマー３９にセットされた時間経過後に保持回路３５をリセットする。これによりポンプ運転信号Ｓ１がＯＦＦとなり、ポンプＰ１又はＰ２の運転を停止する。即ち、制御ユニット２０が故障し、制御ユニット２０からの信号が全て遮断されても、異常高水位を異常高水位センサＨＨが検出したら、ポンプＰ１又はＰ２を運転させ、タイマー３９に設定した時間後に該ポンプＰ１又はＰ２の運転を停止する。
【００５２】
なお、上記例ではバックアップユニット３０を論理素子で構成したが、同じ機能を有するバックアップユニットはリレー回路でも構成することができる。
【００５３】
図１０は本発明のマンホールポンプ制御装置の外観構成を示す図で制御ユニット２０はケーシング２１内に収容配置され、該ケーシング２１に蓋体２２が設けられている。該制御ユニット２０には端子ユニット２３ａとケーブル２４を介してバックアップユニット３０が、端子ユニット２３ｂとケーブル２５を介して入力用中継端子２９が、端子ユニット２３ｃとケーブル２６を介して外部操作ユニット４１が、端子ユニット２３ｄとケーブル２７を介して操作表示ユニット２８が接続されている。
【００５４】
バックアップユニット３０は異常高水位センサ（フロート）ＨＨ、外部警報器４２、ポンプを保護するセンサスイッチ（例えば、過負荷保護）Ｅ１、Ｅ２、ポンプ運転用電磁接触器Ｍｇ１、Ｍｇ２等が接続される。また、入力用中継端子２９には２台のポンプ運転水位センサＨ２、ポンプ運転水位センサＨ１、ポンプ停止水位センサＬ又は投込式水位計４３等（投込式水位計の場合はＨ２、Ｈ１、ＬＬは不要）が接続され、外部操作ユニット４１には外部操作に必要なスイッチやランプ等が接続される。
【００５５】
なお、上記例ではマンホール内に設置した排水ポンプの制御装置を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、排水ピット等に設置された排水ポンプの運転制御装置としても利用できることは当然である。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように各請求項に記載の発明によれば下記のような優れた効果が得られる。
【００５７】
請求項１に記載の発明によれば、該制御ユニットは水位がポンプ運転水位になったらポンプを運転し、ポンプ停止水位でポンプを停止すると共に、該ポンプ運転時間を記憶し、運転水位センサ及び停止水位センサが故障し水位が異常高水位となった時、直前の該ポンプ運転時間に基づいて該ポンプを運転する学習機能を持つので、水位が異常高水位となった時に実際にマンホール内に流入する汚水流量に応じた適切なバックアップ時間でポンプを運転制御できる。
【００５８】
また、請求項２に記載の発明によれば、制御ユニットは複数の水位センサの内、異常高水位を検出するセンサ以外の他の水位センサが故障した場合、該異常高水位センサと正常に作動する他の水位センサとでポンプの運転制御を行う機能を持つので、故障した水位センサが修理される等して復帰するまでポンプ運転制御が続行できる。
【００５９】
また、請求項３に記載の発明によれば、制御ユニットは異常高水位センサを除く、他の水位センサによるポンプ運転時間を基にスカム対策ポンプ運転時間を算出記憶し、ポンプを運転する学習機能を持つので、汚水流入量が変動する場合でも、適切なスカム水位でポンプを静止させることができ、且つポンプの空運転を防止できる。
【００６０】
また、請求項４に記載の発明によれば、制御ユニットはスカム対策運転中は異常低水位警報機能を停止させると共に、水位が該異常低水位を超えたら該停止を解除する機能を持つので、スカム対策ポンプ運転の度毎に異常低水位の警報が発せられるということがなくなる。
【００６１】
また、請求項５に記載の発明によれば、制御装置は制御ユニット故障時又は異常高水位をセンサが検出したにもかかわらずポンプが運転されない場合、タイマーで所定時間だけポンプを運転させるバックアップユニットを具備するので、制御ユニットが作動しない場合でもポンプのバックアップ運転が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排水ポンプ制御装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の排水ポンプ制御装置を用いるマンホール装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の排水ポンプ制御装置の水位センサ正常時と異常時のポンプ運転時間の変化を示す図である。
【図４】本発明の排水ポンプ制御装置のポンプのバックアップ運転制御フローを示す図である。
【図５】本発明の排水ポンプ制御装置を用いるマンホール装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の排水ポンプ制御装置のポンプ運転パターンを示す図で、図６（ａ）及び（ｂ）は水位センサ３個の場合を、図６（ｃ）は水位センサ４個の場合をそれぞれ示す図である。
【図７】本発明の排水ポンプ制御装置を用いるマンホール装置の構成を示す図である。
【図８】本発明の排水ポンプ制御装置を用いるマンホール装置の構成を示す図である。
【図９】本発明の排水ポンプ制御装置のスカム対策運転における異常低水位警報発生装置を無視する制御フローを示す図である。
【図１０】本発明の排水ポンプ制御装置の外観構成を示す図である。
【符号の説明】
１０            マンホール
１１            流入管
１２            吐出管
２０            制御ユニット
３０            バックアップユニット
Ｐ１            ポンプ
Ｐ２            ポンプ
ＨＨ            異常高水位センサ
Ｈ１            ポンプ運転水位センサ
Ｈ２            ２台のポンプ運転水位センサ
Ｌ              ポンプ停止水位センサ
ＬＳ            スカム水位センサ
ＬＬ            異常低水位センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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