(57)【要約】【課題】送水すべき水の流入量の急激な増加に対応できるポンプ制御装置及びポンプ制御方法を提供する。【解決手段】ポンプ制御装置２０は、水位計１６によって計測された水位がポンプ起動水位ＨＷＬに達したことを検知するとポンプ１４を起動制御し、ポンプ停止水位ＬＷＬに達したことを検知すると運転中のポンプ１４を停止制御するように構成された制御部と、水位がポンプ停止水位ＬＷＬに達したことによって運転中のポンプ１４を停止制御したときから、水位が次にポンプ起動水位ＨＷＬに達したときまでの停止時間を計時可能に構成された計時部とが備えられ、制御部は、水位がポンプ起動水位ＨＷＬに達したことを検知した際に計時部によって計時された直前の停止時間と、所定の閾値とを比較しその結果に基づいてポンプ１４，１５を同時に起動制御するように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数台のポンプを備えた送水ポンプ装置のポンプ制御装置であって、
前記ポンプの運転状況に応じて、前記複数台のポンプを同時に起動制御する制御部が備えられているポンプ制御装置。
【請求項２】
さらに計時部が備えられ、
前記制御部は、前記計時部によって計時された運転時間及び／又は停止時間と、所定の閾値との比較結果に基づいて前記複数台のポンプを同時に起動制御するように構成されている請求項１に記載のポンプ制御装置。
【請求項３】
前記所定の閾値は、前記停止時間の直前に計時された直前停止時間であり、
前記制御部は、前記停止時間が前記直前停止時間より短いと前記複数台のポンプを同時に起動制御するように構成されている請求項２に記載のポンプ制御装置。
【請求項４】
前記所定の閾値は、所定の回数の前記停止時間から算出される平均停止時間であり、
前記制御部は、前記停止時間が前記平均停止時間より短いと前記複数台のポンプを同時に起動制御するように構成されている請求項２に記載のポンプ制御装置。
【請求項５】
前記所定の閾値は、前記停止時間の直前に計時された直前運転時間であり、
前記制御部は、前記停止時間が前記直前運転時間より短いと前記複数台のポンプを同時に起動制御するように構成されている請求項２に記載のポンプ制御装置。
【請求項６】
前記所定の閾値は、所定の回数の前記運転時間から算出される平均運転時間であり、
前記制御部は、前記停止時間が前記平均運転時間より短いと前記複数台のポンプを同時に起動制御するように構成されている請求項２に記載のポンプ制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記複数台のポンプのうちいずれかのポンプを起動制御するにあたり、前回起動制御したポンプとは異なるポンプを起動制御するように構成されている請求項１から６のいずれか一項に記載のポンプ制御装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記複数台のポンプのうちいずれかのポンプを起動制御するにあたり、停止中の前記複数台のポンプのうち累計運転時間の短いポンプを起動制御するように構成されている請求項１から６のいずれか一項に記載のポンプ制御装置。
【請求項９】
複数台のポンプを備えた送水ポンプ装置のポンプ制御方法であって、
前記ポンプの運転状況に応じて、前記複数台のポンプを同時に起動制御する起動ステップが備えられているポンプ制御方法。
【請求項１０】
さらに計時ステップが備えられ、
前記起動ステップは、前記計時ステップによって計時された運転時間及び／又は停止時間と、所定の閾値との比較結果に基づいて前記複数台のポンプを同時に起動制御する請求項９に記載のポンプ制御方法。
【請求項１１】
前記所定の閾値は、前記停止時間の直前に計時された直前停止時間であり、
前記起動ステップは、前記停止時間が前記直前停止時間より短いと前記複数台のポンプを同時に起動制御する請求項１０に記載のポンプ制御方法。
【請求項１２】
前記所定の閾値は、所定の回数の前記停止時間から算出される平均停止時間であり、
前記起動ステップは、前記停止時間が前記平均停止時間より短いと前記複数台のポンプを同時に起動制御する請求項１０に記載のポンプ制御方法。
【請求項１３】
前記所定の閾値は、前記停止時間の直前に計時された直前運転時間であり、
前記起動ステップは、前記停止時間が前記直前運転時間より短いと前記複数台のポンプを同時に起動制御する請求項１０に記載のポンプ制御方法。
【請求項１４】
前記所定の閾値は、所定の回数の前記運転時間から算出される平均運転時間であり、
前記起動ステップは、前記停止時間が前記平均運転時間より短いと前記複数台のポンプを同時に起動制御する請求項１０に記載のポンプ制御方法。
【請求項１５】
前記起動ステップは、前記複数台のポンプのうちいずれかのポンプを起動制御するにあたり、前回起動制御したポンプとは異なるポンプを起動制御する請求項９から１４のいずれか一項に記載のポンプ制御方法。
【請求項１６】
前記起動ステップは、前記複数台のポンプのうちいずれかのポンプを起動制御するにあたり、停止中の前記複数台のポンプのうち累計運転時間の短いポンプを起動制御する請求項９から１４のいずれか一項に記載のポンプ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数台のポンプを備えた送水ポンプ装置のポンプ制御装置及びポンプ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、送水ポンプ装置の一例であるマンホールポンプ装置が開示されている。このマンホールポンプ装置は、流入管から流入した下水を貯留するマンホールと、マンホールに貯留された下水を流出管に送水する二台のポンプと、マンホールに貯留された下水の水位を計測する水位計と、当該水位計によって計測された水位に基づいてポンプを制御するポンプ制御装置などを備えている。
【０００３】
当該ポンプ制御装置は、水位計によって計測された水位が所定の高さに設定されたポンプ起動水位に達したことを検知すると、二台のポンプのいずれか一方を起動制御し、当該ポンプの運転によって水位がポンプ起動水位より低位に設定されたポンプ停止水位に達したことを検知すると、当該ポンプの運転を停止制御する。さらに、ポンプ制御装置は、水位計によって計測された水位が異常高水位に達したことを検知すると、既に運転中の一台目のポンプに加えて停止中の二台目のポンプも起動制御し、二台のポンプによって送水を行う。
【０００４】
特許文献２には、送水ポンプ装置の一例である排水ポンプ設備が開示されている。この排水ポンプ設備は、複数台の排水ポンプと、ポンプ井に貯留された雨水等の水位を計測する水位計と、当該水位計によって計測された水位に基づいてポンプを制御する制御装置などを備えている。当該制御装置は、水位計によって計測された水位から、水位の変化率を求め、当該水位変化率に応じて一基のポンプの運転開始・運転停止を行った後に併設ポンプの運転開始・運転停止を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−３４５１３号公報
【特許文献２】特開昭６０−１３５６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、局地的大雨などの発生時には、送水すべき水の流入量が急激に増加するようなことがある。
【０００７】
特許文献１に開示の構成では、一台目のポンプの運転中に、水位が異常高水位に達するのを待って二台目のポンプを起動制御しても、送水が間に合わずにマンホールから下水が溢流する虞があった。
【０００８】
特許文献２に開示の構成では、水位変化率の算出という複雑な処理をするための演算部を備える必要があるためポンプ制御装置が高価で複雑になってしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、送水すべき水の流入量の急激な増加に対応できるポンプ制御装置及びポンプ制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の目的を達成するための、本発明に係るポンプ制御装置の特徴構成は、複数台のポンプを備えた送水ポンプ装置のポンプ制御装置であって、前記ポンプの運転状況に応じて、前記複数台のポンプを同時に起動制御する制御部が備えられている点にある。
【００１１】
上述の構成であれば、ポンプの運転状況、たとえば過去の時間の比較から送水すべき水の流入量を予測し、一台のポンプの吐出量を上回る量の水を送水する必要がある場合は、複数台のポンプを同時に起動制御することによって、従来のような一台目のポンプを起動してから二台目のポンプを起動するまでの時間を送水に充当できるため、送水すべき水の流入量の急激な増加に対応できる。
【００１２】
なお、同時とは、複数台のポンプの起動制御が完全に同時である場合に加えて、いずれかのポンプの起動タイミングと、その他のポンプの起動タイミングとが、たとえば数秒から数十秒程度前後する場合を含む。これは、ポンプの起動時に流れる定格電流の数倍の始動電流による負荷から機器の損傷を回避するためである。
【００１３】
本発明においては、さらに計時部が備えられ、前記制御部は、前記計時部によって計時された運転時間及び／又は停止時間と、所定の閾値との比較結果に基づいて前記複数台のポンプを同時に起動制御するように構成されていると好適である。
【００１４】
ポンプ制御装置に計時部を備え、当該計時部によって、たとえばポンプの停止時間を計時し、これを所定の閾値と比較するといった簡単な処理のみで、すなわち単位時間当たりの水位変化率を算出するなどの複雑な処理をすることなく、水位がポンプ起動水位に達した当初から複数台のポンプを起動制御することによって、流入量の増加に対応することができる。
【００１５】
本発明においては、前記所定の閾値は、前記停止時間の直前に計時された直前停止時間であり、前記制御部は、前記停止時間が前記直前停止時間より短いと前記複数台のポンプを同時に起動制御するように構成されていると好適である。
【００１６】
停止時間が直前停止時間より短い（たとえば、停止時間が直前停止時間の半分以下である）ときには、一台のポンプの吐出量を上回るような大量の水が流入している虞がある。このような場合には、水位がポンプ起動水位に達した当初から複数台のポンプを起動制御することによって吐出量を増加させることができる。
【００１７】
本発明においては、前記所定の閾値は、所定の回数の前記停止時間から算出される平均停止時間であり、前記制御部は、前記停止時間が前記平均停止時間より短いと前記複数台のポンプを同時に起動制御するように構成されていると好適である。
【００１８】
停止時間が平均停止時間より短い（たとえば、停止時間が平均停止時間の半分以下である）ときには、一台のポンプの吐出量を上回るような大量の水が流入している虞がある。このような場合には、水位がポンプ起動水位に達した当初から複数台のポンプを起動制御することによって吐出量を増加させることができる。なお、平均停止時間は、直前の停止時間を含む、又は含まない、過去の連続した、又は連続しない所定の回数の停止時間から算出されるものであってよい。
【００１９】
本発明においては、前記所定の閾値は、前記停止時間の直前に計時された直前運転時間であり、前記制御部は、前記停止時間が前記直前運転時間より短いと前記複数台のポンプを同時に起動制御するように構成されていると好適である。
【００２０】
停止時間が直前運転時間より短い（たとえば、停止時間が直前運転時間の半分以下である）ときには、一台のポンプの吐出量を上回るような大量の水が流入している虞がある。このような場合には、水位がポンプ起動水位に達した当初から複数台のポンプを起動制御することによって吐出量を増加させることができる。
【００２１】
本発明においては、前記所定の閾値は、所定の回数の前記運転時間から算出される平均運転時間であり、前記制御部は、前記停止時間が前記平均運転時間より短いと前記複数台のポンプを同時に起動制御するように構成されていると好適である。
【００２２】
停止時間が平均運転時間より短い（たとえば、停止時間が平均運転時間の半分以下である）ときには、一台のポンプの吐出量を上回るような大量の水が流入している虞がある。このような場合には、水位がポンプ起動水位に達した当初から複数台のポンプを起動制御することによって吐出量を増加させることができる。
【００２３】
本発明においては、前記制御部は、前記複数台のポンプのうちいずれかのポンプを起動制御するにあたり、前回起動制御したポンプとは異なるポンプを起動制御するように構成されていると好適である。
【００２４】
上述の構成であれば、特定のポンプへの負荷の集中を防ぐことができ、故障リスクを低減することができる。
【００２５】
本発明においては、前記制御部は、前記複数台のポンプのうちいずれかのポンプを起動制御するにあたり、停止中の前記複数台のポンプのうち累計運転時間の短いポンプを起動制御するように構成されていると好適である。
【００２６】
上述の構成であれば、特定のポンプへの負荷の集中を防ぐことができ、故障リスクを低減することができる。
【００２７】
上述の目的を達成するための、本発明に係るポンプ制御方法の特徴構成は、複数台のポンプを備えた送水ポンプ装置のポンプ制御方法であって、前記ポンプの運転状況に応じて、前記複数台のポンプを同時に起動制御する起動ステップが備えられている点にある。
【００２８】
上述の構成であれば、ポンプの運転状況、たとえば過去の時間の比較から送水すべき水の流入量を予測し、一台のポンプの吐出量を上回る量の水を送水する必要がある場合は、複数台のポンプを同時に起動制御することによって、従来のような一台目のポンプを起動してから二台目のポンプを起動するまでの時間を送水に充当できるため、送水すべき水の流入量の急激な増加に対応できる。
【００２９】
本発明においては、さらに計時ステップが備えられ、前記起動ステップは、前記計時ステップによって計時された運転時間及び／又は停止時間と、所定の閾値との比較結果に基づいて前記複数台のポンプを同時に起動制御すると好適である。
【００３０】
計時ステップによって、たとえばポンプの停止時間を計時し、これを所定の閾値と比較するといった簡単な処理のみで、すなわち単位時間当たりの水位変化率を算出するなどの複雑な処理をすることなく、水位がポンプ起動水位に達した当初から複数台のポンプを起動制御することによって、流入量の増加に対応することができる。
【００３１】
本発明においては、前記所定の閾値は、前記停止時間の直前に計時された直前停止時間であり、前記起動ステップは、前記停止時間が前記直前停止時間より短いと前記複数台のポンプを同時に起動制御すると好適である。
【００３２】
停止時間が直前停止時間より短い（たとえば、停止時間が直前停止時間の半分以下である）ときには、一台のポンプの吐出量を上回るような大量の水が流入している虞がある。このような場合には、水位がポンプ起動水位に達した当初から複数台のポンプを起動制御することによって吐出量を増加させることができる。
【００３３】
本発明においては、前記所定の閾値は、所定の回数の前記停止時間から算出される平均停止時間であり、前記起動ステップは、前記停止時間が前記平均停止時間より短いと前記複数台のポンプを同時に起動制御すると好適である。
【００３４】
停止時間が平均停止時間より短い（たとえば、停止時間が平均停止時間の半分以下である）ときには、一台のポンプの吐出量を上回るような大量の水が流入している虞がある。このような場合には、水位がポンプ起動水位に達した当初から複数台のポンプを起動制御することによって吐出量を増加させることができる。なお、平均停止時間は、直前の停止時間を含む、又は含まない、過去の連続した、又は連続しない所定の回数の停止時間から算出されるものであってよい。
【００３５】
本発明においては、前記所定の閾値は、前記停止時間の直前に計時された直前運転時間であり、前記起動ステップは、前記停止時間が前記直前運転時間より短いと前記複数台のポンプを同時に起動制御すると好適である。
【００３６】
停止時間が直前運転時間より短い（たとえば、停止時間が直前運転時間の半分以下である）ときには、一台のポンプの吐出量を上回るような大量の水が流入している虞がある。このような場合には、水位がポンプ起動水位に達した当初から複数台のポンプを起動制御することによって吐出量を増加させることができる。
【００３７】
本発明においては、前記所定の閾値は、所定の回数の前記運転時間から算出される平均運転時間であり、前記起動ステップは、前記停止時間が前記平均運転時間より短いと前記複数台のポンプを同時に起動制御すると好適である。
【００３８】
停止時間が平均運転時間より短い（たとえば、停止時間が平均運転時間の半分以下である）ときには、一台のポンプの吐出量を上回るような大量の水が流入している虞がある。このような場合には、水位がポンプ起動水位に達した当初から複数台のポンプを起動制御することによって吐出量を増加させることができる。
【００３９】
本発明においては、前記起動ステップは、前記複数台のポンプのうちいずれかのポンプを起動制御するにあたり、前回起動制御したポンプとは異なるポンプを起動制御すると好適である。
【００４０】
上述の構成であれば、特定のポンプへの負荷の集中を防ぐことができ、故障リスクを低減することができる。
【００４１】
本発明においては、前記起動ステップは、前記複数台のポンプのうちいずれかのポンプを起動制御するにあたり、停止中の前記複数台のポンプのうち累計運転時間の短いポンプを起動制御すると好適である。
【００４２】
上述の構成であれば、特定のポンプへの負荷の集中を防ぐことができ、故障リスクを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】マンホールポンプ装置の概略図
【図２】ポンプ制御装置の説明図
【図３】ポンプの起動及び停止のフロー図
【図４】停止時間計時ステップのフロー図
【図５】運転時間計時ステップのフロー図
【図６】決定ステップのフロー図
【図７】水位の時間推移とポンプの状態の説明図
【発明を実施するための形態】
【００４４】
本発明に係るポンプ制御装置及びポンプ制御方法の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００４５】
図１には、送水ポンプ装置の一例としてのマンホールポンプ装置１０が示されている。
【００４６】
マンホールポンプ装置１０に、流入管１１から流入した下水を貯留する貯水部としてのマンホール１２と、マンホール１２に貯留された下水を流出管１３に圧送する二台のポンプ１４，１５と、マンホール１２に貯留された下水の水位を計測する水位計１６，１７とが備えられている。
【００４７】
ポンプ１４は、第一吐出配管１８を介して流出管１３に接続され、ポンプ１５は、第二吐出配管１９を介して流出管１３に接続されている。
【００４８】
第一吐出配管１８及び第二吐出配管１９に、それぞれ逆止弁１８Ｖ，１９Ｖが備えられ、ポンプ１４，１５から吐出した下水の逆流が防止されている。
【００４９】
水位計１６は、投込圧力式や気泡式の水位計から構成され、マンホール１２の底部に配置されている。水位計１６によってマンホール１２に貯留される下水の水位の連続的な計測が可能となっている。
【００５０】
水位計１７は、水位計１６のバックアップ用の水位計であって、フロート式の水位計から構成され、マンホール１２の異常高水位ＨＨＷＬの高さに配置されている。水位計１７によって仮に水位計１６に故障が発生した場合であっても、マンホール１２の異常高水位ＨＨＷＬの計測が可能となっている。
【００５１】
マンホール１２の地上近傍には、ポンプ１４，１５を起動制御及び停止制御する制御装置２０が設置されている。制御装置２０は、ポンプ１４，１５と給電線によって電気的に接続されるとともに、水位計１６，１７と信号線によって電気的に接続されている。制御装置２０が本発明のポンプ制御装置である。
【００５２】
図２に示すように、制御装置２０は、制御部２１、記憶部２２及び計時部２３を備えている。
【００５３】
制御部２１は、水位計１６，１７によって計測された水位に基づいて所定のプログラムを実行することによってポンプ１４，１５を起動制御及び停止制御する。記憶部２２には、制御部２１によって実行される所定のプログラムが予め記憶され、さらに水位計１６，１７によって計測された水位が記憶可能となっている。
【００５４】
図３には、制御装置２０によって実行されるポンプ制御方法の手順が示されている。
制御部２１は、水位計１６によって計測された水位が所定の高さに設定されたポンプ起動水位ＨＷＬに達したことを検知すると（検知ステップ＃１１でＹｅｓ）、ポンプ１４，１５のいずれか一方、たとえば前回ポンプ１５を起動制御したのであれば今回はポンプ１４を起動制御し（起動ステップ＃１２）、ポンプ１４の運転によって水位がポンプ起動水位ＨＷＬより低位に設定されたポンプ停止水位ＬＷＬに達したことを検知すると（検知ステップ＃１３でＹｅｓ）、ポンプ１４を停止制御する（停止ステップ＃１４）。
【００５５】
制御部２１は、その後再び水位がポンプ起動水位ＨＷＬに達したことを検知すると（検知ステップ＃１１でＹｅｓ）、前回起動制御したポンプ１４とは異なるポンプ１５を起動制御し（起動ステップ＃１２）、ポンプ１５の運転によって水位がポンプ停止水位ＬＷＬに達したことを検知すると（検知ステップ＃１３でＹｅｓ）、ポンプ１５を停止制御する（停止ステップ＃１４）。
【００５６】
本実施形態においては、制御部２１は、ポンプ１４，１５のうちいずれかのポンプを起動制御するにあたり、前回起動制御したポンプとは異なるポンプを起動制御するように構成されている。このように、ポンプ１４，１５を交互に運転させることにより、特定のポンプへの負荷の集中を防ぐことができ、故障リスクを低減することができる。また、制御部２１は、ポンプ１４，１５のうちいずれかのポンプを起動制御するにあたり、前回停止制御してからの経過時間が最も長いポンプを起動制御するように構成されていてもよい。
【００５７】
さらに、制御部２１は、ポンプ１４，１５のうちいずれかのポンプを起動制御するにあたり、停止中のポンプ１４，１５のうち累計運転時間の短いポンプを起動制御するように構成されていてもよい。このように、ポンプ１４，１５のうち累計運転時間の短いポンプを運転させることにより、特定のポンプへの負荷の集中を防ぐことができ、故障リスクを低減することができる。
【００５８】
さらに、制御部２１は、水位がポンプ起動水位ＨＷＬより高位に設定された異常高水位ＨＨＷＬに達したことを検知すると（検知ステップ＃１５でＹｅｓ）、既に運転中のポンプ１４又は１５に加えて、停止中のポンプ１５又は１４も起動制御する（起動ステップ＃１６）。そして、二台のポンプ１４，１５による送水によって、水位がポンプ停止水位ＬＷＬに達したことを検知すると（検知ステップ＃１７でＹｅｓ）、ポンプ１４，１５を停止制御する（停止ステップ＃１４）。
【００５９】
さらに、制御部２１は、図３に示すような一連のステップに加えて、図４に示すような各ステップを実行する。すなわち、水位がポンプ停止水位ＬＷＬに達したことを検知すると（検知ステップ＃２１でＹｅｓ）、計時部２３に停止時間ＴＯＦＦの計時を開始させ（停止時間計時ステップ＃２２）、水位がポンプ起動水位ＨＷＬに達したことを検知すると（検知ステップ＃２３でＹｅｓ）、計時部２３に停止時間ＴＯＦＦの計時を終了させる（停止時間計時ステップ＃２４）。なお、計時部２３が計時した停止時間ＴＯＦＦは記憶部２２に記憶される。なお、記憶部２２は、今回計時した停止時間ＴＯＦＦと、少なくとも停止時間ＴＯＦＦの直前に計時された直前停止時間ＴＯＦＦＬＴの二回分、好ましくはそれ以上の回数分を記憶する。
【００６０】
また、制御部２１は、図４に示すような一連のステップに加えて、図５示すような各ステップを実行する。すなわち、水位がポンプ起動水位ＨＷＬに達したことを検知すると（検知ステップ＃３１でＹｅｓ）、計時部２３に運転時間の計時を開始させ（運転時間計時ステップ＃３２）、水位がポンプ停止水位ＬＷＬに達したことを検知すると（検知ステップ＃３３でＹｅｓ）、計時部２３に運転時間の計時を終了させる（運転時間計時ステップ＃３４）。なお、計時部２３が計時した運転時間ＴＯＮも記憶部２２に記憶される。ただし、本実施形態においては、運転時間ＴＯＮの計時及び記憶は必須ではない。
【００６１】
制御部２１は、図６に示すように、水位がポンプ停止水位ＬＷＬに達した際に、停止時間ＴＯＦＦと、所定の閾値としての直前停止時間ＴＯＦＦＬＴとの長さを比較する（比較ステップ＃４１でＹｅｓ）。
【００６２】
停止時間ＴＯＦＦが、直前停止時間ＴＯＦＦＬＴより短いということは、マンホール１２への下水の流入量が、直前停止時間ＴＯＦＦＬＴを計時したときよりも、停止時間ＴＯＦＦを計時したときのほうが多いことを意味する。たとえば、停止時間ＴＯＦＦが平均停止時間ＴＯＦＦＬＴに比べ極端に短くなるような場合は、ゲリラ豪雨のような異常な降雨が考えられる。
【００６３】
したがって、比較ステップ＃４１による比較結果に基づいて、水位が異常高水位ＨＨＷＬに達していなくても、図３に示す起動ステップ＃１２によって起動制御するポンプの台数を二台と決定する（決定ステップ＃４２）。このときは、図３に示す、起動ステップ＃１２によってポンプ１４，１５を起動制御する。
【００６４】
通常であれば異常高水位に達するのを待って二台目のポンプを起動させるためタイムラグが生じる。これに対して、上述のような制御方法は、ゲリラ豪雨のように短時間で水位が上昇するような場合に、異常高水位に達していなくても二台のポンプを同時に起動させることにより、通常のような一台目のポンプを起動してから、二台目のポンプを起動させるまでのタイムラグを排水に充当できるため、確実な排水が可能である点において優れている。
【００６５】
また、停止時間ＴＯＦＦが直前停止時間ＴＯＦＦＬＴよりも短くないのであれば（比較ステップ＃４１でＮｏ）、図３に示す起動ステップ＃１２によって起動制御するポンプの台数を一台と決定する（決定ステップ＃４３）。このときは、図３に示す、起動ステップ＃１２によってポンプ１４，１５のいずれか一方のみを起動制御する。
【００６６】
上記のポンプ制御方法を図７に基づいて説明する。図７には、水位計１６が計測した水位の時間推移と、それに伴って制御部２１によって制御されるポンプ１４，１５の状態が示されている。
【００６７】
ここでは、時刻ｔ１において、ポンプ起動水位ＨＷＬに達したことによってポンプ１４が起動制御され、マンホール１２に貯留された下水の送水が開始された後の処理について説明する。
【００６８】
時刻ｔ２において、制御部２１は、検知ステップによって水位がポンプ停止水位ＬＷＬに達したことを検知すると、停止ステップ＃１４によってポンプ１４を停止制御する。その際、運転時間計時ステップによって時刻ｔ１から時刻ｔ２までの運転時間Ｔｔ２−ｔ１が計時される。
【００６９】
その後、時刻ｔ３において、検知ステップによって水位がポンプ起動水位ＨＷＬに達したことを検知すると、停止時間計時ステップによって時刻ｔ２から時刻ｔ３までの停止時間Ｔｔ３−ｔ２が計時される。
【００７０】
すると、制御部２１は、ここでは起動ステップ＃１２によって、ポンプ１５のみを起動制御する。これによってマンホール１２に貯留された下水が送水される。
【００７１】
その後、時刻ｔ４において、制御部２１は、検知ステップによって水位がポンプ停止水位ＬＷＬに達したことを検知すると、停止ステップ＃１４によってポンプ１５を停止制御する。その際、運転時間計時ステップによって時刻ｔ３から時刻ｔ４までの運転時間Ｔｔ４−ｔ３が計時される。
【００７２】
その後、時刻ｔ５において、検知ステップによって水位がポンプ起動水位ＨＷＬに達したことを検知すると、停止時間計時ステップによって時刻ｔ４から時刻ｔ５までの停止時間Ｔｔ５−ｔ４が計時される。
【００７３】
すると、制御部２１は、比較ステップによって停止時間Ｔｔ５−ｔ４と所定の閾値Ｔｔｈである直前停止時間Ｔｔ３−ｔ２とを比較する。この場合、停止時間Ｔｔ５−ｔ４は直前停止時間Ｔｔ３−ｔ２よりも短いので当該比較結果に基づいて、決定ステップによって二台のポンプを起動制御することを決定する。したがって、起動ステップ＃１２によってポンプ１４，１５を起動制御する。これによってマンホール１２に貯留された下水が送水される。ここで、上述の実施形態では、停止時間と閾値である直前停止時間を比較することを説明したが、これに限らない。直前停止時間に所定の補正時間を加算したり、所定の係数を乗じて算出した時間を直前停止時間とする場合も広く、実施形態に含まれる。
【００７４】
その後、時刻ｔ６において、制御部２１は、検知ステップによって水位がポンプ停止水位ＬＷＬに達したことを検知すると、停止ステップ＃１４によってポンプ１４，１５を停止制御する。なお、その際、運転時間計時ステップによって時刻ｔ５から時刻ｔ６までの運転時間Ｔｔ６−ｔ５が計時される。
【００７５】
上述の構成では、図４において、計時部２３は、水位がポンプ停止水位ＬＷＬに達したときから、水位がポンプ起動水位ＨＷＬに達したときまで時間を停止時間ＴＯＦＦとして計時する場合について説明したが、計時部２３は、水位がポンプ停止水位ＬＷＬに達したことによって実際に運転中のポンプを停止制御したときから、水位がポンプ起動水位ＨＷＬに達したときまで時間を停止時間ＴＯＦＦとして計時してもよい。
【００７６】
また、上述の構成では、図５において、計時部２３は、運転時間ＴＯＮを計時する場合に、水位がポンプ起動水位ＨＷＬに達したときから、水位がポンプ停止水位ＬＷＬに達したときまでの時間を運転時間ＴＯＮとして計時する場合について説明したが、計時部２３は、水位がポンプ起動水位ＨＷＬに達したことによってポンプを起動制御したときから、水位がポンプ停止水位ＬＷＬに達したときまでの時間又は水位がポンプ停止水位ＬＷＬに達したことによって実際に運転中のポンプを停止制御をしたときまでの時間を運転時間ＴＯＮとして計時してもよい。
【００７７】
さらに、上述の構成では、所定の閾値Ｔｔｈが、停止時間ＴＯＦＦの直前に計時された直前停止時間ＴＯＦＦＬＴである場合について説明したが、これに限らない。所定の閾値Ｔｔｈは、本発明に係るポンプ制御装置及びポンプ制御方法が適用される送水ポンプ装置の構成に応じて適宜設定され、たとえば、所定の閾値Ｔｔｈは、停止時間ＴＯＦＦの直前に計時された直前停止時間ＴＯＦＦＬＴの半分の時間であってもよいし、倍の時間であってもよい。すなわち、本発明において、閾値とは、比較対象とする時間に所定の補正時間を加算／減算したり、所定の補正係数を乗じるなどしたものも広く適用され、降雨量や天候、またはポンプの性能などの諸条件によって適宜調整可能である。
【００７８】
さらに、所定の閾値Ｔｔｈは、制御部２１によって、直前からの所定回数の停止時間ＴＯＦＦから算出された平均停止時間ＴＯＦＦＡＶであってもよい。たとえば、制御部２１は、水位がポンプ起動水位ＨＷＬに達したことを検知する度に、直前からの三回の平均停止時間ＴＡＶを算出し、これに基づいて決定ステップを実行する。なお、前記三回は例示であり、回数はポンプ１４，１５の運転頻度等に応じて適宜設定可能である。
【００７９】
さらに、制御部２１は、直前の停止時間ＴＯＦＦを含まない、過去の連続した、又は連続しない所定の回数の停止時間ＴＯＦＦから平均停止時間ＴＯＦＦＡＶを算出してもよいし、水位がポンプ起動水位ＨＷＬに達したことを検知することを何回か繰り返す度に、平均停止時間ＴＯＦＦＡＶの算出してもよい。
【００８０】
さらに、所定の閾値Ｔｔｈは、停止時間ＴＯＦＦの直前に計時された運転時間ＴＯＮ（直前運転時間ＴＯＮＬＴ）であってもよいし、所定の回数の運転時間ＴＯＮから算出される平均運転時間ＯＮＡＶであってもよい。例えば、停止時間が直前運転時間より短いということは、換言すると、直前運転時間が停止時間よりも長くなっていることであり、運転時間が長いということはポンプの吐出量よりもマンホール１２への下水の流入量が多いため、長時間運転となっている可能性が考えられる。このような場合においても、二台のポンプを同時に起動させることにより、通常のような一台目のポンプを起動してから、二台目のポンプを起動させるまでのタイムラグを排水に充当できるため、確実な排水が可能である点において優れている。
【００８１】
いずれにせよ、制御部２１は、水位がポンプ起動水位ＨＷＬに達したときに、直前の停止時間ＴＯＦＦが所定の閾値Ｔｔｈよりも短いと、二台のポンプ１４，１５を同時に起動制御すればよい。
【００８２】
また、制御部２１は、直前の運転時間ＴＯＮ及び停止時間ＴＯＦＦの合計時間が所定の閾値Ｔｔｈよりも長いと、次にポンプ起動水位ＨＷＬを検知したときにポンプ１４，１５を起動制御するように構成されてもよい。
【００８３】
この場合、所定の閾値Ｔｔｈは、直前停止時間ＴＯＦＦＬＴや、平均停止時間ＴＯＦＦＡＶに限らず、直前運転時間ＴＯＮＬＴや、平均運転時間ＴＯＮＡＶや、直前の運転時間及び停止時間Ｔの合計時間であってもよい。
【００８４】
たとえば、図３の起動ステップ＃１２においてポンプ１４を起動制御し、停止ステップ＃１４においてポンプ１４を停止制御するまでの運転時間ＴＯＮ及び停止時間ＴＯＦＦの合計時間Ｎが所定の閾値Ｔｔｈよりも長いような場合は、局地的大雨などによって大量の下水がマンホール１２へ流入しているような状況が想定されるため、水位が次にポンプ起動水位ＨＷＬに達したときには、決定ステップ＃４２（図６参照）で起動制御するポンプの台数を二台と決定し、起動ステップ＃１２によってポンプ１４，１５を起動制御するのである。
【００８５】
また、制御部２１は、水位がポンプ起動水位ＨＷＬに達したときに、直前の運転時間ＴＯＮが所定の閾値Ｔｔｈ（停止時間ＴＯＦＦＬＴ、平均停止時間ＯＦＦＡＶ、又は平均運転時間ＴＯＮＡＶ）よりも長いと、二台のポンプ１４，１５を同時に起動制御してもよい。このように、ポンプ１４，１５の運転時間ＴＯＮに基づいてポンプ１４，１５を同時に起動制御することでも、下水がマンホール１２から溢流する虞が回避できる。
【００８６】
さらに、上述したいずれの実施形態においても、ポンプ１４，１５の停止時間ＴＯＦＦや運転時間ＴＯＮを所定の閾値Ｔｔｈと比較し、所定の条件を満たすとポンプ１４，１５を同時に起動制御したが、これに限らない。たとえば、ポンプ１４，１５を同時に起動制御する頻度が想定よりも多い場合や、逆にポンプ１４，１５を同時に起動制御する頻度が想定よりも少ない場合のように、ポンプ１４，１５を同時に起動制御する頻度に応じて、起動制御するポンプの台数を調節してもよい。
【００８７】
また、所定の閾値Ｔｔｈは、マンホール１２の容量と、ポンプ１４，１５の吐出量とから算出される予想運転時間であってもよい。さらに、たとえば時間帯、曜日、季節などに応じた予想流入量を加味して所定の閾値Ｔｔｈを設定してもよい。
【００８８】
上述のいずれの実施形態においても、マンホール１２に二台のポンプ１４，１５が備えられる場合について説明したが、ポンプは二台以上の複数台であればよい。また、本発明に係るポンプ制御装置及びポンプ制御方法は、マンホールポンプ装置に限らず、その他の送水ポンプ装置に適用することができる。
【００８９】
さらに、ポンプ制御方法は、上述の各実施形態に限定されるものではない。たとえば、マンホール内には一般的に二台のポンプが設けられており、異常高水位で二台目のポンプが起動される制御方式もあれば、一台目のポンプ起動水位より高い水位に設定された二台目のポンプ運転水位に達すると二台目のポンプが起動される制御方式もある。本発明は、前記いずれの制御方式であっても適用できる。
【００９０】
いずれにせよ、制御装置２０に計時部２３を備え、記憶部２２に記憶させるプログラムを変更ないし追加するのみで実現可能である。
【００９１】
上述したように、本発明に係るポンプ制御装置及びポンプ制御方法は、ポンプの運転状況に応じて、複数台のポンプを同時に起動制御するという簡単な構成により、複雑な処理をすることなく、送水すべき水の流入量の急激な増加に対応できる。
【００９２】
上述した実施形態はいずれも本発明の一例であり、該記載にから本発明の技術的範囲が限定されるものではなく、送水ポンプ装置のポンプ制御装置の具体的構成や、ポンプを起動制御及び停止制御するための具体的条件等は本発明の作用効果が奏される範囲において適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００９３】
１０      ：マンホールポンプ装置（送水ポンプ装置）
１４      ：ポンプ
１５      ：ポンプ
２０      ：制御装置（ポンプ制御装置）
２１      ：制御部
２２      ：記憶部
２３      ：計時部
ＨＷＬ    ：ポンプ起動水位
ＬＷＬ    ：ポンプ停止水位
＃１２    ：起動ステップ
＃１４    ：停止ステップ
＃１６    ：起動ステップ
＃２２    ：停止時間計時ステップ
＃２４    ：停止時間計時ステップ
＃３２    ：運転時間計時ステップ
＃３４    ：運転時間計時ステップ
ＴＯＦＦ    ：停止時間
ＴＯＦＦＬＴ  ：直前停止時間
ＴＯＦＦＡＶ  ：平均停止時間
ＴＯＮ      ：運転時間
ＴＯＮＬＴ    ：直前運転時間
ＴＯＮＡＶ    ：平均運転時間
Ｔｔｈ      ：閾値
【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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