(57)【要約】【課題】積雪量に応じた地下水を確実に散水できるようにしながら、地下水の使用量を必要最小限にして地盤沈下を防止できるようにする。【解決手段】井戸１の中に入れられた電動ポンプ２を運転して地下水を汲み上げ、道路８の下に配設されているパイプ３を通して噴水ノズル４から噴出させて道路８に積もった雪を融かす。電動ポンプ２を制御するポンプ制御盤５には、降雪量計測器６と電動ポンプ２の吐出水量を計測する流量計７が接続される。ポンプ制御盤５は、降雪量計測器６によって計測された降雪量と電動ポンプ２の吐出水量とを対応づけたテーブルを有しており、降雪量計測器６及び流量計７の計測値と前記テーブルとに基づいて、井戸１の水位の上下に関わらず降雪量に見合った水量を吐出させるように電動ポンプ２を制御する。【選択図】                図１
2004169352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下水を汲み上げる電動ポンプと、該電動ポンプに接続される消雪用のパイプと、前記電動ポンプから前記消雪用のパイプに放水される水の吐出圧力又は放水量を計測する水計測装置と、降雪量を計測する降雪計測装置と、降雪量と電動ポンプの吐出圧力又は放水量とを対応づけたテーブルと、前記降雪量計測器及び水計測装置の各計測値と前記テーブルとに基づいて前記電動ポンプを制御する制御装置とを備えたことを特徴とする消雪ポンプ制御システム。
【請求項２】
地下水を汲み上げる電動ポンプと、該電動ポンプに接続される消雪用のパイプと、前記電動ポンプから前記消雪用のパイプに放水される水の吐出圧力又は放水量を計測する水計測装置と、降雪量を計測する降雪計測装置と、降雪量と電動ポンプの吐出圧力又は放水量とを対応づけたテーブルと、前記降雪量と前記水の吐出圧力又は放水量以外の外部条件に基づいて前記テーブルの吐出圧力又は放水量を補正する補正装置と、前記降雪量計測器及び水計測装置の各計測値と前記テーブルとに基づいて前記電動ポンプを制御する制御装置とを備えたことを特徴とする消雪ポンプ制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路等の地表に積もった雪を地下水により消雪するための消雪ポンプ制御システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
道路等の地表に積もった雪の従来の消雪方法としては、積雪箇所に地下水等を電動ポンプで汲み上げて、道路下に配設した配管に送り込み、配管に設けた噴水ノズルから噴出させて散水する方法が一般的である。散水の開始と停止は、通常、降雪計測器の出力信号に基づいて電動ポンプをオンオフ制御することにより行われている。すなわち、降雪計測器が所定量以上の降雪を検知したら手動により又は自動的に電動ポンプをオンにし、消雪の必要がなくなったら電動ポンプをオフにする。その際、積雪量の多小に関わりなく十分に消雪できるように、電動ポンプの運転は常に１００％出力で行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の消雪ポンプ制御システムでは、積雪量の多少に関わりなく、電動ポンプの運転を常に１００％出力で行う関係上、積雪が少ない場合は、必要以上の水量を使用し、地下水及び電力を無駄に消費してしまうことになる。その結果、冬期、降雪地帯では道路の消雪のために膨大な量の地下水を必要以上に汲み上げることになり、それが原因で地盤沈下という重大な環境問題を引き起こすという問題点があった。
【０００４】
それに対しては、降雪計測器が検知した降雪量に基づいて電動ポンプの回転制御を行い、積雪量に応じた水量だけを散水する消雪システムが考えられる。そのようにすれば、地下水及び電力を無駄に消費してしまうことがなくなる可能性がある。しかしながら、降雪量に応じて電動ポンプを制御しても、水源である地下水井戸の水位は、常に一定に保持されるわけではなく、地下水位の変化のため、電動ポンプにより散水される水量は、必ずしも電動ポンプの回転速度に対応しなくなるとの問題点がある。
【０００５】
例えば、１２月の雪の降り始めの時期には、地下水位が高くなっていて所定のポンプ回転速度で所定の散水量が得られるが、消雪のため地下水を汲み上げていくにしたがって地下水位が低下していき、１，２月になって雪の最盛期になると、降雪量に対応した回転速度で電動ポンプを運転しても、地下水位低下が原因で所定の散水量が得られず、十分な消雪ができなくなって、交通等に支障が生じてしまうとの問題点がある。
【０００６】
また、降雪量と電動ポンプによる水の吐出圧力又は放水量とに基づいて電動ポンプの回転速度を決めても、気温，雪温，風力，風向，道路通行量等の他の外部条件によっては、消雪効果に差ができて散水量が不足したり余分になったりしてしまうとの問題点がある。
【０００７】
本発明は、上記のような問題点に鑑み、降雪量と電動ポンプからの水の吐出圧力又は放水量とに応じて地下水を散水することにより、消雪を確実に行うことが出来、かつ、地下水の使用量を必要最小限にして地盤沈下を防止できるようにすることを目的とするものである。さらに、降雪量と電動ポンプの吐出圧力又は放水量以外の気温，雪温，風力，風向，道路通行量等の外部条件に基づいて散水量を微調整することにより、一層きめ細かな消雪制御を可能とすることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、請求項１に記載の消雪ポンプ制御システムは、地下水を汲み上げる電動ポンプと、該電動ポンプに接続される消雪用のパイプと、前記電動ポンプから前記消雪用のパイプに放水される水の吐出圧力又は放水量を計測する水計測装置と、降雪量を計測する降雪計測装置と、降雪量と電動ポンプの吐出圧力又は放水量とを対応づけたテーブルと、前記降雪量計測器及び水計測装置の各計測値と前記テーブルとに基づいて前記電動ポンプを制御する制御装置とを備えたことを特徴とする。このようにすると、降雪量と電動ポンプからの水の吐出圧力又は放水量とに応じて地下水を散水することにより、消雪を確実に行うことが出来、かつ、地下水の使用量を必要最小限にして地盤沈下を防止できる。
【０００９】
また、請求項２に記載の消雪ポンプ制御システムは、地下水を汲み上げる電動ポンプと、該電動ポンプに接続される消雪用のパイプと、前記電動ポンプから前記消雪用のパイプに放水される水の吐出圧力又は放水量を計測する水計測装置と、降雪量を計測する降雪計測装置と、降雪量と電動ポンプの吐出圧力又は放水量とを対応づけたテーブルと、前記降雪量と前記水の吐出圧力又は放水量以外の外部条件に基づいて前記テーブルの吐出圧力又は放水量を補正する補正装置と、前記降雪量計測器及び水計測装置の各計測値と前記テーブルとに基づいて前記電動ポンプを制御する制御装置とを備えたことを特徴とする。このようにすると、降雪量と電動ポンプの吐出圧力又は放水量以外の気温，雪温，風力，風向，道路通行量等の外部条件に基づいて散水量を微調整することにより、消雪を確実に行うことが出来、かつ、地下水による散水の制御をするにあたり、一層きめ細かな消雪制御が可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の消雪ポンプ制御システムの一例を示す図である。図１において、１は井戸、２は電動ポンプ、３はパイプ、４は噴水ノズル、５はポンプ制御盤、６は降雪量計測器、７は流量計、８は道路、９は側溝である。
【００１１】
井戸１は、５０〜６０ｍもの深さまで掘られており、その中に電動ポンプ２が入れられている。冬期になって道路８に雪が積もったら、電動ポンプ２を運転して地下水を汲み上げ、道路８の下に配設されているパイプ３を通して噴水ノズル４から噴出させて道路８に積もった雪に散水して融かし、融かした水は側溝９を通して排水される。電動ポンプ２は、ポンプ制御盤５内のインバータにより駆動され、道路８の積雪状況に応じた水量を散水できる回転速度になるように制御される。
【００１２】
降雪量計測器６は、所定の開口面積を有する容器で受けた雪を一旦融かし、その水分量を測って降雪量を計測するタイプのものを用いることができ、電動ポンプ２は、降雪量計測器６により計測された降雪量に基づいて制御される。ただ、単に降雪量に対応させて電動ポンプ２の回転速度を決めると、井戸１の地下水が所定の水位を維持していればよいが、地下水の使いすぎ等により、井戸１の水位が低下してしまうと、同じポンプ回転速度にしても、所定の流量が得られず、水量不足で所定の消雪効果が得られなくなる。
【００１３】
そこで、本発明の消雪ポンプ制御システムでは、電動ポンプ２の出口側に流量計７を設け、それにより電動ポンプ２の吐出水量を計測し、その計測値をポンプ制御盤５にフィードバックして、降雪量計測器６により計測された降雪量に対応させて、電動ポンプ２の吐出水量が井戸１の水位に関わりなく所定の値になるように制御する。
【００１４】
図２は、本発明の消雪ポンプ制御システムの制御ブロック図である。符号２，６，７は、図１のものに対応しており、１０は、ポンプ制御盤５の内部に配設されたポンプ制御装置、１１，１２は外部監視所、１３はインターネット網である。ポンプ制御装置１０は、降雪量計測器６によって計測された単位時間当たりの降雪量と電動ポンプ２からパイプ３に放水されるべき流量とを対応づけた制御用のテーブルを保持している。
【００１５】
制御用のテーブルでは、例えば、降雪量Ｓ１に対して流量Ｆ１、降雪量Ｓ２に対して流量Ｆ２、・・・というように設定されている。そして、降雪量計測器６によって降雪量Ｓ１が計測されたら、ポンプ制御装置１０は、流量Ｆ１になるように、電動ポンプからの水の吐出圧力又は放水量を計測しつつ、電動ポンプ２を制御し、降雪量Ｓ２が計測されたら、同様に、流量Ｆ２になるように制御する。そのようにすれば、井戸１の地下水位の高低に関わりなく消雪に必要かつ十分な設定された水量を散水できる。
【００１６】
ところで、制御用のテーブルで設定する流量は、降雪量に比例して増やせば良さそうに思われるが、必ずしもそのような関係にはならず、また、消雪ポンプ制御システムを設置する道路は、長さ，幅，通行量等が様々で制御用のテーブルを一律には設定できず、ある道路区間で採用し、良好な結果が得られた制御用のテーブルでも、別の道路区間には適用できない。
【００１７】
そこで、この消雪ポンプ制御システムでは、ポンプ制御装置１０をインターネット網１３に接続するとともに、道路の各所にカメラ付きの外部監視所１１，１２を設置して道路の状況を監視し、インターネット網１３を介して道路の消雪状況をポンプ制御装置１０に通知するようにしている。すなわち、外部監視所１１，１２では、道路８上の積雪状態をカメラで見て、散水が不十分な場合や多すぎる場合は、どの程度不十分か、あるいは多すぎるかを散水の過不足情報としてポンプ制御装置１０に通知する。
【００１８】
ポンプ制御装置１０は、外部監視所１１，１２から散水の過不足情報を受け取ったら、その時の降雪量計測器６の計測値とともに、時系列的に保持しておく。そして、一定期間のデータが蓄積されたら、蓄積されたデータに基づいて上記制御用のテーブルの流量を補正する。そのようにすれば、当該道路８の最適な消雪制御を、さらにきめ細かに行うことが可能になる。
【００１９】
なお、上記実施形態では、流量計７により電動ポンプ２出口の流量を計測してフィードバックするようにしたが、一般に、流量計は高価である。そこで、流量計７の代わりに、比較的安価な圧力計測器を用いて電動ポンプ２出口の吐出圧力を計測し、その計測値をポンプ制御装置１０にフィードバックするようにし、降雪量に応じて所定の吐出圧力が得られるように制御してもよい。
【００２０】
また、上記実施形態では、道路の長さ，幅，通行量等の道路状況に応じて制御用のテーブルを補正する場合を示したが、降雪量以外に気温，雪温，風力，風向等も計測し、それらの計測値を使って制御用のテーブルを補正するようにしてもよい。そのようにすれば、より適正な消雪制御が可能になる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、次に記載するような効果を奏する。
すなわち、請求項１に記載の消雪ポンプ制御システムは、降雪量と電動ポンプの吐出圧力又は放水量とを対応づけたテーブルを持たせ、降雪量計測器の計測値及び電動ポンプから消雪用のパイプに放水される水の吐出圧力又は放水量を計測する水計測装置の計測値と前記テーブルとに基づいて電動ポンプを制御するようにして、井戸の水位の上下に関わらず降雪量に見合った水量を吐出させるようにした。その結果、降雪量と電動ポンプからの水の吐出圧力又は放水量とに応じて地下水を散水することにより、消雪を確実に行うことが出来、かつ、地下水の使用量を必要最小限にして地盤沈下を防止できる。
【００２２】
また、請求項２に記載の消雪ポンプ制御システムは、降雪量以外の外部条件に基づいて前記テーブルの吐出圧力又は放水量を補正する補正装置を付加したので、降雪量と電動ポンプの吐出圧力又は放水量以外の気温，雪温，風力，風向，道路通行量等の外部条件に基づいて散水量を微調整することにより、消雪を確実に行うことが出来、かつ、地下水による散水の制御をするにあたり、一層きめ細かな消雪制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の消雪ポンプ制御システムの一例を示す図である。
【図２】本発明の消雪ポンプ制御システムの制御ブロック図である。
【符号の説明】
１…井戸
２…電動ポンプ
３…パイプ
４…噴水ノズル
６…降雪量計測器
７…流量計
８…道路
９…側溝
１１，１２…外部監視所
【図１】
2004169352.tif 000003
【図２】
2004169352.tif 000004