[发明专利]配水压控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及将净水通过泵从配水地经由上水管的配水管网送至末端的用水户的情况的配水压控制装置。尤其涉及能够考虑在配水压控制中利用的管道阻力模型的模型化误差、发生火灾时的突发性的用水需求或配水区间的调水等对配水系统的干扰，来对配水管网的末端压进行精密控制的配水压控制装置。

背景技术

专利文献1提供了一种配水压控制装置，将净水通过泵从自配水地经由管道而配置的上水管的配水管道网送至末端的用水户，在作为控制对象的配水块中，基于其流入流量和输出压、末端压、需求量的实处理数据，将管道阻力进行模型化，利用该模型能够抑制因需求变动或管道网处理的经年变化而引起的控制性能劣化。

专利文献2实现一种配水控制器，为了对应于进行配水区域之间的调水的情况或火灾等异常时来精密地控制末端压，根据实时的处理数据对配水管网的状态进行模拟，能够对包括各配水注入点的操作点自动计算最优的操作量并进行设定。

专利文献1：日本特开2009-209523

专利文献2：日本特开2006-104777

专利文献1中，能够对应于随着经年变化的处理特性变化而维持控制精度，但没有考虑管道阻力模型的模型化误差，存在难以将末端压精密控制到极限下限值的问题。由此消耗多余的泵能量。此外，存在难以对应于与本来的家庭、工厂等的需求不同的火灾的消火栓流量等突发性干扰而维持控制性能的问题。

专利文献2中，能够利用管网模型捕捉配水系统细微部分的压力变动来控制末端压，但由于管网计算的运算负荷大、控制周期大，因此存在难以进行对应于消火栓流量等的急剧减少的流量变化的控制。即，存在末端压从目标值偏离预定以上的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种配水压控制装置，对作为控制对象的配水块的管道阻力模型进行模型化，并且计算其模型化误差，基于考虑压力模型化误差的管道阻力模型，提高末端压成为目标值以上的可能性。

一种配水压控制系统，具备：

管道阻力模型生成部，基于在配水管网与泵之间设置的输出压力计测器所计测的输出压、在从配水管网接受供水的配水目的地的水管与该配水管网之间设置的末端压计测器所计测的末端压、以及在配水管网与泵之间设置的流量计测器所计测的流量，生成反映了由规定等级的模型化误差产生的影响的该配水管网的管道阻力模型；

压力损失计算部，基于管道阻力模型和预先由配水压控制系统具有的配水流量模式，计算在配水管网中产生的水压的压力损失量；

目标输出压计算部，接收末端压的目标值，并基于压力损失量和末端压的目标值，计算目标输出压；以及

转速控制部，控制泵的转速，以达到目标输出压。

发明效果

根据本发明，对作为控制对象的配水块的管道阻力模型进行模型化，并且计算其模型化误差，基于考虑了模型化误差的管道阻力模型，在最坏的情况下也能够控制配水压，以使末端压成为目标值以上。此外，利用流量传感器计测消火栓流量等与通常的需求模式不同的突发性需求(干扰)，从而迅速判断突发需求，利用管道阻力模型以比原来短的周期计算目标输出压，从而能够精密控制配水压。此外，能够构筑考虑了与原来的需求模式不同的突发需求模型(干扰)的独立的管道阻力模型，来精密控制配水压。

附图说明

图1是表示配水压控制系统的结构例的图。

图2是表示数据库中保存的数据的例的图。

图3是表示流量与压力损失的关系例的图表。

图4是表示配水压控制处理例的流程图。

图5是表示需求模式的例子的图。

图6是表示泵的流量-扬程特性的例子的图。

图7是表示考虑和不考虑推测值的偏差(不均匀)的情况下的控制性能的一例的图。

图8是表示配水压控制系统的其他结构例的图。

图9是表示消火栓流量发生的情况和未发生的情况的末端压的变化的一例的图。

图10是表示配水压控制处理的其他一例的流程图。

图11是表示配水压控制系统的其他结构例的图。

图12是表示管道阻力模型的系数值和系数的标准误差的一例的图。

图13是表示配水压控制处理的其他一例的流程图。

符号说明

100配水压力控制装置

101DB(数据库)

102管道阻力模型判别单元

103需求预测单元

104压力损失计算单元

105目标输出压计算单元

106输出压控制单元