JP3939017B2 - Operation method of water conveyance facility and water channel control system for realizing the same - Google Patents
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Description
       【0001】
【発明の属する技術分野】
  本発明は、複数地点間の水の輸送を行う導水路と、該導水路に設けられたポンプ,バルブ,ゲート等の複数の流量調節機器とを備え、複数の該流量調節機器を制御して該導水路の流量制御を行う導水設備の運転方法、これを実現する導水路制御システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
2つ以上の河川・湖沼を導水路で連結し、余剰水を互いに融通し合うことにより、用水の補給や水質浄化を行うための計画が進んでいる。この計画では、導水路を構成する管路網の途中及び末端に、ポンプ・バルブ・ゲート等の流量調節機器が接続され、この流量調節機器を制御して、各河川・湖沼に対して必要とする量の水の輸送を行う予定である。
【0003】
ところで、このような設備において、ポンプの急停止や、バルブ・ゲートの急閉鎖又は急開放を行うと、管路内にウォータハンマや急激な圧力変動が発生する可能性がある。特に、管路内流量や管路延長が大きいとき圧力変動が著しい。ウォータハンマ等の圧力変動は、騒音,振動,管路破損を引き起こす可能性がある他、本来、圧力変動を速やかに減衰させるための立坑からの水の逆流を引き起こし、冠水被害を与える可能性もあるため、許容以上の圧力変動の発生は絶対に避けなければならない。
【0004】
このような圧力変動の対策として、以下のような従来技術がある。
例えば、実開昭62−102885号公報には、上水道の配水系末端より配水池へ送水する複数台のポンプを用いた加圧ポンプ装置において、ポンプの運転台数を変更した場合に、配水系の圧力変動を最小にするような回転数制御による送水流量の調節を実現する技術が開示されている。
【0005】
また、特開平8−200281号公報には、給水槽に設置した複数台のポンプにおいて、あるポンプの起動・停止によって発生する給水槽の水面変動波を水位センサで検知し、他のポンプの起動・停止により発生する水面変動波で打ち消すことにより、水面変動波の振幅を速やかに減衰させる排水ポンプ運転方法が開示されている。
【0006】
また、「金野仁:水撃を小さくする弁の動きについて  土木学会水理研究会講演会(1959)」には、単一管路の末端に設置されたバルブにおいて、同一の閉鎖時間で水撃作用をできるだけ小さくするバルブ作動方式の研究結果が開示されている。
【0007】
また、特開平7−224787号公報には、上水道本管より給水管を介して末端需要家へ給水する給水設備において、給水管の末端バルブの急閉鎖に伴う、給水ポンプ吐出圧の変化を圧力センサで検知し、末端バルブの急閉鎖による圧力波を低減させるべく、給水ポンプの供給水量を制限する方法が開示されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上の従来技術では、いずれも、ポンプやバルブ等の流量調節機器の動作した事実、又は流量調節機器の動作による圧力変動が起こった事実に基づいて、圧力変動が小さくなるような制御を行っているため、ある流量調節機器の動作で生じた圧力波が他の流量調節機器に達するまでに、この圧力変動に対する制御動作が間に合わない場合や、この圧力変動に対する制御動作量が圧力変動を十分に小さくできない場合があるという問題点がある。
【0009】
  本発明は、このような従来の問題点に着目し、導水路に設けられた流量調節機器の動作による導水路の圧力変動をより確実に抑えることができる、導水設備の運転方法、これを実現する導水路制御システムを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
  前記目的を達成するための第1の導水路制御システムは、
  導水路の目標流量分布に応じた、定常流時における複数の流量調節機器の目標操作量を決定する目標操作量決定手段と、 
  複数の前記流量調節機器の各操作量が現操作量から前記目標操作量へ移行するまでの移行時間中における、各流量調節機器の好適な操作量と時間との関係を示す制御スケジュールを作成する制御スケジュール作成手段と、
  前記制御スケジュールを実行したときの、前記地点及び前記導水路内の圧力変動又は水位変動の予測値が予め定めた許容値内であるか否かを判断する制御スケジュール評価手段と、
  前記制御スケジュール評価手段により、前記地点及び前記導路内の圧力変動又は水位変動の予測値が予め定めた許容値内であると判断された前記制御スケジュールに基づいて複数の前記流量調節機器を動作させる機器制御手段と、
  を備え、 
  前記制御スケジュール作成手段は、 
  前記移行時間中における、各流量調節機器の操作量と時間との関係を示す基本制御スケジュールを作成する基本制御スケジュール作成手段と、 
  前記基本制御スケジュールを実行したときの前記地点及び前記導水路内の圧力変動又は水位変動の予測値が前記許容値を満たさない場合に、該許容値を満たし得る方向に該基本制御スケジュールを変更すると共に、変更された該基本制御スケジュール(以下、変更後制御スケジュールとする。)を実行したときの前記地点及び前記導路内の圧力変動又は水位変動の予測値が予め定めた許容値を満たさない場合に、該許容値を満たし得る方向に該変更後制御スケジュールを変更する制御スケジュール変更手段と、 
  を有し、 
  前記制御スケジュール変更手段は、 
  複数の流量調節機器のうち、圧力変動を起こしにくい流量調節機器に関して、前記移行時間中の所定時間は、導水路内の流速が変更すべき制御スケジュールで定まる導水路内の流速より遅くなるよう操作量を設定し、 
  他の流量調節機器のうち、少なくとも、前記変更すべき制御スケジュールにおける現操作量から目標操作量への変化量が大きい流量調節機器に関して、前記所定時間中に該現操作量から該目標操作量へ変化するよう操作量を設定する、ことを特徴とするものである。
【0011】
  前記目的を達成するための第2の導水路制御システムは、 
  導水路の目標流量分布に応じた、定常流時における複数の流量調節機器の目標操作量を決定する目標操作量決定手段と、 
  複数の前記流量調節機器の各操作量が現操作量から前記目標操作量へ移行するまでの移行時間中における、各流量調節機器の好適な操作量と時間との関係を示す制御スケジュールを作成する制御スケジュール作成手段と、 
  前記制御スケジュールを実行したときの、前記地点及び前記導水路内の圧力変動又は水位変動の予測値が予め定めた許容値内であるか否かを判断する制御スケジュール評価手段と、 
  前記制御スケジュール評価手段により、前記地点及び前記導路内の圧力変動又は水位変動の予測値が予め定めた許容値内であると判断された前記制御スケジュールに基づいて複数の前記流量調節機器を動作させる機器制御手段と、 
  を備え、 
  前記制御スケジュール作成手段は、 
  前記移行時間中における、各流量調節機器の操作量と時間との関係を示す基本制御スケジュールを作成する基本制御スケジュール作成手段と、 
  前記基本制御スケジュールを実行したときの前記地点及び前記導水路内の圧力変動又は水位変動の予測値が前記許容値を満たさない場合に、該許容値を満たし得る方向に該基本制御スケジュールを変更すると共に、変更された該基本制御スケジュール(以下、変更後制御スケジュールとする。)を実行したときの前記地点及び前記導路内の圧力変動又は水位変動の予測値が予め定めた許容値を満たさない場合に、該許容値を満たし得る方向に該変更後制御スケジュールを変更する制御スケジュール変更手段と、 
  を有し、 
  前記制御スケジュール変更手段は、
  複数の流量調節機器のうち、圧力変動を起し易い流量調節機器に関して、前記移行時間中の操作量の変化を圧力変動が小さくなる変化に設定し、 
  他の流量調節機器に関して、前記圧力変動を起こ易い流量調節機器からの圧力波が到達する時間中は、該圧力波を打ち消す変化に操作量を設定する、ことを特徴とするものである。
【0022】
  前記目的を達成するための第1の導水設備の運転方法は、
  導水路の目標流量分布に応じた、定常流時における複数の流量調節機器の目標操作量を決定する目標操作量決定工程と、 
  複数の前記流量調節機器の各操作量が現操作量から前記目標操作量へ移行するまでの移行時間中における、各流量調節機器の好適な操作量と時間との関係を示す制御スケジュールを作成する制御スケジュール作成工程と、
  前記制御スケジュールを実行したときの、前記地点及び前記導路内の圧力変動又は水位変動の予測値が予め定めた許容値内であるか否かを判断する制御スケジュール評価工程と、
  前記地点及び前記導水路内の圧力変動又は水位変動の予測値が前記許容値を満たすと判断された前記制御スケジュールに基づいて、複数の前記流量調節機器を動作させる機器制御工程と、
  を含み、 
  前記制御スケジュール作成工程は、 
  前記移行時間中における、各流量調節機器の操作量と時間との関係を示す基本制御スケジュールを作成する基本制御スケジュール作成工程と、 
  前記基本制御スケジュールを実行したときの前記地点及び前記導水路内の圧力変動又は水位変動の予測値が前記許容値を満たさない場合に、該許容値を満たし得る方向に該基本制御スケジュールを変更すると共に、変更された該基本制御スケジュール(以下、変更後制御スケジュールとする。)を実行したときの前記地点及び前記導路内の圧力変動又は水位変動の予測値が予め定めた許容値を満たさない場合に、該許容値を満たし得る方向に該変更後制御スケジュールを変更する制御スケジュール変更工程と、 
  を有し、 
  前記制御スケジュール変更工程では、 
  複数の流量調節機器のうち、圧力変動を起こしにくい流量調節機器に関して、前記移行時間中の所定時間は、導水路内の流速が変更すべき制御スケジュールで定まる導水路内の流速より遅くなるよう操作量を設定し、 
  他の流量調節機器のうち、少なくとも、前記変更すべき制御スケジュールにおける現操作量から目標操作量への変化量が大きい流量調節機器に関して、前記所定時間中に該現操作量から該目標操作量へ変化するよう操作量を設定する、ことを特徴とするものである。
【0023】
  前記目的を達成するための第2の導水設備の運転方法は、
  導水路の目標流量分布に応じた、定常流時における複数の流量調節機器の目標操作量を決定する目標操作量決定工程と、
  複数の前記流量調節機器の各操作量が現操作量から前記目標操作量へ移行するまでの移行時間中における、各流量調節機器の好適な操作量と時間との関係を示す制御スケジュールを作成する制御スケジュール作成工程と、
  前記制御スケジュールを実行したときの、前記地点及び前記導路内の圧力変動又は水位変動の予測値が予め定めた許容値内であるか否かを判断する制御スケジュール評価工程と、
  前記地点及び前記導水路内の圧力変動又は水位変動の予測値が前記許容値を満たすと判断された前記制御スケジュールに基づいて、複数の前記流量調節機器を動作させる機器制御工程と、
  を含み、 
  前記制御スケジュール作成工程は、 
  前記移行時間中における、各流量調節機器の操作量と時間との関係を示す基本制御スケジュールを作成する基本制御スケジュール作成工程と、 
  前記基本制御スケジュールを実行したときの前記地点及び前記導水路内の圧力変動又は水位変動の予測値が前記許容値を満たさない場合に、該許容値を満たし得る方向に該基本制御スケジュールを変更すると共に、変更された該基本制御スケジュール(以下、変更後制御スケジュールとする。)を実行したときの前記地点及び前記導路内の圧力変動又は水位変動の予測値が予め定めた許容値を満たさない場合に、該許容値を満たし得る方向に該変更後制御スケジュールを変更する制御スケジュール変更工程と、 
  を有し、 
  前記制御スケジュール変更工程では、 
  複数の流量調節機器のうち、圧力変動を起し易い流量調節機器に関して、前記移行時間中の操作量の変化を圧力変動が小さくなる変化に設定し、 
  他の流量調節機器に関して、前記圧力変動を起こ易い流量調節機器からの圧力波が到達する時間中は、該圧力波を打ち消す変化に操作量を設定する、ことを特徴とするものである。
【0032】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る導水設備の一実施形態について、図面を用いて説明する。
【0033】
本実施形態における導水設備の対象となる河川・湖沼は、図1に示すように、第1河川107、第2河川108、湖沼109である。本実施形態における導水設備は、立坑102〜106と、各立坑102〜106の下端部を接続する地下導水路101と、第1ポンプ110と、第2ポンプ111と、バルブ112と、分流ゲート113と、複数の水位計114,114,…と、ポンプ110,111やバルブ112や分流ゲート113等の流量調節機器を制御する導水制御システムと、を備えている。
【0034】
第1河川107には、第1ポンプ110を介して第1立抗102が接続され、第2河川108には、第2ポンプ111を介して第2立抗103が接続されている。また、湖沼109には、バルブ112を介して第4立抗105が接続されていると共に、第5立抗106が接続されている。第4立抗105と第5立抗106との間の地下導水路101には、分流ゲート113が設けられている。各立抗102〜106と各河川107,108と湖沼109とには、それぞれ水位計114が設けられている。
【0035】
各ポンプ110,111には、ポンプ回転数計及びポンプ吐出流量計が設けられている。また、バルブ112には、バルブ開度計及びバルブ通過流量計が設けられ、分流ゲート113には、ゲート開度計及びゲート通過流量計が設けられている。
【0036】
導水制御システムは、コンピュータ115と、このコンピュータ115と各流量調節機器及び各水位計114とを接続するネットワーク116とを有している。
【0037】
第1河川107より取水された余剰水は、導水路101を介して、用水補給を目的として第2河川108に輸送され、また、水質浄化を目的として湖沼109に輸送される。第1ポンプ110は、第1河川107の余剰水を第1立坑102を介して導水路101に圧送しており、ポンプ回転数制御によりその流量を調節している。第2ポンプ111は、第2立抗103を介して、導水路101内を流れる水を揚水し、第2河川108に放出しており,ポンプ回転数制御によりその流量を調節している。バルブ112は、バルブ開度制御により、導水路101から第4立坑105を介して圧送される水の流量調整を行い、湖沼109(図の右側部分)に放出している。分流ゲート113は、ゲート開度制御により、導水路101内を圧送される水の第5立坑106側への分流量を決定し、湖沼109(図の左側部分)に放出している。なお、この実施形態では、各ポンプ110,111の制御方法を回転数制御としているが、他の制御方法、例えば翼角度制御等であっても構わない。
【0038】
各水位計114,114,…は、各河川・湖沼・立坑の水位を、所定計測周期ごとにネットワーク116を介してコンピュータ115に送信している。また、各ポンプ110,111はポンプ回転数・ポンプ吐出量を、バルブ112はバルブ開度・バルブ通過流量を、分流ゲート113はゲート開度・ゲート通過流量を、それぞれ所定計測周期ごとにネットワーク116を介してコンピュータ115に送信している。なお、ネットワーク116は、無線又は有線のどちらでも構わない。
【0039】
コンピュータ115は、上述の各種受信データに基づいて、導水路101内の流量分布が目標値となるよう各流量調節機器110〜113の操作量(ポンプ回転数,バルブ開度,ゲート開度)の決定を行い、上記操作量を所定制御周期ごとにネットワーク116を介して各流量調節機器110〜113に送信し、導水路101等を流れる水の目標流量制御を行っている。
【0040】
もし、各流量調節機器110〜113の制御が適当でない場合、各流量調節器器110〜113の動作に起因したウォータハンマ等の圧力変動が導水路101等に発生する可能性がある他、仮に上記各圧力変動自身は微少なものであってもその合成波が許容以上に発達する可能性がある。特に、導水路101の目標流量分布の変更量が大きい場合ほど、各流量調節機器110〜113の操作量の変更量が大きくなり、圧力変動が発生しやすい。そこで、コンピュータ115は、導水路101全体として許容以上の圧力変動が発生しないよう、各流量調節機器110〜113を連携させて、目標流量制御を行う。
【0041】
コンピュータ115は、図2に示すように、各種演算等を実行するCPU221と、各種データやプログラム等が記憶されるRAM222と、外部記憶装置と、キーボードやマウス等で構成される入力装置229と、表示装置230とを有している。
【0042】
外部記憶装置としては、ハードディスクを搭載し、このハードディスクに対して各種プログラムやデータ等の記録再生をするハードディスク装置223と、フロッピーディスクに対して各種プログラムやデータ等の記録再生をするフロッピーディスク装置224と、MOディスク(光磁気ディスク)に対して各種プログラムやデータ等の記録再生をするMOディスク装置225と、DVD(デジタルビデオディスク)に対して各種プログラムやデータ等の記録再生をするDVD装置226と、CD−ROM(コンパクトディスク)に記憶されている各種プログラムやデータ等を再生するCD−ROM装置227と、RAMカードに対して各種プログラムやデータ等の記録再生をするRAMカード装置228とがある。
【0043】
この実施形態では、ハードディスク装置223に搭載されているハードディスクに、後で詳細に説明する、目標操作量決定プログラム201、制御スケジュール作成処理プログラム202、流体解析処理プログラム203、制御スケジュール変更処理プログラム204、運転履歴データベース205、及び機器制御処理プログラム206が記憶されている。なお、ここでは、以上の各プログラム201〜206等をハードディスクに記憶しているが、先に述べたフロッピーディスクやMO等の他の記憶媒体に記憶しておいてもよい。
【0044】
入力装置229は、目標操作量決定処理プログラム201の実行に必要となる導水路101の目標流量分布や、流体解析処理プログラム203の実行に必要となる許容圧力等を入力するために使用される。また、表示装置230は、各種処理プログラム201〜204によって決定された各流量調節機器110〜113の目標操作量、この目標操作量に移行するまでの制御スケジュール、入力装置229より入力された導水路101の目標流量分布、各水位計114から送信された水位、各流量調節機器110〜113から送信された流量等を表示するために使用される。
【0045】
コンピュータ115は、導水路101全体として許容以上の圧力変動が発生しないよう、各流量調節機器器110〜113の連携した目標流量制御を行う。この目標流量制御は、ハードディスク装置223に記憶された各種処理プログラム201〜204,206及びデータベース205をRAM222にロード・記憶し、CPU221によって、各種処理プログラム201〜204,206に対応する以下の処理を順次実行することで実現される。
【0046】
(1)導水路101の目標流量分布に応じた各流量調節機器110〜113の目標操作量を決定する処理
(2)各流量調節機器110〜113の現操作量から上記目標操作量に移行するまでの基本制御スケジュールを作成する処理
(3)導水路101内の流体解析を行い、この流体解析結果に基づいて、上記基本制御スケジュール、又は後述の変更後の制御スケジュールの安全性の評価を行う処理
(4)上記評価で安全性が低い、言い換えると圧力変動が比較的大きいと判断された場合に、導水路101内の圧力・水位変動を減衰させるように、上記基本制御スケジュールを変更する、又は変更後の制御スケジュールを更に変更する処理(5)安全性が確認された基本制御スケジュール又は変更後の制御スケジュールに従って、各流量調節機器110〜113を制御する処理
なお、本実施形態において、特許請求の範囲に記載されている各手段は、各プログラムが記憶されているハードディスク装置201と、各プログラムがロードされるRAM222と、各プログラムを実行するCPU221とを有して構成されている。具体的に、各手段と各プログラム等との関係は、目標操作量決定手段の実行に必要なプログラムが目標操作量決定処理プログラム201であり、制御スケジュール作成手段の実行に必要なプログラム等が制御スケジュール作成処理プログラム202と制御スケジュール変更処理プログラム204と運転履歴データベース205であり、制御スケジュール評価手段の実行に必要なプログラムが流体解析処理プログラム203であり、機器制御手段の実行に必要なプログラムが機器制御処理プログラム206である。また、制御スケジュール作成手段が有している基本制御スケジュール作成手段、制御スケジュール変更手段の実行に必要なプログラムは、それぞれ、制御スケジュール作成処理プログラム202及び運転履歴データベース205、制御スケジュール変更処理プログラム204である。また、記憶手段は、以上の各手段と異なり、ハードディスクの一部の記憶領域に確保されている運転履歴データベース205を有して構成されている。
【0047】
次に、CPU221によって実行される上記処理(1)〜(5)の詳細な内容について説明する。
【0048】
初めに、目標操作量決定処理プログラム201によって実現される、導水路101の目標流量分布に応じた各施設機器110〜113の目標操作量を決定する処理(1)について、図3〜図5を用いて説明する。
【0049】
ここで、図3に示すように、導水路101における定常流時の目標流量分布を、
Q1:第1河川107からの取水量(第1立坑102,導水路101(第2立坑103位置より上流側)の流量)
Q2:第2河川108への放水量(第2立坑103の流量)
Q3:湖沼109(右側部分)への放水量(第4立坑105の流量)
Q4:湖沼109(左側部分)への放水量(導水路101(第4立坑105位置より下流側),第5立坑106の流量)
とする。
【0050】
この目標流量分布は、入力装置229を介してコンピュータ115に入力される。なお、この目標流量分布は、各水位計114からの水位データに基づいてコンピュータ115自身が決定してもよい。目標操作量決定処理プログラム201では、まず、上記目標流量分布に基づいて、以下に示す各水路内の定常流計算を行うことにより、導水路101における動水位(位置水頭+圧力水頭)、各立坑103〜106の水位、バルブ112の損失係数、分流ゲート113の損失係数を算出する。
【0051】
ここで、この処理で算出する上記物理量を図3の記号で表せば、各水路において流速の2乗に比例して水頭の摩擦損失、バルブ・ゲート損失が生じることから、以下の(数1)が成り立つ。
【0052】
【数1】
【0053】
(数1)において、各地点の定常流時の水位・動水位H1〜H13のうち、水位H11,H12,H13に関しては、現水位と大差がないので、水位計114で得られた現水位をそのまま用いることができる。したがって、(数1)において、未知変数は、定常時の、各地点の水位・動水位H1〜H10,バルブ112の損失係数fv,及び分流ゲート113の損失係数fgの12個である。ところで、(数1)の水頭損失式は11個しかないため、解は不定となる(いくらでも存在する)。そこで、目標操作量決定処理プログラム201では、バルブ112又は分流ゲート113による損失水頭を最小にするように解の決定を行う。
【0054】
図4のバルブ・ゲート特性曲線に示すように、開度100%のときバルブ・ゲート損失係数は最小値となる。したがって、(数1)に対し、
fv=最小値  又は  fg=最小値
のどちらか一方の条件を加えて、(数1)の連立方程式群を解くことにより、導水路101における水頭損失を最小にするような解を得ることができる。
【0055】
次に、算出された解の集合、即ち水位・動水位H1〜H10、及びバルブ損失係数fv又は分流ゲート損失係数fgから、各流量調節機器110〜113の目標操作量を、以下のようにして算出する。バルブ112又は分流ゲート113の操作量は、図4のバルブ・ゲート特性曲線より,算出された損失係数fv又はfgに対応するバルブ・ゲート開度を選べばよい(どちらかの開度は100%となっている)。また、ポンプ吐出量と揚程とポンプ回転数の関係は、図5のポンプ特性曲線で示すことができる。従って、第1ポンプ110については、揚程差H1−H11のとき吐出量Q1となる回転数を選び、第2ポンプ111については、揚程差H12−H5のとき吐出量Q2となる回転数を選べばよい。
【0056】
以上のようにして、CPU221は、目標操作量決定処理プログラム201を実行し、導水路101の目標流量分布に応じた各流量調節機器110〜113の目標操作量を求める。
【0057】
次に、制御スケジュール作成処理プログラム202によって実現される、各流量調節機器110〜113の現操作量から上記目標操作量に移行するまでの基本制御スケジュールを作成する処理(2)について、図6を用いて説明する。
【0058】
上記移行に要する時間(移行時間)は、入力装置229を介してコンピュータ115に入力された希望値、又は後述の制御スケジュール変更処理プログラム204によって決定された所定値とする。初めに、制御スケジュール作成処理プログラム202では、運転履歴データベース205を検索して基本制御スケジュールの作成を行う。
【0059】
運転履歴データベース205には,過去に実行された又は計画された制御スケジュールが、図6に示すIF−THENルール形式で格納されている。
【0060】
前件部(IF)には、
▲1▼各流量調節機器110〜113の操作量に影響を及ぼす内外水位である第1河川107の水位,第2河川108の水位,湖沼109の水位
▲2▼操作量移行時間
▲3▼各流量調節機器110〜113の現操作量
▲4▼各流量調節機器110〜113の目標操作量
が格納されている。
【0061】
また、後件部(THEN)には、上記前件部条件に対応する各流量調節機器110〜113の現操作量から目標操作量に移行するまでの制御スケジュールが格納されている。
【0062】
なお、後述するように、運転履歴データベース205に格納されたIF−THEN形式の各事例に関しては、該事例実行時の導水路101における圧力変動が許容内に収まることを流体解析処理プログラム203によって、又は実際の実行によって確認済みである。
【0063】
制御スケジュール作成処理プログラム202では、運転履歴データベース205の前件部から類似する事例を検索し、これに対応する後件部の制御スケジュールを基本制御スケジュールとする。もし、運転履歴データベース205に類似する事例がない場合、例えば、上記移行時間内において、各流量調節機器110〜113の操作量を現操作量から目標操作量まで直線的に移行するものとして、基本制御スケジュールを作成する。
【0064】
以上のように、CPU221は、制御スケジュール作成処理プログラム202を実行し、データベース205を参照することにより、各流量調節機器110〜113の基本制御スケジュールを作成する。このように、本実施形態では、過去に実行された又は計画された複数の制御スケジュールから、適当な制御スケジュールを選択して、これを基本制御スケジュールにしているので、基本制御スケジュールの作成を効率的に行うことができる。
【0065】
次に、流体解析処理プログラム203によって実行される、導水路101内の流体解析、及び、この流体解析結果に基づく上記基本制御スケジュール、又は後述の変更後の制御スケジュールの安全性の評価を行う処理(3)について説明する。
【0066】
初めに、流体解析処理プログラム203では、制御スケジュール作成処理プログラム202で決定された基本制御スケジュール、又は後述の制御スケジュール変更処理プログラム204で決定された制御スケジュールを実行したときの、導水路101の圧力・水位分布の予測計算を行う。この予測計算には、管路系におけるウォータハンマ等の水撃現象を再現可能な市販の流体解析ツールを用いてもよいし、又は、以下の(数2)によって記述される水撃波の運動の式・連続の式を用いてもよい。
【0067】
【数2】
【0068】
この(数2)を用いる場合には、上記制御スケジュールで定まる時系列操作量データから、流量調節機器地点での流速時系列データと水頭時系列データとの関係等を求め、これらを境界条件として(数2)に与え、非線型偏微分方程式の求解手法である特性曲線法等を用いて求解を行えば、各時点における導水路101の圧力・水位分布を算出できる。流量調節機器がポンプである場合には、操作量であるポンプ回転数が決まれば、ポンプ吐出量(=断面積×流速)と揚程(=内外水位差)との関係が定まるので、外水位が既知であるからポンプ地点での流速vと動水頭hとの関係が定まる。そこで、この関係によって定まる流速又は動水頭の時系列データ(流速(v+t)、動水頭(h+t))を境界条件として(数2)に与えて、求解を行う。流量調節機器がゲート又はバルブである場合には、操作量であるバルブ開度が決まれば、バルブ損失係数fvが定まる。バルブ損失水頭は、流速の2乗に比例し且つバルブ損失係数fvに比例するので、バルブ区間におけるバルブ損失水頭(バルブ区間における水頭差h)と流速vとの関係が定まる。さらに、バルブ区間における出入り口の流量が等しいことから、バルブ区間の出入り口の流速相互の関係も定まる。そこで、これらの関係によって定まる流速又は水頭の時系列データ(流速(v+t)、動水頭(h+t))を境界条件として(数2)に与えて、求解を行う。
【0069】
次に、流体解析処理プログラム203では、上記制御スケジュールの安全性の評価、言い換えると、算出した各時点における導水路101の圧力・水位分布が所定の許容値を超えているか否か評価を行う。許容値を超える圧力・水位地点が導水路101上に存在する場合は、処理(4)に進み、制御スケジュールの変更を行う。許容値を超える圧力・水位地点が導水路101上に存在しない場合は、この評価済み制御スケジュールを最終制御スケジュールとして決定する。圧力・水位の上下限チェックに合格した最終制御スケジュールは、表示装置230に表示され、操作員の許可を得て、処理(5)において、各流量調節機器110〜113の目標流量制御に用いられる。これと同時に、最終制御スケジュールは、運転履歴データベース205に転送され、図6に示すIF−THENルール形式で格納される。
【0070】
以上のように、CPU221は、流体解析処理プログラム203を実行し、導水路101内の流体解析に基づく制御スケジュールの安全性の評価を行う。
【0071】
次に、制御スケジュール変更処理プログラム204によって実現される、導水路101内の圧力・水位変動を減衰させるよう,制御スケジュールを変更する処理(4)について、図7〜図9を用いて説明する。
【0072】
この制御スケジュール変更処理プログラム204では、以下に示す2つの指針に基づいて制御スケジュールの変更を行う。
【0073】
指針1(図7):初めに、圧力変動を起こしにくい流量調節機器A(第1ポンプ110)に対して、導水路内の流量(流速)が低下するような制御を所定時間内に行う。次に、残りの流量調節機器に対して、各流量調節機器の既制御スケジュールを所定時間内にそのまま短縮するよう制御を行う。その間、上記流量調節機器Aの操作量は一定に保っておく。最後に、所定時間経過後から移行時間終了までの間、上記流量調節機器Aの操作量が目標操作量となるよう制御を行う。但し、上記流量調節機器Aの制御が圧力変動を起こしうる場合は、その制御に要する上記所定時間を適当に延長するものとする。
【0074】
指針2(図8):初めに、最大の圧力変動を起こしうる流量調節機器B(ゲート113)に対して、上記移行時間内に最も圧力変動が小さくなるよう制御を行う。次に、残りの流量調節機器に対して、流量調節機器Bからの圧力波が到達する時間(以下、圧力波到達時間とする。)は、変更すべき制御スケジュールと同じに設定し,該圧力波到達時間は、圧力波到達時間中の操作量の変化を圧力波を打ち消す変化に設定し、圧力波到達時間経過後から該移行時間終了までの間は、圧力波到達時間経過時の操作量から目標操作量になるよう操作量を設定する。
【0075】
ここで、指針1について、図7を用いて具体的に説明する。
初めに、導水路内の流量(流速)が低下するよう、圧力変動を起こしにくい流量調節機器の制御を行う。本実施形態では、図7に示すように、第1ポンプ110の回転数を一旦減少させることにする。なぜなら、ポンプ回転数変更ではポンプ及び原動機の回転慣性が働くため、バルブ・ゲートの開放・閉鎖に比べ圧力変動が発生しにくいからである。次に、残りの流量調節機器111〜113に対して、各流量調節機器の既制御スケジュールを所定時間内にそのまま短縮するよう制御を行う。第1ポンプ110の操作量(ポンプ回転数)は、残りの流量調節機器111〜113の操作量が目標操作量になるまでの間、一定に保っておく。圧力変動の大きさは管内流速の変化率に比例するため、事前に導水路101内の流速を低下させていることで、残りの流量調節機器111〜113を動作させても、それによる圧力変動は小さくなる。残りの流量調節機器111〜113の操作量が目標操作量になると、第1ポンプ110の回転数を上昇させ、残された所定時間内に目標操作量となるよう制御を行う。
【0076】
即ち、指針1の要点は、比較的圧力変動を起こしやすい流量調節機器111〜113に関して、管路系の流量を低下させた状態で、動作させることにより、圧力変動を起こしにくくすることができる点である。この指針1の基本的な考え方は、従来技術において述べた特開平7−224787号公報に記載されたものと同じであるが、この特開平7−224787号公報に記載された技術では、バルブの急閉鎖に伴う管路内の圧力変化を圧力センサで検知してから、管路内の流量を低下させているのに対して、指針1では、先行的に管路内の流量を低下させてから、流量調節機器111〜113を動作させている点で異なる。このような相違点により、指針1では、流量調節機器111〜113を動作させて圧力波が発生した時点で、既に管内流量が低下しているので、圧力変動を効果的に抑えることができる。
【0077】
ところで、以上で述べた図7に基づく指針1の説明では、各流量調節機器110〜113の制御スケジュール変更方法を具体的に述べたが、これはあくまでも一例であり、指針1の制御スケジュール変更方法は、図7の例に限定されるものではなく、指針1の上記要点さえ守られていれば、如何なる制御スケジュール変更方法を用いてもよい。
【0078】
次に、指針2について、図8を用いて具体的に説明する。
初めに、最大の圧力変動を発生しうる流量調節機器において、上記移行時間内に最も圧力変動が小さくなるよう制御を行う。本実施形態では、ゲート113の閉鎖が最大圧力変動を起こす可能性がある。そこで、このゲート113に関し、最初速く閉鎖し後半はゆっくりと直線的閉鎖になるよう(理想閉鎖)制御することで、同じ閉鎖時間で最も圧力変動を小さくすることができる。次に、このゲート113の閉鎖動作で発生する圧力波が、残りの流量調節器110〜112にいつ到達するかを予測する。そして、残りの流量調節器110〜112に関しては、移行時間の当初、既制御スケジュールをそのまま行い、予測した圧力波到達時間は、ゲート113の閉鎖動作で発生する圧力波を打ち消すよう制御する。具体的には、この圧力波到達時間は、第1ポンプ110の回転数急低下、第2ポンプ111の回転数急上昇、バルブ112の急開放を行う。これにより、ゲート113の閉鎖によって生じる正の圧力波が、流量調節機器110〜112の高速制御によって生じる負の圧力波によりキャンセルされ、本来、管路末端で全反射しウォータハンマになる可能性のあった圧力波を末端の流量調節機器110〜112で減衰させることができる。圧力波到達時間終了後から移行時間終了までの時間は、残りの流量調節器110〜112の操作量を、圧力波到達時刻の操作量から目標操作量へ直線的に変化させる。
【0079】
即ち、指針2の要点は、比較的圧力変動を起こし易い流量調節機器の制御に対して、残りの流量調節機器を連携して制御することにより、その圧力変動をキャンセルしウォータハンマの発生を抑えることができる点である。この指針2の基本的な考え方は、従来技術において述べた特開平8−200281号公報に記載されたものと同じであるが、この特開平8−200281号公報に記載された技術では、あるポンプの起動・停止によって発生する給水槽の水面変動波を水位センサで検知してから、他のポンプを起動・停止させて、水面変動波を打ち消しているのに対して、指針2では、圧力波到達時間を予測し、この圧力波到達時間に合わせて他の流量調節機器110〜112を動作させている点で異なる。このような相違点により、指針2では、導水路101内において、ゲート113の閉鎖によって生じる正の圧力波と、他の流量調節機器110〜112の動作によって生じる負の圧力波とが出会うタイミングを的確に合わせることができ、圧力変動を的確に抑えることができる。
【0080】
ところで、以上で述べた図8に基づく指針2の説明では、各流量調節機器110〜113の制御スケジュール変更方法を具体的に述べたが、これはあくまでも一例であり、指針2の制御スケジュール変更方法は、図8の例に限定されるものではなく、指針2の上記要点さえ守られていれば、如何なる制御スケジュール変更方法を用いてもよい。
【0081】
制御スケジュール変更処理プログラム204では、図9に示す順序で上記指針1,2を実行し、上記制御スケジュールの変更を行う。
初めに、既制御スケジュールに対して指針1を限界まで実行したか否かを判断する(ステップ11)。ここで、「限界まで実行したか」とは、この実施形態では、第1ポンプ110の回転数を下限まで下げたか、第1ポンプ110の回転数低下時間を限界まで長くしたか、等のことである。
【0082】
指針1を限界まで実行していない、言い換えると、指針1を更に実行する余裕がある場合、及び、指針1をまったく実行していない場合には、指針1に基づいて制御スケジュールの変更を行ってから(ステップ12)、流体解析処理プログラム203による制御スケジュール評価処理(3)に進む(ステップ16)。
【0083】
また、指針1を限界まで実行していれば、上記制御スケジュールは既に指針2に基づくスケジュール変更が行われているか否かを判断する(ステップ13)。指針2に基づく変更が行われていない場合は、指針2に基づいて上記制御スケジュールの変更を行ってから(ステップ14)、流体解析処理プログラム203による制御スケジュール評価処理(3)に進む(ステップ16)。また、指針2に基づく変更が行われている場合は、上記移行時間では安全な制御スケジュールを立案することは不可能であると判断し、上記移行時間を所定量だけ延長してから、再び、制御スケジュール作成処理プログラム202による制御スケジュール決定処理(2)に進む(ステップ15)。これは、圧力変動の大きさが管内流速の変化率に比例するため、移行時間を延長することにより、圧力変動のより少ない制御スケジュールを決定できる可能性が高まるためである。
【0084】
以上のように、CPU221は、制御スケジュール変更処理プログラム204を実行し、導水路101内の圧力・水位変動を減衰させるように上記制御スケジュールを変更する。
【0085】
以上、本実施形態によれば、予め制御スケジュールを立案し、この制御スケジュールが安全なものであるか否かを評価して、安全なものであると確認されてから、流量調節機器を動作させているので、つまり、流量調節機器の動作による圧力変動を事前に確認しているので、流量調節機器の操作量に関して水路内の圧力変動に応じた的確な変化量にすることができると共に、水路内の圧力変動を的確なタイミングで抑えることができる。
【0086】
また、制御スケジュールの評価過程で、制御スケジュールが安全なものでないと評価されたものに関しては、流路内流速自身を事前に低減しておき、更には制御に要する移行時間を延長した上で、流量調節機器の制御をするよう、制御スケジュールを変更するので、流路内流速の変化率を小さくでき、その結果流路内の圧力変動を低減することができる。
【0087】
また、特定の流量調節機器から発生する圧力変動が大きくなることが予想される場合でも、この特定の流量調節機器に対して、与えられた制御に要する時間内で最も圧力変動が小さくなるよう制御し、それでも圧力波が発生しうる場合は、他の流量調節機器に対して、上記圧力波と反対方向の圧力波を発生させるよう流量調節機器の制御を行っているため、上記圧力波同士を相殺でき,その結果流路内のウォータハンマを防止することができる。
【0088】
【発明の効果】
本発明によれば、予め制御スケジュールを立案し、この制御スケジュールが安全なものであるか否かを評価して、安全なものであると確認されてから、流量調節機器を動作させているので、つまり、流量調節機器の動作による圧力変動を事前に確認しているので、流量調節機器の操作量の変化量を、水路内の圧力変動に応じた的確な変化量にすることができると共に、水路内の圧力変動を的確なタイミングで抑えることができる。従って、流量調節機器の動作による導水路の圧力変動をより確実に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る一実施形態における導水設備の構成を示す説明図である。
【図2】本発明に係る一実施形態における導水制御システムのブロック図である。
【図3】導水路内の水頭損失計算を行うための変数の説明図である。
【図4】バルブ・ゲートにおける開度と損失係数との関係を示す特性曲線図である。
【図5】ポンプにおける揚程と吐出量と回転数との関係を示す特性曲線図である。
【図6】本発明に係る一実施形態における運転履歴データベースの構成を示す説明図である。
【図7】本発明に係る一実施形態における、制御スケジュールの第1の変更指針を示す説明図である。
【図8】本発明に係る一実施形態における、制御スケジュールの第2の変更指針を示す説明図である。
【図9】本発明に係る一実施形態における、制御スケジュール変更処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
101…導水路,102〜106…立坑,107〜109…河川・湖沼,110〜111…ポンプ,112…バルブ,113…分流ゲート,114…水位計,115…コンピュータ,116…ネットワーク、201…目標操作量決定処理プログラム、202…制御スケジュール作成処理プログラム、203…流体解析処理プログラム、204…制御スケジュール変更処理プログラム、205…運転履歴データベース、206…機器制御処理プログラム、221…CPU、222…RAM、223…ハードディスク装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention comprises a water conduit for transporting water between a plurality of points, and a plurality of flow control devices such as pumps, valves, and gates provided in the water conduit, and controls the plurality of flow control devices. Operation method of water conveyance facility for controlling flow rate of water channel, and water channel control system for realizing the methodToRelated.
[0002]
[Prior art]
Plans are underway to replenish water and purify water by connecting two or more rivers and lakes with a waterway and allowing excess water to communicate with each other. In this plan, flow control devices such as pumps, valves, and gates are connected to the middle and end of the pipeline network that constitutes the water conduit, and this flow control device is controlled to be necessary for each river and lake. The amount of water will be transported.
[0003]
By the way, in such a facility, when the pump is suddenly stopped or the valve / gate is suddenly closed or opened, a water hammer or a sudden pressure fluctuation may occur in the pipe. In particular, the pressure fluctuation is significant when the flow rate in the pipeline and the pipeline extension are large. Pressure fluctuations such as water hammer may cause noise, vibration, and pipe breakage, and inherently may cause backflow of water from a shaft to quickly attenuate pressure fluctuations, resulting in flood damage. For this reason, it is absolutely necessary to avoid the occurrence of pressure fluctuations that are larger than allowable.
[0004]
As countermeasures against such pressure fluctuations, there are the following conventional techniques.
For example, in Japanese Utility Model Publication No. 62-102858, in a pressurizing pump device using a plurality of pumps that feed water from a terminal end of a water supply system to a distribution reservoir, when the number of operating pumps is changed, A technique for realizing adjustment of the water supply flow rate by controlling the rotation speed so as to minimize pressure fluctuation is disclosed.
[0005]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-200221 discloses a plurality of pumps installed in a water tank by detecting a water surface fluctuation wave of the water tank generated by starting and stopping a certain pump with a water level sensor and starting other pumps. A drainage pump operation method is disclosed in which the amplitude of a water surface fluctuation wave is quickly attenuated by canceling with the water surface fluctuation wave generated by the stop.
[0006]
In addition, “Jin Kaneno: Movement of the valve to reduce the water hammer Lecture (1959) of the Japan Society of Civil Engineers Hydraulic Society” gave a water hammer with the same closing time for the valve installed at the end of a single conduit. Research results of valve actuation systems that minimize the action are disclosed.
[0007]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-224787 discloses a change in the discharge pressure of a water supply pump in response to a sudden closing of a terminal valve of a water supply pipe in a water supply facility that supplies water to a terminal customer from a water supply main through a water supply pipe. A method of limiting the amount of water supplied to a water supply pump is disclosed in order to reduce a pressure wave detected by a sensor and caused by a sudden closing of a terminal valve.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in each of the above prior arts, control is performed so that the pressure fluctuation becomes small based on the fact that the flow regulating device such as the pump or the valve is operated or the fact that the pressure fluctuation is caused by the operation of the flow regulating device. Therefore, when the pressure wave generated by the operation of a certain flow control device reaches another flow control device, the control operation for this pressure fluctuation is not in time, or the control operation amount for this pressure fluctuation causes the pressure fluctuation. There is a problem that it may not be sufficiently small.
[0009]
  The present invention pays attention to such a conventional problem, and realizes a method of operating a water conduit facility that can more reliably suppress pressure fluctuations in the water conduit due to the operation of a flow control device provided in the water conduit. Waterway control systemTheThe purpose is to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  The first conduit control system for achieving the above-mentioned object is:
  A target manipulated variable determining means for determining a target manipulated variable of a plurality of flow control devices in a steady flow according to a target flow distribution of the conduit; 
  Create a control schedule indicating the relationship between the preferred amount of operation of each flow control device and time during the transition time until each operation amount of the plurality of flow control devices shifts from the current operation amount to the target operation amount A control schedule creation means;
  Control schedule evaluation means for determining whether the predicted value of pressure fluctuation or water level fluctuation in the point and the water conduit when the control schedule is executed is within a predetermined allowable value;
  The control schedule evaluation means operates a plurality of the flow control devices based on the control schedule determined that the predicted value of pressure fluctuation or water level fluctuation in the point and the conduit is within a predetermined allowable value. Device control means,
  With, 
  The control schedule creation means includes 
  A basic control schedule creating means for creating a basic control schedule indicating a relationship between an operation amount of each flow rate adjusting device and time during the transition time; 
  When the predicted value of pressure fluctuation or water level fluctuation in the point and the water conduit when the basic control schedule is executed does not satisfy the allowable value, the basic control schedule is changed in a direction that can satisfy the allowable value. In addition, the predicted value of the pressure fluctuation or the water level fluctuation in the point and the conduit when the changed basic control schedule (hereinafter referred to as the changed control schedule) is executed does not satisfy a predetermined allowable value. A control schedule changing means for changing the changed control schedule in a direction that can satisfy the allowable value, 
  Have 
  The control schedule changing means includes 
  For a flow control device that is unlikely to cause pressure fluctuation among a plurality of flow control devices, the predetermined time during the transition time is operated so that the flow velocity in the conduit is slower than the flow velocity in the conduit determined by the control schedule to be changed. Set the amount, 
  Among the other flow rate adjusting devices, at least the flow rate adjusting device having a large change amount from the current operation amount to the target operation amount in the control schedule to be changed, from the current operation amount to the target operation amount during the predetermined time. Set the operation amount to change,It is characterized by this.
[0011]
  The second conduit control system for achieving the object is, 
GuidanceTarget operation amount determining means for determining a target operation amount of a plurality of flow control devices in a steady flow according to a target flow distribution of a water channelWhen, 
  Create a control schedule indicating the relationship between the preferred amount of operation of each flow control device and time during the transition time until each operation amount of the plurality of flow control devices shifts from the current operation amount to the target operation amount A control schedule creation means; 
  Control schedule evaluation means for determining whether the predicted value of pressure fluctuation or water level fluctuation in the point and the water conduit when the control schedule is executed is within a predetermined allowable value; 
  The control schedule evaluation means operates a plurality of the flow control devices based on the control schedule determined that the predicted value of pressure fluctuation or water level fluctuation in the point and the conduit is within a predetermined allowable value. Device control means, 
  With 
  The control schedule creation means includes 
  A basic control schedule creating means for creating a basic control schedule indicating a relationship between an operation amount of each flow rate adjusting device and time during the transition time; 
  When the predicted value of pressure fluctuation or water level fluctuation in the point and the water conduit when the basic control schedule is executed does not satisfy the allowable value, the basic control schedule is changed in a direction that can satisfy the allowable value. In addition, the predicted value of the pressure fluctuation or the water level fluctuation in the point and the conduit when the changed basic control schedule (hereinafter referred to as the changed control schedule) is executed does not satisfy a predetermined allowable value. A control schedule changing means for changing the changed control schedule in a direction that can satisfy the allowable value, 
  Have 
  The control schedule changing means includes
  Among the plurality of flow control devices, regarding the flow control device that easily causes pressure fluctuation, the change in the operation amount during the transition time is set to a change in which the pressure fluctuation becomes small, 
  Regarding the other flow control devices, during the time when the pressure wave from the flow control device that easily causes the pressure fluctuation reaches, the operation amount is set to the change that cancels the pressure wave.It is characterized by this.
[0022]
  The operation method of the 1st water conveyance equipment for achieving the above-mentioned object is:
  A target manipulated variable determining step for determining a target manipulated variable of a plurality of flow control devices in a steady flow according to a target flow distribution of the conduit; 
  Create a control schedule indicating the relationship between the preferred amount of operation of each flow control device and time during the transition time until each operation amount of the plurality of flow control devices shifts from the current operation amount to the target operation amount A control schedule creation process;
  A control schedule evaluation step for determining whether or not the predicted value of pressure fluctuation or water level fluctuation in the point and the conduit when the control schedule is executed is within a predetermined allowable value;
  A device control step of operating a plurality of the flow control devices based on the control schedule determined that a predicted value of pressure fluctuation or water level fluctuation in the point and the water conduit satisfies the allowable value;
  TheIncluding 
  The control schedule creation step includes 
  A basic control schedule creating step for creating a basic control schedule indicating a relationship between an operation amount of each flow rate adjusting device and time during the transition time; 
  When the predicted value of pressure fluctuation or water level fluctuation in the point and the water conduit when the basic control schedule is executed does not satisfy the allowable value, the basic control schedule is changed in a direction that can satisfy the allowable value. In addition, the predicted value of the pressure fluctuation or the water level fluctuation in the point and the conduit when the changed basic control schedule (hereinafter referred to as the changed control schedule) is executed does not satisfy a predetermined allowable value. A control schedule changing step for changing the post-change control schedule in a direction that can satisfy the allowable value, 
  Have 
  In the control schedule changing step, 
  For a flow control device that is unlikely to cause pressure fluctuation among a plurality of flow control devices, the predetermined time during the transition time is operated so that the flow velocity in the conduit is slower than the flow velocity in the conduit determined by the control schedule to be changed. Set the amount, 
  Among the other flow rate adjusting devices, at least the flow rate adjusting device having a large change amount from the current operation amount to the target operation amount in the control schedule to be changed, from the current operation amount to the target operation amount during the predetermined time. Set the operation amount to change,It is characterized by this.
[0023]
  The operation method of the 2nd water conveyance equipment for achieving the above-mentioned object is:
  A target manipulated variable determining step for determining a target manipulated variable of a plurality of flow control devices in a steady flow according to a target flow distribution of the conduit;
  Create a control schedule indicating the relationship between the preferred amount of operation of each flow control device and time during the transition time until each operation amount of the plurality of flow control devices shifts from the current operation amount to the target operation amount A control schedule creation process;
  A control schedule evaluation step for determining whether or not the predicted value of pressure fluctuation or water level fluctuation in the point and the conduit when the control schedule is executed is within a predetermined allowable value;
  A device control step of operating a plurality of the flow control devices based on the control schedule determined that a predicted value of pressure fluctuation or water level fluctuation in the point and the water conduit satisfies the allowable value;
  TheIncluding 
  The control schedule creation step includes 
  A basic control schedule creating step for creating a basic control schedule indicating a relationship between an operation amount of each flow rate adjusting device and time during the transition time; 
  When the predicted value of pressure fluctuation or water level fluctuation in the point and the water conduit when the basic control schedule is executed does not satisfy the allowable value, the basic control schedule is changed in a direction that can satisfy the allowable value. In addition, the predicted value of the pressure fluctuation or the water level fluctuation in the point and the conduit when the changed basic control schedule (hereinafter referred to as the changed control schedule) is executed does not satisfy a predetermined allowable value. A control schedule changing step for changing the post-change control schedule in a direction that can satisfy the allowable value, 
  Have 
  In the control schedule changing step, 
  Among the plurality of flow control devices, regarding the flow control device that easily causes pressure fluctuation, the change in the operation amount during the transition time is set to a change in which the pressure fluctuation becomes small, 
  Regarding the other flow control devices, during the time when the pressure wave from the flow control device that easily causes the pressure fluctuation reaches, the operation amount is set to the change that cancels the pressure wave.It is characterized by this.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a water conveyance facility according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0033]
Rivers and lakes that are targets of the water conveyance facility in the present embodiment are a 
[0034]
The 
[0035]
Each 
[0036]
The water conveyance control system includes a 
[0037]
The surplus water taken from the 
[0038]
Each of the water level gauges 114, 114,... Transmits the water level of each river, lake, or shaft to the 
[0039]
Based on the various received data described above, the 
[0040]
If the control of each flow control device 110-113 is not appropriate, pressure fluctuations such as a water hammer due to the operation of each flow control device 110-113 may occur in the 
[0041]
As shown in FIG. 2, the 
[0042]
As an external storage device, a hard disk is mounted, and a 
[0043]
In this embodiment, a target operation 
[0044]
The 
[0045]
The 
[0046]
(1) Processing for determining the target operation amount of each of the 
(2) Processing for creating a basic control schedule from the current operation amount of each of the 
(3) A process of performing a fluid analysis in the 
(4) Change the basic control schedule so as to attenuate the pressure / water level fluctuation in the 
In this embodiment, each means described in the claims has a 
[0047]
Next, detailed contents of the processes (1) to (5) executed by the 
[0048]
First, FIG. 3 to FIG. 5 are shown for the process (1) for determining the target operation amount of each 
[0049]
Here, as shown in FIG. 3, the target flow rate distribution during steady flow in the 
Q1: Amount of water taken from the first river 107 (flow rate of the first 
Q2: Water discharge amount to the second river 108 (flow rate of the second shaft 103)
Q3: Amount of water discharged into the lake 109 (right side) (flow rate of the fourth shaft 105)
Q4: Amount of water discharged to the lake 109 (left side portion) (water guideway 101 (downstream from the position of the fourth shaft 105), flow rate of the fifth shaft 106)
And
[0050]
This target flow rate distribution is input to the 
[0051]
Here, if the physical quantity calculated in this process is represented by the symbol in FIG. 3, the friction loss of the head and the valve / gate loss occur in proportion to the square of the flow velocity in each water channel. Holds.
[0052]
[Expression 1]
[0053]
In (Equation 1), the water levels H11, H12, and H13 among the water levels and dynamic water levels H1 to H13 at the time of steady flow at each point are not significantly different from the current water levels. It can be used as it is. Therefore, in (Equation 1), there are twelve unknown variables, that is, the water level / dynamic water level H1 to H10 at each point, the loss coefficient fv of the 
[0054]
As shown in the valve / gate characteristic curve of FIG. 4, when the opening degree is 100%, the valve / gate loss coefficient becomes the minimum value. Therefore, for (Equation 1),
fv = minimum value or fg = minimum value
By adding either one of these conditions and solving the simultaneous equation group of (Equation 1), a solution that minimizes the head loss in the 
[0055]
Next, from the set of calculated solutions, that is, the water level / dynamic water level H1 to H10, and the valve loss coefficient fv or the diversion gate loss coefficient fg, the target operation amount of each of the 
[0056]
As described above, the 
[0057]
Next, FIG. 6 shows a process (2) for creating a basic control schedule that is realized by the control schedule 
[0058]
The time required for the transition (transition time) is a desired value input to the 
[0059]
The operation history database 205 stores control schedules executed or planned in the past in the IF-THEN rule format shown in FIG.
[0060]
In the antecedent part (IF)
(1) The water level of the 
(2) Manipulation amount transfer time
(3) Current operation amount of each flow control device 110-113
(4) Target operation amount of each flow control device 110-113
Is stored.
[0061]
Further, the consequent part (THEN) stores a control schedule from the current operation amount to the target operation amount of each of the flow 
[0062]
As will be described later, regarding each case of the IF-THEN format stored in the operation history database 205, the fluid 
[0063]
In the control schedule 
[0064]
As described above, the 
[0065]
Next, a process for evaluating the safety of the fluid analysis in the 
[0066]
First, in the fluid 
[0067]
[Expression 2]
[0068]
When this (Equation 2) is used, the relationship between the flow rate time-series data and the head time-series data at the flow control device point is obtained from the time-series manipulated variable data determined by the control schedule, and these are used as boundary conditions. By giving to (Equation 2) and performing a solution using the characteristic curve method or the like which is a method for solving a nonlinear partial differential equation, the pressure / water level distribution of the 
[0069]
Next, the fluid 
[0070]
As described above, the 
[0071]
Next, the process (4) for changing the control schedule so as to attenuate the pressure / water level fluctuation in the 
[0072]
In this control schedule 
[0073]
Guideline 1 (FIG. 7): First, control is performed within a predetermined time so that the flow rate (flow velocity) in the water conduit is reduced with respect to the flow rate adjusting device A (first pump 110) that hardly causes pressure fluctuations. Next, the remaining flow control devices are controlled so as to shorten the already-controlled schedule of each flow control device within a predetermined time. Meanwhile, the operation amount of the flow rate adjusting device A is kept constant. Finally, control is performed so that the operation amount of the flow rate adjusting device A becomes the target operation amount after the predetermined time elapses until the transition time ends. However, when the control of the flow control device A can cause a pressure fluctuation, the predetermined time required for the control is appropriately extended.
[0074]
Guideline 2 (FIG. 8): First, the flow control device B (gate 113) capable of causing the maximum pressure fluctuation is controlled so that the pressure fluctuation is minimized within the transition time. Next, the time for the pressure wave from the flow rate adjusting device B to reach the remaining flow rate adjusting device (hereinafter referred to as the pressure wave arrival time) is set to be the same as the control schedule to be changed. The wave arrival time is set so that the change in the operation amount during the pressure wave arrival time is changed to cancel the pressure wave, and the operation amount after the pressure wave arrival time elapses after the pressure wave arrival time elapses until the transition time ends. Set the operation amount so that it becomes the target operation amount.
[0075]
Here, the 
First, a flow control device that is less likely to cause pressure fluctuations is controlled so that the flow rate (flow velocity) in the conduit is reduced. In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the rotational speed of the 
[0076]
That is, the main point of the 
[0077]
By the way, in the explanation of the 
[0078]
Next, the 
First, in a flow control device that can generate the maximum pressure fluctuation, control is performed so that the pressure fluctuation is minimized within the transition time. In the present embodiment, closing the 
[0079]
That is, the main point of the 
[0080]
By the way, in the explanation of the 
[0081]
The control schedule 
First, it is determined whether or not the 
[0082]
If the 
[0083]
If the 
[0084]
As described above, the 
[0085]
As described above, according to the present embodiment, a control schedule is prepared in advance, whether or not this control schedule is safe, and after confirming that it is safe, the flow control device is operated. In other words, since the pressure fluctuation due to the operation of the flow control device is confirmed in advance, the amount of operation of the flow control device can be changed accurately according to the pressure fluctuation in the water channel. It is possible to suppress the pressure fluctuation inside at an accurate timing.
[0086]
In addition, in the process of evaluating the control schedule, for those that were evaluated as unsafe, the flow velocity in the flow path itself was reduced in advance, and further, the transition time required for control was extended, Since the control schedule is changed so as to control the flow rate adjusting device, the change rate of the flow velocity in the flow path can be reduced, and as a result, the pressure fluctuation in the flow path can be reduced.
[0087]
In addition, even if the pressure fluctuation generated from a specific flow control device is expected to increase, control is performed so that the pressure fluctuation is minimized for the specific flow control device within the time required for the given control. However, if pressure waves can still be generated, the flow rate control device is controlled to generate pressure waves in the opposite direction to the pressure wave with respect to other flow rate adjustment devices. As a result, water hammer in the flow path can be prevented.
[0088]
【The invention's effect】
According to the present invention, the flow control device is operated after the control schedule is prepared in advance, whether the control schedule is safe, and is confirmed to be safe. In other words, since the pressure fluctuation due to the operation of the flow control device is confirmed in advance, the change amount of the operation amount of the flow control device can be made an accurate change amount according to the pressure fluctuation in the water channel, Pressure fluctuations in the water channel can be suppressed at appropriate timing. Therefore, pressure fluctuations in the water conduit due to the operation of the flow control device can be more reliably suppressed.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a water conveyance facility according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a water conveyance control system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of variables for calculating a head loss in a water conduit.
FIG. 4 is a characteristic curve diagram showing a relationship between an opening degree and a loss coefficient in a valve / gate.
FIG. 5 is a characteristic curve diagram showing the relationship among the head, discharge amount, and rotation speed in the pump.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a configuration of an operation history database according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a first change guideline for a control schedule according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a second change guideline for a control schedule in an embodiment according to the present invention.
FIG. 9 is a flowchart showing a procedure of a control schedule change process in one embodiment according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF 
Claims (4)
前記導水路の目標流量分布に応じた、定常流時における複数の前記流量調節機器の目標操作量を決定する目標操作量決定手段と、
複数の前記流量調節機器の各操作量が現操作量から前記目標操作量へ移行するまでの移行時間中における、各流量調節機器の好適な操作量と時間との関係を示す制御スケジュールを作成する制御スケジュール作成手段と、
前記制御スケジュールを実行したときの、前記地点及び前記導水路内の圧力変動又は水位変動の予測値が予め定めた許容値内であるか否かを判断する制御スケジュール評価手段と、
前記制御スケジュール評価手段により、前記地点及び前記導路内の圧力変動又は水位変動の予測値が予め定めた許容値内であると判断された前記制御スケジュールに基づいて複数の前記流量調節機器を動作させる機器制御手段と、
を備え、
前記制御スケジュール作成手段は、
前記移行時間中における、各流量調節機器の操作量と時間との関係を示す基本制御スケジュールを作成する基本制御スケジュール作成手段と、
前記基本制御スケジュールを実行したときの前記地点及び前記導水路内の圧力変動又は水位変動の予測値が前記許容値を満たさない場合に、該許容値を満たし得る方向に該基本制御スケジュールを変更すると共に、変更された該基本制御スケジュール(以下、変更後制御スケジュールとする。)を実行したときの前記地点及び前記導路内の圧力変動又は水位変動の予測値が予め定めた許容値を満たさない場合に、該許容値を満たし得る方向に該変更後制御スケジュールを変更する制御スケジュール変更手段と、
を有し、
前記制御スケジュール変更手段は、
複数の流量調節機器のうち、圧力変動を起こしにくい流量調節機器に関して、前記移行時間中の所定時間は、導水路内の流速が変更すべき制御スケジュールで定まる導水路内の流速より遅くなるよう操作量を設定し、
他の流量調節機器のうち、少なくとも、前記変更すべき制御スケジュールにおける現操作量から目標操作量への変化量が大きい流量調節機器に関して、前記所定時間中に該現操作量から該目標操作量へ変化するよう操作量を設定する、
ことを特徴とする導水路制御システム。 In the conduit control system for controlling a plurality of flow rate adjusting devices provided in the conduit for transporting water between a plurality of points, and controlling the flow rate of the conduit,
A target manipulated variable determining means for determining a target manipulated variable of the plurality of flow control devices in a steady flow according to the target flow distribution of the conduit;
Create a control schedule indicating the relationship between the preferred amount of operation of each flow control device and time during the transition time until each operation amount of the plurality of flow control devices shifts from the current operation amount to the target operation amount A control schedule creation means;
Control schedule evaluation means for determining whether the predicted value of pressure fluctuation or water level fluctuation in the point and the water conduit when the control schedule is executed is within a predetermined allowable value;
The control schedule evaluation means operates a plurality of the flow control devices based on the control schedule determined that the predicted value of pressure fluctuation or water level fluctuation in the point and the conduit is within a predetermined allowable value. Device control means,
With
The control schedule creation means includes
A basic control schedule creating means for creating a basic control schedule indicating a relationship between an operation amount of each flow rate adjusting device and time during the transition time;
When the predicted value of pressure fluctuation or water level fluctuation in the point and the water conduit when the basic control schedule is executed does not satisfy the allowable value, the basic control schedule is changed in a direction that can satisfy the allowable value. In addition, the predicted value of the pressure fluctuation or the water level fluctuation in the point and the conduit when the changed basic control schedule (hereinafter referred to as the changed control schedule) is executed does not satisfy a predetermined allowable value. A control schedule changing means for changing the changed control schedule in a direction that can satisfy the allowable value,
Have
The control schedule changing means includes
For a flow control device that is unlikely to cause pressure fluctuation among a plurality of flow control devices, the predetermined time during the transition time is operated so that the flow velocity in the conduit is slower than the flow velocity in the conduit determined by the control schedule to be changed Set the amount,
Among the other flow rate adjusting devices, at least the flow rate adjusting device having a large change amount from the current operation amount to the target operation amount in the control schedule to be changed, from the current operation amount to the target operation amount during the predetermined time. Set the operation amount to change,
A waterway control system characterized by that.
前記導水路の目標流量分布に応じた、定常流時における複数の前記流量調節機器の目標操作量を決定する目標操作量決定手段と、
複数の前記流量調節機器の各操作量が現操作量から前記目標操作量へ移行するまでの移行時間中における、各流量調節機器の好適な操作量と時間との関係を示す制御スケジュールを作成する制御スケジュール作成手段と、
前記制御スケジュールを実行したときの、前記地点及び前記導水路内の圧力変動又は水位変動の予測値が予め定めた許容値内であるか否かを判断する制御スケジュール評価手段と、
前記制御スケジュール評価手段により、前記地点及び前記導路内の圧力変動又は水位変動の予測値が予め定めた許容値内であると判断された前記制御スケジュールに基づいて複数の前記流量調節機器を動作させる機器制御手段と、
を備え、
前記制御スケジュール作成手段は、
前記移行時間中における、各流量調節機器の操作量と時間との関係を示す基本制御スケジュールを作成する基本制御スケジュール作成手段と、
前記基本制御スケジュールを実行したときの前記地点及び前記導水路内の圧力変動又は水位変動の予測値が前記許容値を満たさない場合に、該許容値を満たし得る方向に該基本制御スケジュールを変更すると共に、変更された該基本制御スケジュール(以下、変更後制御スケジュールとする。)を実行したときの前記地点及び前記導路内の圧力変動又は水位変動の予測値が予め定めた許容値を満たさない場合に、該許容値を満たし得る方向に該変更後制御スケジュールを変更する制御スケジュール変更手段と、
を有し、
前記制御スケジュール変更手段は、
複数の流量調節機器のうち、圧力変動を起し易い流量調節機器に関して、前記移行時間中の操作量の変化を圧力変動が小さくなる変化に設定し、
他の流量調節機器に関して、前記圧力変動を起こ易い流量調節機器からの圧力波が到達する時間中は、該圧力波を打ち消す変化に操作量を設定する、
ことを特徴とする導水路制御システム。 In the conduit control system for controlling a plurality of flow rate adjusting devices provided in the conduit for transporting water between a plurality of points, and controlling the flow rate of the conduit,
A target manipulated variable determining means for determining a target manipulated variable of the plurality of flow control devices in a steady flow according to the target flow distribution of the conduit;
Create a control schedule indicating the relationship between the preferred amount of operation of each flow control device and time during the transition time until each operation amount of the plurality of flow control devices shifts from the current operation amount to the target operation amount A control schedule creation means;
Control schedule evaluation means for determining whether the predicted value of pressure fluctuation or water level fluctuation in the point and the water conduit when the control schedule is executed is within a predetermined allowable value;
The control schedule evaluation means operates a plurality of the flow control devices based on the control schedule determined that the predicted value of pressure fluctuation or water level fluctuation in the point and the conduit is within a predetermined allowable value. Device control means,
With
The control schedule creation means includes
A basic control schedule creating means for creating a basic control schedule indicating a relationship between an operation amount of each flow rate adjusting device and time during the transition time;
When the predicted value of pressure fluctuation or water level fluctuation in the point and the water conduit when the basic control schedule is executed does not satisfy the allowable value, the basic control schedule is changed in a direction that can satisfy the allowable value. In addition, the predicted value of the pressure fluctuation or the water level fluctuation in the point and the conduit when the changed basic control schedule (hereinafter referred to as the changed control schedule) is executed does not satisfy a predetermined allowable value. A control schedule changing means for changing the changed control schedule in a direction that can satisfy the allowable value,
Have
The control schedule changing means includes
Among the plurality of flow control devices, regarding the flow control device that easily causes pressure fluctuation, the change in the operation amount during the transition time is set to a change in which the pressure fluctuation becomes small,
Regarding the other flow control devices, during the time when the pressure wave from the flow control device that easily causes the pressure fluctuation reaches, the operation amount is set to the change that cancels the pressure wave.
A waterway control system characterized by that.
前記導水路の目標流量分布に応じた、定常流時における複数の前記流量調節機器の目標操作量を決定する目標操作量決定工程と、
複数の前記流量調節機器の各操作量が現操作量から前記目標操作量へ移行するまでの移行時間中における、各流量調節機器の好適な操作量と時間との関係を示す制御スケジュールを作成する制御スケジュール作成工程と、
前記制御スケジュールを実行したときの、前記地点及び前記導路内の圧力変動又は水位変動の予測値が予め定めた許容値内であるか否かを判断する制御スケジュール評価工程と、
前記地点及び前記導水路内の圧力変動又は水位変動の予測値が前記許容値を満たすと判断された前記制御スケジュールに基づいて、複数の前記流量調節機器を動作させる機器制御工程と、
を含み、
前記制御スケジュール作成工程は、
前記移行時間中における、各流量調節機器の操作量と時間との関係を示す基本制御スケジュールを作成する基本制御スケジュール作成工程と、
前記基本制御スケジュールを実行したときの前記地点及び前記導水路内の圧力変動又は水位変動の予測値が前記許容値を満たさない場合に、該許容値を満たし得る方向に該基本制御スケジュールを変更すると共に、変更された該基本制御スケジュール(以下、変更後制御スケジュールとする。)を実行したときの前記地点及び前記導路内の圧力変動又は水位変動の予測値が予め定めた許容値を満たさない場合に、該許容値を満たし得る方向に該変更後制御スケジュールを変更する制御スケジュール変更工程と、
を有し、
前記制御スケジュール変更工程では、
複数の流量調節機器のうち、圧力変動を起こしにくい流量調節機器に関して、前記移行時間中の所定時間は、導水路内の流速が変更すべき制御スケジュールで定まる導水路内の流速より遅くなるよう操作量を設定し、
他の流量調節機器のうち、少なくとも、前記変更すべき制御スケジュールにおける現操作量から目標操作量への変化量が大きい流量調節機器に関して、前記所定時間中に該現操作量から該目標操作量へ変化するよう操作量を設定する、
ことを特徴とする導水設備の運転方法。 A water conveyance facility comprising a water conduit for transporting water between a plurality of points and a plurality of flow control devices provided in the water conduit, and controlling the plurality of flow control devices to control the flow rate of the water conduit In driving method,
A target manipulated variable determination step for determining a target manipulated variable of the plurality of flow control devices in a steady flow according to the target flow distribution of the conduit;
Create a control schedule indicating the relationship between the preferred amount of operation of each flow control device and time during the transition time until each operation amount of the plurality of flow control devices shifts from the current operation amount to the target operation amount A control schedule creation process;
A control schedule evaluation step for determining whether or not the predicted value of pressure fluctuation or water level fluctuation in the point and the conduit when the control schedule is executed is within a predetermined allowable value;
A device control step of operating a plurality of the flow control devices based on the control schedule determined that a predicted value of pressure fluctuation or water level fluctuation in the point and the water conduit satisfies the allowable value;
Including
The control schedule creation step includes
A basic control schedule creating step for creating a basic control schedule indicating a relationship between an operation amount of each flow rate adjusting device and time during the transition time;
When the predicted value of pressure fluctuation or water level fluctuation in the point and the water conduit when the basic control schedule is executed does not satisfy the allowable value, the basic control schedule is changed in a direction that can satisfy the allowable value. In addition, the predicted value of the pressure fluctuation or the water level fluctuation in the point and the conduit when the changed basic control schedule (hereinafter referred to as the changed control schedule) is executed does not satisfy a predetermined allowable value. A control schedule changing step for changing the post-change control schedule in a direction that can satisfy the allowable value,
Have
In the control schedule changing step,
For a flow control device that is unlikely to cause pressure fluctuation among a plurality of flow control devices, the predetermined time during the transition time is operated so that the flow velocity in the conduit is slower than the flow velocity in the conduit determined by the control schedule to be changed Set the amount,
Among the other flow rate adjusting devices, at least the flow rate adjusting device having a large change amount from the current operation amount to the target operation amount in the control schedule to be changed , from the current operation amount to the target operation amount during the predetermined time . Set the operation amount to change,
The operation method of the water conveyance equipment characterized by this.
前記導水路の目標流量分布に応じた、定常流時における複数の前記流量調節機器の目標操作量を決定する目標操作量決定工程と、
複数の前記流量調節機器の各操作量が現操作量から前記目標操作量へ移行するまでの移行時間中における、各流量調節機器の好適な操作量と時間との関係を示す制御スケジュールを作成する制御スケジュール作成工程と、
前記制御スケジュールを実行したときの、前記地点及び前記導路内の圧力変動又は水位変動の予測値が予め定めた許容値内であるか否かを判断する制御スケジュール評価工程と、
前記地点及び前記導水路内の圧力変動又は水位変動の予測値が前記許容値を満たすと判断された前記制御スケジュールに基づいて、複数の前記流量調節機器を動作させる機器制御工程と、
を含み、
前記制御スケジュール作成工程は、
前記移行時間中における、各流量調節機器の操作量と時間との関係を示す基本制御スケジュールを作成する基本制御スケジュール作成工程と、
前記基本制御スケジュールを実行したときの前記地点及び前記導水路内の圧力変動又は水位変動の予測値が前記許容値を満たさない場合に、該許容値を満たし得る方向に該基本制御スケジュールを変更すると共に、変更された該基本制御スケジュール(以下、変更後制御スケジュールとする。)を実行したときの前記地点及び前記導路内の圧力変動又は水位変動の予測値が予め定めた許容値を満たさない場合に、該許容値を満たし得る方向に該変更後制御スケジュールを変更する制御スケジュール変更工程と、
を有し、
前記制御スケジュール変更工程では、
複数の流量調節機器のうち、圧力変動を起し易い流量調節機器に関して、前記移行時間中の操作量の変化を圧力変動が小さくなる変化に設定し、
他の流量調節機器に関して、前記圧力変動を起こ易い流量調節機器からの圧力波が到達する時間中は、該圧力波を打ち消す変化に操作量を設定する、
ことを特徴とする導水設備の運転方法。 A water conveyance facility comprising a water conduit for transporting water between a plurality of points and a plurality of flow control devices provided in the water conduit, and controlling the plurality of flow control devices to control the flow rate of the water conduit In driving method,
A target manipulated variable determination step for determining a target manipulated variable of the plurality of flow control devices in a steady flow according to the target flow distribution of the conduit;
Create a control schedule indicating the relationship between the preferred amount of operation of each flow control device and time during the transition time until each operation amount of the plurality of flow control devices shifts from the current operation amount to the target operation amount A control schedule creation process;
A control schedule evaluation step for determining whether or not the predicted value of pressure fluctuation or water level fluctuation in the point and the conduit when the control schedule is executed is within a predetermined allowable value;
A device control step of operating a plurality of the flow control devices based on the control schedule determined that a predicted value of pressure fluctuation or water level fluctuation in the point and the water conduit satisfies the allowable value;
Including
The control schedule creation step includes
A basic control schedule creating step for creating a basic control schedule indicating a relationship between an operation amount of each flow rate adjusting device and time during the transition time;
When the predicted value of pressure fluctuation or water level fluctuation in the point and the water conduit when the basic control schedule is executed does not satisfy the allowable value, the basic control schedule is changed in a direction that can satisfy the allowable value. In addition, the predicted value of the pressure fluctuation or the water level fluctuation in the point and the conduit when the changed basic control schedule (hereinafter referred to as the changed control schedule) is executed does not satisfy a predetermined allowable value. A control schedule changing step for changing the post-change control schedule in a direction that can satisfy the allowable value,
Have
In the control schedule changing step,
Among the plurality of flow control devices, regarding the flow control device that easily causes pressure fluctuation, the change in the operation amount during the transition time is set to a change in which the pressure fluctuation becomes small ,
For other flow control devices, during the time that the pressure wave from the easy flow regulation device to put the pressure variation reaches sets the operation amount of change to cancel the pressure wave,
The operation method of the water conveyance equipment characterized by this.
Priority Applications (1)
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| JP11073298A JP3939017B2 (en) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | Operation method of water conveyance facility and water channel control system for realizing the same | 
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| CN113096361B (en) * | 2021-04-21 | 2022-08-16 | 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 | Collapse-stopping debris flow early warning method based on water level sudden change | 
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        1998
        - 1998-04-21 JP JP11073298A patent/JP3939017B2/en not_active Expired - Fee Related
 
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