用於廢水的操作壓力排水系統的方法與流程

2024-01-19 13:53:15 4

本發明涉及一種用於廢水的操作壓力排水系統的方法，其中所述壓力排水系統具有互相聯接的路段用於引導水到傳送站，並具有與路段連接的大量泵站，用於收集廢水。

背景技術：

壓力排水系統已是幾十年眾所周知的，其應用遍及全球。在美國、歐洲、亞洲、非洲都能發現很多基於這種原理的廢水輸送的應用。由於它的技術優勢非常具有吸引力，從而替代傳統的基於重力的廢水輸送。壓力排水系統允許人們在技術原因或經濟原因不可能建立系統性廢水處理的區域內創建廢水處理基礎設施。

當常規的基於重力的廢水系統需要0.05％和1％之間下水道的傾斜，從而使廢水流過，同時由此需要在一公裡廢水路線之內設立兩個泵站，從而把廢水引到一個更高的水平高度。所述壓力排水系統不需要這樣的傾斜，也不要中間設立泵站來提高廢水的水平高度。對於所述壓力排水系統，僅利用原始的重力引導房屋的廢水通過廢水管到房屋附近的廢水箱。這個廢水箱與內置的泵裝置形成一個泵站。這個泵裝置由一個壓力管道連接至另一個廢水管，其廢水管完全充滿廢水，並且廢水是通過廢水管在壓力下被輸送。其廢水管可以是與其它廢水管形成的延伸的，有等級的廢水管網的一部分，廢水管導至到一個中央傳送點，其中廢水管內的壓力可以被釋放。在其中每個廢水管可連接一個或多個泵站。在操作模式中，這些泵站運送廢水到廢水管，並把廢水管內原有的廢水推向傳送點。

一個廢水泵站的廢水箱常規下包括100升至150升。位於內部的泵裝置，例如排量泵或離心泵，會根據水位的高度被起動和關閉。如果某一上限的水位被超過，泵裝置會被起動，如果某一下限的水位未達到，泵裝置會再次被關閉。這種情況每天平均會發生四次，每次操作時間不會超過六分鐘。因此泵站的每個操作間隔約1.5分鐘的持續時間。泵站的控制依賴於分散的水平狀態。

然而，也有眾所周知的系統是中央控制的。例如歐洲ep2746477a1裡的案例是這種情況。一個受中央控制的廢水系統的泵站確實有優勢，同時也需要更多的規劃，安裝及維護，由於通向並從泵站發出通訊必須被考慮到，其通訊應該是少故障，低成本。另外，依賴水平位的泵站起動仍然是安全操作的最佳方法，為了防止溢出，由此防止對環境的破壞，最終還包括責任問題。為此，專家們更多不考慮中央控制系統。

在確定廢水系統的管道直徑尺寸時，假設由系統必須接收的廢水最大流入量，或假設同時抽送的泵站的最大數量。通常廢水處理系統必須是最大容量的設計。與此同時，通常不考慮到用戶的行為。因為例如流入廢水系統的當前流入的分布與量局部變化很大。在旅遊區遊客在一天中不同時間進入和返回酒店，使用行為和以及需要被接收的廢水時間和地區上的分布和農村地區的不同，其廢水流入量在很大程度上依賴通常的工作時間和人們日常生活的習慣而定。因此流入量變動從夜間的每日總流量的1％到尖峰時間每日總流量的10％。

然而，忽略使用上，地理上的特殊性，所具有的優點是汙水系統的設計始終是安全的。但這種方法的一個缺點是制定管道的尺寸大於實際需要。此外應指出的是，最大流量一天僅有2至3小時，是廢水系統總運行時間的10％，換句話說壓力排水系統在它90％操作時間只需要傳送低的流入量。這是對管道中的流速，尤其是對於具有超大管徑的系統的一個主要缺點。

為了防止堵塞，壓力排水系統有通常0.7米/秒的最小流速設計。最佳狀態是在廢水系統整個操作期間保持這種最小流速。然而，其最小流速在高峰期間多次被超過，其餘時間幾乎未能被達到。結果是總是發生堵塞，引起維護要求和成本的提高。

技術實現要素：

因此本發明的一個目的是改進壓力排水系統的操作，並使堵塞的風險最小化。這個目的通過具有權利要求1的特徵的方法來解決。有利的發展在從屬權利要求中說明或描述如下。

根據本發明，其中至少一部分泵站的每個泵站至少發送一個它抽送準備就緒狀態的指示信息到中央控制單元，然後從具有抽送準備就緒狀態的泵站中，針對路段中的一個路段形成這樣的一組，組的泵站的數量至少相應於其路段所分配的泵站最小數量，隨後該組的泵站通過中央控制單元同時起動。根據本發明，術語「組」並不一定代表多個泵站。更確切地說，在最簡單的情況下，一組也可以只有一個泵站，也就是當最小數量「1」分配給所屬的路段。

因此本發明中壓力排水系統的操作是基於泵站的中央起動，其泵站有多個。關閉泵站可以像往常一樣局部通過達到一個下限的水平位來實現。起動會根據不同規則的智能起動方案實現。該方案的核心思想在於泵運行的均衡。由此能夠防止多個泵站不必要同時抽送，而引起廢水道中體積流量，其相比於必要的最小流速不必要的高出。通過許多泵站同時抽送，廢水過早被浪費，當只有一個或少數幾個泵站需要被清空時，但流速卻不夠時，其廢水可以更好地被利用起來，用來達到最小流速。通過本發明可以實現在廢水道的大部分地區保持最小流速0.7米/秒。其最小流速量足夠實現壓力排水系統操作期間管道的淨化作用。如此可以減少堵塞，降底系統維護的成本。

在一個路段裡最小流速可以通過以下方法被確保，從具有抽送準備就緒狀態泵站裡的一定數目泵站形成一組，其數目對應於本路段泵站最小數量。根據本發明，對於壓力排水系統的每個路段，憑經驗確定能達到相應路段最小流速的泵站最小數量，並用於其方法。

從中央控制單元方面，確定組的前提是，已知哪些泵站具有抽送準備就緒狀態。對此，泵站會把關於抽送準備就緒狀態的信息傳送到中央控制單元。準備就緒狀態的存在不僅是像現有技術所示範，當超過上限水位時，顯示水箱已滿。相反地，泵站已經可被視為抽送準備就緒，當它已收集了一定的最小量的廢水，例如標準體積的30％和50％之間(不包括後備體積)。在一個泵站具有額定體積100升的情況下，這意味著當至少30升或50升廢水被收集，泵站抽送準備就緒的狀態已存在。

根據一個實施例，泵站的狀態信息可以自動傳送到中央控制單元。一種傳送觸發事件的信號例如可以達到一定的水平位，一定的時間，到達下一個發送間隔或接收到查詢信號，提示泵站通知其抽送準備就緒狀態的信息。這些觸發事件的組合也是可能的。在達到一定水位之後發送狀態信息具有的優點是中央控制單元不需要評估信息。因為所有由於超水位通知中央控制單元的泵站，根據定義是處於抽送準備就緒的狀態。

優選地，中央控制單元在查詢問隔向泵站查詢狀態信息。查詢間隔或發送間隔可以是在10分鐘和15分鐘之間。它一方面不能太長，以避免泵站的溢出，或者說避免由於安全因素而不能被利用的廢水輸送。它另一方面又不能太短，為了從抽送準備就緒的泵站中形成組和組的操作。

如果中央控制單元發出查詢信號，所有泵站可以向中央控制單元報到，提供它們抽送準備就緒狀態的信息。一些泵站提供已處在抽送準備就緒的狀態中，而其它泵站則提供不處在抽送準備就緒的狀態中。替代地，也可以那些真的這就具有抽送準備就緒狀態的泵站反饋信息。這具有的優點是，中央控制單元只有處在抽送準備就緒狀態泵站的信息，所以不需要再作另外單獨評估，哪些泵站是處在抽送準備就緒狀態中，哪些不是。

狀態信息例如可以是低於或高於某一個水位限制值的二進位信息，或是填充水位的十進位信息。並且二進位信息和十進位信息可以一起發送。使用二進位信息相對於使用十進位信息具有優點，泵的抽送準備就緒狀態可以直接顯示，中央控制單元不要查詢，哪些泵站是準備就緒的，哪些泵站不是。與此相反，填充水位優點在於，中央控制單元不依賴於填充水位，知道泵站的填充水位有多高。例如，這可以由中央控制單元動態地選擇決定，在哪一個水位以上，泵的抽送準備就緒狀態存在。例如當在設定水位限制是50％的額定容積，有太少抽送準備就緒的泵站，那麼水位限制可以降低，比如降到額定容積的30％。對比起50％的額定容積作為水位限制，更多的泵站能滿足此條件。

這是有利的，當泵站確認中央控制單元的起動。以這種方式，中央控制單元可以肯定哪個起動是成功的，和哪一個泵站可能發生故障。在這種情況下，例如再次嘗試起動或由中央控制單元發出警告，或立刻發出維護任務的要求。

優選地，組的形成在查詢間隔和發送間隔內重複進行，特別是許多次，這就意味著具有抽送準備就緒的泵站在查詢間隔或傳輸間隔兩次或更多次形成組，只要有足夠抽送準備就緒的泵站，並且組的形成是可能與合理的。抽送準備就緒的泵站會逐步被處理和被清空。

適當地，從中央控制單元對泵站的起動和/或起動確認後到組形成的重複有一個等待時間。這具有的優點是，在第一組運行期間，不會有第二個組形成和被起動。因為這兩泵組的廢水流會在壓力水系統的部分區域重疊，引起一個流速，並此流速比最小流速高出多倍。相反，第二泵組的起動最好在第一組泵站被清空之後。

理想的狀況是，泵站清空所需要的時間是會被考慮在等待時間之內的。此外，安全緩衝時間也會被考慮在內的。如果廢水以每秒1升的流量從集水箱裡被抽走，那麼一個100升額定體積的滿滿的集水箱在100秒內被抽空。通常情況下，一個集水箱還可以容納一個後備體積，例如高達額定體積的40％或者50％的容量。在本發明中，泵站的起動不是直接取決於液體水位，而是達到泵的抽送準備就緒的水位，例如可以是額定體積，在達到準備就緒的水位有個時間段，各個泵站到其起動還有不同的時間段，後備體積可能被個別泵站使用。例如在40升的後備體積的情況下在額外的40秒內被清空。此外，起動信號的傳輸可以在幾秒鐘內完成。因此等待時間選擇在150秒至180秒之間，對於一個有100升廢水箱的泵站是相對安全的。

優選地，重複次數可以是等待時間的最大倍數，並小於查詢間隔或發送間隔。例如查詢間隔或發送間隔是10分鐘，以在等待時間3分鐘的情況下，最多形成三組，如果查詢間隔或發送間隔是15分鐘，最多形成五個組，每次的分組嘗試以下稱為周期。

為了儘可能利用好查詢間隔和發送間隔，也可以設置泵站向中央控制單元反饋泵抽送過程的終止。這具有的優點是，當中央控制單元確定所有之前起動的泵站完成它們的活動，下一分組更確切地說下一周期可以在等待期結束之前開始。所以等待期不一定要有固定的持續時間。以這種方式可以在查詢間隔或發送間隔最大化重複分組的次數。

狀態信息查詢和/或發送，泵抽送過程終止的確認和/或反饋，優選地，可以通過一個移動無線網絡如gsm(全球移動通信系統)，例如根據6prs標準(分組無線服務)來完成。這具有的優點是，不需要布置與廢水管平行的通訊線路，泵站不需要局部聯接到man城域網(比如電話網)或wan廣域網。理想情況下，中央控制單元和泵站之間的所有通訊都是無線通訊。

對於第二個和每個後續周期，有利的是，當被起動的泵站從抽送準備就緒的泵站數量中刪除。中央控制單元現有的數據因此被更新，這樣同樣的泵站就不會錯誤地兩次被安排在一組。從抽送準備就緒的泵站數量刪除泵站的行動，可以直接在起動信號發送之後，接收到確認後進行，但優選地，等待期結束或泵抽送過程結束反饋之後進行。

對於分組至少可以使用一個表，存儲泵站與路段之間的分配和每個路段的最小數量的信息。然後在每個周期評估該表或多個表，並且搜尋所需要的分配。優選地，泵站和路段之間的分配，設定在第一個表中。路段的最小數量的分配可以存儲在第二表中，對於路段的每個直徑，表裡有存儲著相應分配的泵站最小數量。在第一表中，存儲相應每個路段廢水管的直徑信息，其信息形成兩個表之間的連結。第一表可以表示網絡表和顯示壓力排水系統的特定拓撲結構。第二表可以是對各種壓力排水系統有用的表，並保存通用的或經驗獲取的數據，例如基於不同管道的直徑為達到最小流量所需要泵站最小數量。

優選地，在表中或至少在其中一個表中存儲相對每個路段的一個泵站最大數量，該信息也被分組時使用。用最大數量考慮的是，當多個泵站同時抽送別，其總流量大於其連接廢水管允許的流量，位於下遊的泵站會對抗已在路段裡流動的廢水。這個問題可以通過圖像說明，正如擁擠的高速公路容納不了更多在高速路口等待的車輛。因此，每個壓力水管根據其直徑和由此導致的最大吞吐量被分配予一個同時起動泵站的最大數量，該數量在組形成時不應被超過。從而實現一個特別節能的運行。

為了形成一組，可以確定一個至少具有一個抽送準備就緒狀態泵站的路段，並相對於其它路段，具有最小直徑。然後組是由屬於路段的泵站形成的。這並不意味著該組必須只有由屬於路段的泵站組成。之後說明會更加明顯，一個組可以由跨越整個路段的泵站形成。

優選地，在每次形成組時，會搜索具有最小直徑的路段。這最終意味著，這個方法總是從離傳送點最遠的有抽送準備就緒狀態的泵站開始。這些泵站首先被清空。相應路段越靠近傳送點，廢水道網絡越具有更大的管道直徑。這可確保用最小流速從而達到路段網大部分地區的清潔效果。

在一個壓力排水系統內具有相同直徑的路段，每個路段可以有個優選權，其優先權會在形成組時被考慮到。形成組時，若干路段在具有相同最小直徑情況下，具有最高優選權的路段會被使用。

該組由只有或至少有路段最高優權的泵站組成。

此外，如果每個泵站都分配泵抽送優先權，那麼連接到同一路段有兩個泵站以上的是具有優勢的。這允許分等級安排同一路段的泵站。優選地，每個泵站可以分配泵抽送優先權，也針對那些只連接一個路段的泵站。在確定的路段被分配予有多個抽送準備就緒狀態的泵站，而且泵站的數量大於最大數量，在此情況下，組可以只有由具有最高優先權的泵站組成。例如有4個具有抽送準備就緒狀態的泵站，而路段相應量最大數值是3，只有具有優先權1，2和3的泵站被綜合起來形成一組。具有優先權4的泵站不被考慮。

泵的優先權授於是這樣的，當路段的泵站在流動方向越位於各路段前端的位置，該泵站就具有一個更高的優先權。這也實現了先起動那些泵站，其泵站抬高的廢水經過最長的距離到達傳送點，使得在壓力排水系統中距離遠的路段裡起到清潔的效果。

優選地，每個路段所屬的優先權和/或每個泵水站所屬的抽送優先權可存儲在表裡或至少在一個表裡。中央控制單元可簡單地通過評估在表裡的優先權的來形成組。

根據本發明的一個進一步優選的實施例，當屬於確定路段的抽送準備就緒狀態的泵站小於最小數量時的情況下，一方面用所確定路段所屬的泵站，另一方面用上遊路段所屬的一個或多個泵站形成組，由此達到或超過所確定路段的泵的最小數量。這種用跨越路段的泵站形成的組，最佳地實現了清潔效果。雖然上遊路段的泵站不足滿足最小流速(否則其路段在之前周期已被清空)，但是使得所確定的路段流速得到提高，從而在所述的路段裡達到最小流量。

為了確保根據本發明的操作方法最大限度的安全性，對於泵站的起動。一個分散的，依賴填充水位的控制是更重要於中央控制單元的控制。這意味著，當達到一個一定的水位，泵站的起動不是依賴中央控制單元起動。所述水位可以是額定體積和後備體積的總和。一個泵站在達到所述水位是否還能容納一個緊急體積，多快耗盡緊急體積，取決於流入泵站的流入量。為防止溢出，在所述水位會發生一個緊急起動。

在緊急起動的情況下，合理的是，相應泵站通知中央控制單元該起動，使得中央控制單元可以更新其數據和記錄，標明這作為沒有處在抽送準備就緒狀態中，這可以防止其泵站被包含在下一個形成的組裡。

附圖說明

本發明方法進一步的特徵及優點藉助以下參照實施例和附圖進行說明。如顯示：

圖1：本發明壓力排水系統的系統概念圖；

圖2：泵站的示意圖；

圖3：第一示例壓力排水系統的網絡拓撲；

圖4：第二示例壓力排水系統的網絡拓撲；

圖5：上一級流程的示意圖；

圖6：用於確定被起動泵站的流程圖；

圖7：用於確定一個路段的流程圖；

圖8：路段組的流程圖；

圖9：用於確定下一個路段的流程圖。

具體實施方式

圖1示出針對廢水壓力排水系統的基本示意圖，其中只顯示多個站，由字母a到l標明，從而顯示中央通訊結構。泵站2是與中央控制單元3無線通訊。中央控制單元是通過一個網絡8，比如通過網際網路，和一個計算機單元9連接。從而計算機單元9可以監視，視設置和/或控制中央控制單元3。對此，控制單元3通過網絡伺服器提供一個網絡界面，其界面可以顯示在計算機單元9上。

中央控制單元3包括一個處理單元5，一個計算機系統或連接在數據存儲器4的微處理器系統。應當指出的是，其數據存儲器可以在一個實施方案中直接地，在另一個實施方案中間接地與處理單元5聯接，例如通過網絡，如網際網路。所以數據存儲器可以位於雲(cloud)裡。在處理單元5時，有一個邏輯7在運行，評估數據存儲器4裡的數據。也與處理單元5連接在一起的是一個發送/接收單元6，通過該單元來進行與泵站2的無線通訊。發送/接收單元6也可以通過兩個獨立的單元，既一個發送單元，一個接收單元來實現。

圖2顯示泵站2的一個示範性的說明，泵站2可以被指定為泵站a到泵站l。泵站包括一個容器12用於收集廢水以及一個泵裝置13，例如一個排量泵或一個離心泵，其被布置在容器12的下部區域和在操作過程中通過管道14將廢水推壓到一個沒有被在圖中顯示的廢水管中。容器12例如具有一個從19升到100升的額定體積。根據現有技術的傳統雙點控制中，當額定體積填充廢水時，泵裝置13被起動。這種情況發生在當填充水平位達到第一限制水位h_ready時。通過廢水的提高填充水位下降和當填充水位達到下限制水位h_stop時，泵裝置13再次被停用。低於下限水位h_stop時，泵單元13抽取空氣，所以其泵裝置無論如何不能繼續運行。其結果是，低於下限水平h_stop是一個死區22，其中的廢水不能夠被泵裝置13抽出。第一限制水位h_ready上開始一個後備容積20，包括比如40升的容量。如果這個容積也被填滿，容器12具有一個通過第二個限制水位h_max標明的填充水位。如果此第二限制水位也被超出，那麼容器12還具有一個緊急容積21可收納液體，直到溢出。

為了測量填充水位，一個水平傳感器17布置在容器12中，其傳感器是通過相應的測量線與布置在容器12外的局部控制15連接在一起。這個泵控制15也是與泵裝置13連接在一起，為了驅動，特別是起動和關閉其泵裝置。泵控制15具有一個局部的發送/接收單元16，為了一方面從中央發送/接收單元6接收信息，和另一方面輸送信息到其中央發送/接收單元6。

圖3顯示出具有參考性的一個擁有26個泵站2的壓力排水系統廢水管網絡的拓撲，其泵站2由字母a到z標明。該網絡一共有九個路段組成，其被標明為sa1到sa9，並它們是相互聯接著的。每個路段sa1到sa9是延伸於一個開始端點和一個下遊端點之間，它們共同形成網絡的節點是k1到k10。

在圖3所示的網絡中，例如，第一路段sa1和第二路段sa2在節點k2的地方融入到第三個路段sa3。這第三路段sa3在節點k4，也是第四路段sa4流入的地方，合併到第五路段sa5。而第五路段sa5又在節點k6，也是第八路段sa8流入的地方，合併到第九路段sa9。第八路段sa8再次從節點k7開始，是第六個和第七個路段sa6和sa7合併的地方。

路段sa1到路段sa9在圖3中被顯示為不同的線的厚度，表明不同類型的廢水管或直徑。根據其直徑，每個廢水管類型具有必須要達到的某一個的最小流量q，再次達到最小流速v_mind＝0.7米/秒。取決於泵站2的類型，最小流量通過一定數目泵被達到，從而達到最小流速。這些適用於每個壓力排水系統的普遍數據總結在表1中。

在表1中有九個不同直徑d1到d9。例如d1＝32釐米，d2＝40釐米，d3＝50釐米，d4＝63釐米，d5＝75釐米，d6＝90釐米，d7＝110釐米，d8＝125釐米，d9＝160釐米。從表一中可以看出，對一個具有直徑d1的廢水管和一個具有直徑d2的廢水管，每隻需一個泵站足以達到最小流量。然而從直徑d3開始需要更多的泵站：d3：2，d4：3，d5：4，d6：6，d7：9等等，這些信息在以下會根據本發明的需要被描述。對於每一個直徑d1至d9，需要多少泵站來達到最小流量並且從而達到最小流速的信息存儲為p_min在表1。

另外，在表1中，相應每個直徑d1到d9的泵站最大數目存儲為p_max。對於具有小直徑的廢水管，最小數量p_min和最大數量p_max可以是相同的。這種情況例如發生在直徑d1至d4。

根據圖3中的網絡拓撲的重要方面顯示在表2裡，為了清楚起見其表分割為部分表2a和部分表2b。在表2中，路段sa1至sa9的管道直徑及其相應分配的泵站列為a到z。

為了進行一下根據本發明描述的實施方案，泵站a至z和路段sa1至sa9被分配予優先權。泵站抽送優先權是基於一個路段而分派的。因此，相同路段的泵站具有不同的優先權。

抽送優先權的分派是根據在路段內泵站的位置而定。各個泵站越位於路段的開端，優先權越高。在第一路段sa1被分配予四個泵站a，b，c，d的情況下，從圖3可以看到，泵站a具有抽送優先權1，泵站b具有抽送優先權2，泵站c具有抽送優先權3，泵站d具有抽送優先權4。同樣的，彩色的優先權分配給其它的泵站e至z。

路段優先權分配基本上只是對那些具有相同直徑的路段是必要的，雖然因為系統每一個路段會得到一個路段優先權。如果一個路段的直徑只有一次出現在網絡裡，那麼此路段會得到最高的優先權「1」。在圖3示例性網絡中，第一，第二，和第六和第七路段sa2，sa2，sa6，sa7具有相同的直徑d4。在路段優先權分配時，那些離傳送點10更遠的路段會被分配更高的優先權。出於這個原因，第一和第二路段sa1，sa2得到比第六和第7段路段sa6，sa7更高的優先權。然而，第一和第二路段sa1，sa2是拓撲等價的，所以這裡可以選擇哪個路段可以被賦予更高的優先權。這同樣適用於第六和第七路段sa6，sa7。在分配第三和第四路段sa3，sa4的路段優先權時會顧及到，該第三路段sa3至少與一個之前的路段連接，實質上沿續一條主線路。

出於這個原因，第三路段sa3得到比第四路段sa4更高的優先權，其第四路段形成支線路。第八路段其直徑與第三和第四路段sa3，sa4的直徑相同，得到最低的優先權，因為其路段，或者其路段的端點k6離傳送點10最近。

抽送優先權以及路段優先權兩者都在表二中所定義，並可以由中央控制單元3通過其邏輯7進行檢查。

圖5示出了根據本發明方法的一般過程序。在方法開始時，泵站2發送其抽送狀態信息到中央控制單元3。在最簡單的情況下，這是一個二進位信息以示該相應的泵站2是處在抽送準備就緒的狀態中。這意味著，某一個水位，例如上限水位h_ready已被達到或被超出。狀態信息的發送在方框32中所示。發送信息可以在一個實施方案例中由泵站2自動進行，例如，在十分鐘的發送間隔中。根據另一實施方案狀態信息的發送可以由相應的狀態查詢被觸發，這是由中央控制單元3向泵站2發出的查詢，例如，在十分鐘的查詢間隔中。這顯示在圖5中，位於方塊32之前的方塊30中。在一個實施方案中，所有泵站2或者那些真正具有抽送準備就緒狀態的泵站可以響應狀態查詢。

對泵站2的狀態信息傳輸的結果是中央控制單元3會得知的，其哪些泵站2可以被起動，哪些不可以。關於泵站各自抽送準備就緒狀態的信息被存入在數據存儲器4裡，其信息與相應的泵站特別是存儲在表2中。這是被包含在方塊34「初始化」中，隨後進行之後變量初始化的程序。例如，這裡第一計數變量i的值是零。

該技數變量在下一步(方框36)增加1。這表明第一周期開始。一個周期意味著，一組泵站被起動。在之後任何的一個周期，另一組泵站被起動。預先規定的，在發送間隔或查詢間格執行多個周期。因為一個周期需要一定的時間，所以周期的總持續時間不能超過發送間隔或查詢間隔的持續時間。因此有一個周期最大數量z不能被超過。這個數量值在方框38會被查詢。在一個實施方案例z＝3。如果達到最大數量z，那下一步先不需要做什麼。然後下一步是等待，方框48，直到下一個發送間隔或查詢間隔開始時，也就是說直到泵站2在一個實施方案中重新傳輸它的抽送狀態信息或者在另一個實施方案中中央控制單元3要求傳輸此信息。

如尚未達到周期的最大數量z，那會執行其過程核心程序，既要確定一組要被起動的泵站2，方框40。確定的要被起動泵站的信息在方框40被查詢，因此被確定的泵站會被起動，方框42。然後會等待一段時間tpump，max，直到泵站2肯定被清空，方框44。例如，等待時間可以是4分鐘。接著更新數據，方框46，其中在數據存儲器4內，更新表2內之前被起動泵站的抽送狀態信息，特別是更新為「未處在抽送準備就緒狀態」。

隨後運行變量i遞增並執行下一個周期，方框36。在方框38-46中提到的程序步驟在此重複。如果方框41查詢的結果是，無法卻認任何泵組，那麼在這裡程序暫時結束。然後下一個發送間隔或查詢間隔重新開始，也就是說泵站2在一個實施方案中重新傳輸它的抽送狀態信息或者在另一個實施方案中中央控制單元3要求傳輸此信息。

圖6顯示出一個示範程序，用於確定在一個周期內該被起動的泵站2的組，從而執行方框40。為了從抽送準備就緒狀態的泵站2形成組，首先確定某一個路段saj帶有分配的抽送準備就緒狀態的泵站2。該確定是在方框50發生，和被標明為「確認一個要被激活的路段saj」。這種確定程序將在下面圖7被說明。

當路段確認提供了一個相應的路段saj(saj≠0，查詢在方框51)，首先確認與此路段連接的有抽送準備就緒狀態泵站2的數量，方框52。當路段確認沒有提供一個相應的路段(saj＝0)，那麼沒有任何一個泵站2會被起動，方框53，終止局部流程40。然後該程序在方框40在圖5中繼續，等待新的泵抽送狀態信息。

首先確定泵站2的數量n會與確定路段saj所需的泵站2的最小數量p_min(saj)相比，方框54。這個最小數量p_min是從表二和表一的信息組合而得出的。在表2存儲著所確定路段saj的直徑d1至d9，在表1內，相應於直徑d1至d9，顯示了要達到最小流量所需的泵站數量。

如果在方框54查詢的結果是有足夠與確定路段saj連接的具有抽送準備就緒狀態的泵站2，然後調查是否所有這些具有抽送準備就緒狀態的泵站2可以被起動或是否具有抽送準備就緒狀態的泵站的總數超過確定路段saj所分配的泵站2的最大數量p_max(saj)，方框55。此外最大數量p_max也是從表二和表一中信息組合得到的結果，也就是從表2確定路段saj的直徑結合表格的1內其直徑所分配的最大數量p_max。此數量不應該被超過，免得一個或多個泵站抵抗其泵站或其它泵站建立起的壓力。

如果總數n不大於最大數量，所確定路段saj的所有具有抽送準備就緒狀態的泵站2會被選擇用於起動，方框56，程序繼續到在圖5中的步驟41。

如果總數n大於最大數量，那麼會從確認路段saj所屬的具有抽送準備就緒狀態的泵站2中會相對最大數量值p_max，選擇出一定的數量。其選擇基於表的抽送優先權。那些具有最高優先權的泵站2會被選擇起動，方框57。應指出的是，優先權越大，「優先權」參數的數值越小。在p_max＝2允許選擇泵站數量是2和n＝3可以被選的泵站數量是3的情況下，擁有優先權1和2的泵站會被選擇。該程序在圖5中的步驟41繼續。

如果方塊54查詢的結果是，確定路段saj所屬的具有抽送準備就緒狀態的泵站2的數量不足以達到最小流速(n<p_min)，會在下一步58確認，是否確定路段saj可能與一個或多個處在網絡流動方向的上遊路段結合。這成為路段組形成。

針對一定路段的sa1至sa9的路段組(gsa)，如優先權一樣在程序開始之前就已被定義，並被儲存在表2的網絡表中。路段組是那些網絡的路段部分，其中，所連接的泵站2的起動可以提高朝著傳送點10的方向後續路段之一的流速。

在圖3所示的網絡示例中，第三路段和第四路段sa3，sa4是第五路段的直接路段組，見表2a。此外第五路段和第八路段sa5，sa8是第九路段的直接路段組。由於第五路段sa5同樣也具有路段組，它的路段組也是第九路段sa9的間接的路段組。因此sa9具有路段sa3，sa4，sa5和sa8組成的路段組，見表2b。

是否可以組成一個路段組的查詢發生在第58步驟。這個查詢可以根據表2解答，在其中檢查是否所確定路段saj至少被分配予一個路段組。如果不是這種情況，下一個路段會在方框80確定，其程序示於圖9並在下文將進行說明。如果說確定的路段saj至少被分配予一個路段組，那麼在步驟60中進行路段組形成的嘗試，將所確定路段saj的泵站2與路段組的泵站2進行組合。路段組形成將在下面根據圖8說明。步驟58會查詢這是否成功。如果不成功，如上所述確定下一個路段，方框80。如果是成功的，那麼一方面所確定路段saj的泵站2，和另一方面屬於所確定路段saj的路段組的泵站2會被選擇用於起動，方框72。然後該程序在圖5的步驟41繼續。

用於確定需要被激活的軌道saj的一個示範過程在圖7所示。基本上，路段確定有兩種方案。

出發點要麼可以是路段sa1至sa9，其先後被檢查是否有具有抽送準備就緒狀態的泵站2，最小直徑和有最高優先權。替代地，出發點可以是由抽送準備就緒狀態的泵站2的數量，先後檢查它們分配於哪個路段，其中哪個路段有最小直徑和哪個路段有最高優先權。圖7提示出了第一個程序方案，實施了圖6中方框50。

確定路段從步驟81的初始化開始，其中一個辨認路段的控制變量x被預設值為1和一個辨認確定路段的參數saj被預設值為0。在步驟82首先確認第x個路段sa是否有具有抽送準備就緒狀態的泵站2。這過程當然是從檢查第一路段sa1開始。如果第x個路段沒有具有抽送準備就緒狀態的泵站2，控制變量x會在步驟83增加1並下一個路段sax+1會被檢查，條件是總數samax尚未達到路段sa1至sa9，方框84。如果達到總數sages，路段確認在方框84後結束。程序將在圖6的步驟51繼續。

如果在步驟82確認第x個路段有具有抽送準備就緒狀態的泵站2，將在步驟85檢查，是否之前已註明一個路段sax作為潛在的候選。在有潛在的候選的情況下，參數saj會不等於零。如果沒有潛在的候選，saj＝0，那麼第x個路段sax在步驟86在參數saj裡被註明為潛在的候選。隨後控制變量x被再次遞增，並且對下一個路段sax+1進行檢查。如果此路段也有具有抽送準備就緒狀態的泵站2，由於對確認路段saj已經有一個潛在的後選，將會檢查是否此下路段sax+1與之前相比是一個更好的候選。因此在步驟87檢查是否新潛在候選sax的直徑d(sax)大於之前確定的候選saj的直徑d(saj)。如果是這樣，新的潛在候選sax不能是一個更好的候選，因為那個總是具有最小直徑的路段因該被確定。然後控制變量x被再次遞增，並且對下一個路段sax+2進行檢查。

如果在步驟87檢查出，直徑d(sax)不是大於，那麼它是小於或等於。如果直徑d(sax)更小，則步驟88，新的潛在候選sax是一個實際的候選並被寫入參數saj內。如果直徑d(sax)不是更小，而是相同尺寸，在步驟89會比較路段優先權。

如果新潛在的候選sax的優先權prio(sax)大於已發現的候選saj的路段優先權prio(saj)，那麼新的潛在的候選人sax是一個更好的候選並被寫入參數saj內，方框86，即將檢查下一段路程，方框83，82。如果沒有更高的優先權，控制變量x被再次遞增並檢查下一個路段。這裡也應該指出的，優先權越大，參數「優先權」指出的數值小。當方框84確定，所有的路段s1a到sa9都檢查完畢，那麼路段確定結束。然後該程序在圖6步驟51繼續進行。

一個示範流程過程展示於圖9，基於圖6方框80下路段saj+1的確定。此過程與圖7所示的用於確定應被激活的路段saj的過程略有不同。在流程方框中，確定兩個路段時執行相同的步驟，具有相同的參考標註。根據方框80來確定下一個路段的一個區別是，控制變量x初始值是之前確定路段saj的指數j加於1。根據方框50之前的路段確認，如果在方框80重新確定路段，那麼同樣的路段saj會被確定，因為泵站的抽送準備就緒狀態沒有任何改變。因此圖9的路段確定從之前確定路段saj的下一個路段saj+1開始。

首先檢查路段總數sages是否被超出，方框84。與圖7的過程相比方框84連接在方框82之前。僅當方塊84檢查結果是，尚未超出路段總數sages，步驟82，83，85，86，87，88和89會類似圖7方框50的路段確定被執行。如果超出路段總數sages，無一段路段被確定並參數saj仍然為零，以至於隨後的步驟51會發現，沒有發現可以被起動的泵。這導致圖5方框41的評估結果是，結束當前周期並不開始一個新的周期。然後流程會以查詢或傳輸新的或目前的泵站狀態信息的方式繼續。

圖8描述根據圖6方框60的路段組形成。開始在步驟62確定，有多少路段組gsa的泵站2，其分配予路段saj，具有抽送準備就緒狀態。其數值由m表示。如果所確定的路段saj和它的路段組所屬的具有抽送準備就緒狀態的泵站2的總數沒有達到泵站2的最小數量p_min(saj)，其值是對於確定路段必需的，見方框64，從而路斷組的形成結束，因為沒有泵站2是可以相結合的，方框67，79。該流程然後再圖6步驟59繼續。如果達到最小數量p_min(saj)，然後步驟65檢重是否確定的路段saj和它的路段組所屬的具有抽送準備就緒狀態的泵站2超過泵站2最大數量p_max(saj)。如果不是這種情況，確定的路段和它路段組所屬的所有具有抽送準備就緒狀態的泵站2可以被選入可被起動的組，步驟66。

如果超過泵站2最大數量p_max，必須從路段組具有抽送準備就緒狀態的泵站2數量中選擇出一定數量p_max-n的泵站。就可以根據抽送優先權和路段優先權來完成。那些具有最高優先權的路段組的p_max-n泵站2會被選擇。如果從不同的路段組有兩個或多個泵具有相同的抽送優先權，那麼具有路段優先權的路段組的泵站2會被選擇。例如，當p_max-n＝3個泵站2必須從有相同直徑並各帶有2個具有抽送準備就緒狀態泵站的兩個路段組選出，兩個路段組中具有優先權1的兩個泵站和具有優先權1路段組中具有優先權2的泵站會被選擇。另外一個路段組中具有優先權2的泵站和兩個具有優先權3的泵站不會被選擇。根據此方法在步驟68，確定的路段saj的n個具有抽送準備狀態就緒的泵站2和確定路段saj的路段組的p_max(saj)-n個具有抽送準備狀態就緒的泵站被選擇作為應被起動組。路段組形成60在此結束，方框70，該流程會在圖6步驟59繼續。

該發明將根據三個按照圖4考慮到網絡拓撲的實施例進行說明。

按照圖4中的廢水管網包括四個路段sa1至sa4。四個泵站與第一路段sa1相連接。與隨後的第二個人路段sa2有兩個泵站i和b相連接。第三路段sa3包括三個泵d，e和f並與第二路段sa2一起轉入第四路段sa4，其路段連接與三個泵c，h和l。第四路段具有最大的管道直徑。路段sa2和sa3較小但具有相同管道直徑。第一路段具有最小的管道直徑。表3以表格的形式提供網絡拓撲。按照圖4所有壓力排水系統的泵站戰包括排量泵，即根據表1的泵型2。

第一，第二和第四路段sa1，sa2，sa4各自被分配予路段優先權「1」。只有第三路段有一個較低的優先權，由於具有與第二路段相同的管道直徑。第二個路段具有與第三路段相比之下較高的優先權，因為它是主路線的一部分，這是由第一，第二，和第四路段sa1，sa2，sa4組成的。第二和第三路各自形成第四路段sa4的一個路段組。

根據第一路段sa1內的布局，泵站k具有最高的優先權，因為它是被布置在第一路段sa1開始的部分。然後泵站a，g和j3a位於下遊，所以泵站a相應的被分配予一個較低的優先權2，泵站g相應的分配矛優先權3，泵站j相應的分配矛優先權4。根據各個路段sa1到sa4在流動方向的排列，其他的泵i，b，d，e，f，c，h和l也被分配予相應的優先權。表3既包括泵抽送優先權也包括路段優先權和路段組分配。

現在考慮第一示例，其中，在發送泵的狀態信息後，圖5方框32存在以下泵的情況：三個泵k，b，h處於抽送準備就緒狀態。其他的泵不處於抽送準備就緒狀態。

第一周期開始，步驟34，36，38和確定應被起動的泵組，方框40。這反之又開始於確定應被激活的路段部份，方框50。這裡首先確定第一路段sa1，因為它有具有抽送準備就緒狀態的泵站k。第一路段sa1在參數saj被定為潛在的候選。隨後第二路段sa2會被檢查。因為它包括具有抽送準備就緒狀態的泵b，所以可能是作為下一個新的潛在的候選。然而，由於第二路段sa2的管道直徑d(sa2)大於第一路段sa1的管道直徑d(sa1)，所以方框87的查詢結果是肯定的並第3段路段會被檢查。但這路段並沒有具有抽送準備就緒狀態的泵站，所以立刻檢查第四路段。這路段雖然有具有抽送準備就緒狀態的泵站h，但它的直徑d(sa4)是大於第一路段的直徑d(sa1)，所以方框87的查詢結果也是肯定的並控制變量x被遞增到五。這導致方塊84的路段確定的終止，其中被確定的路段是第一路段sa1。

然後根據步驟52，確定路段sa1的具有抽送準備就緒狀態的泵站的數量。由於只有泵站k是具有確定準備就緒狀態的，數值n＝1。路段sa1的直徑根據表3是直徑d4。對於該直徑，它在表1中只需一個泵站(p_min(d4)＝1)，以達到0.7米/秒的最小流速。因此方框54查詢的結果是肯定的。方框55的查詢結果也是肯定的，由於具有泵站直徑d4的最大數量p_max(d4)等於2。因此根據方框56泵站k被選擇為應被起動的泵戰。此泵站在方框42被起動。然後等待三分鐘，之後從具有抽送準備就緒狀態的泵站數量中刪除泵站k。接著，第二周期開始。從方框50路段確定中出現第二路段sa2，因為此路段有具有抽送準備就緒狀態的泵站b和一個比第四路段sa4小的直徑。然而步驟54查詢的結果是，具有抽送準備就緒狀態的泵站的數量n，n＝1小於泵站最小數量p_min。因為根據表1對於直徑d5，這個數值是二。路段組形成是不可能的，因為第二路段sa2根據表3沒被分配予任何路段組。接下來從方框58，根據方框80來確定下一個路段saj+1。

這下一段路段是sa4(x＝j+1，j＝3，方框81)，因為只有這個路段包括一個具有抽送準備就緒狀態的泵站，也就是泵站h，並且沒有其他具有較大直徑的路段。然而他由於對於第四路段sa4的直徑d6所需的泵站數失敗，根據表1p_min(d6)＝3。對於第四路段，路段組的形成sa4是有可能的，但是基於第四路段sa4和它的路段組路段sa2和sa3所有具有抽送準備就緒狀態的泵站總數是二，所以即使一個跨越路段的泵站組合也不能達到所需要的泵站最小數量p_min(d6)。因此方框64的查詢答案是否定的，以及方框59的查詢，所以再次執行下一個路段確定saj+1，方框80。然而方框84查詢指出，路段的總數量sages已被超過，因比沒有下一個路段可以被確定。由於參數saj在方塊81初始化為零，方框51查詢得到結果，沒有任何可能被認為是可以被起動的泵站，見方框53。這導致了方框42查詢後否定的結果並等待下一個查詢間隔開始或有新的信息狀態出現。

總體上，再所觀察到的查詢間隔僅完整執行一個周期。在這裡僅由一個泵組成的「組」被起動。在具有抽送準備就緒狀態的泵站k，b和h之中只有泵站k已被清空。泵站b和h準備在下一個周期被排空，如果他們不被更高級別的局部泵控制15起動的話。局部控制的起動會發生，當填充水位已達到第二個上限制水平h_max，見圖2，既後備體積得到了充分利用。

根據圖5步驟30，下一個泵狀態的查詢是發生在查詢間隔之後，在本實施例中是10分鐘。現在假設第二個例子，除了具有抽送準備就緒狀態的泵站b和h，泵站g，l，e，和d也報告了狀態信息，既準備就緒狀態。所以現在有七個具有抽送準備就緒狀態的泵站b，h，g，i，e，d。這種狀況導致了以下起動順序：g；i+b；e+d，這樣在查詢間隔結束時五個具有抽送準備就緒狀態的泵站在三個周期內被抽空。本站h依然存在。

如在第一實施例中，方框50在路段確定時選擇了第一路段sa1，因為此路段有一個具有抽送準備就緒狀態的泵站和具有網絡中最小的直徑d4。如此在前面的例子中方框54，達到第一路段抽送準備就緒狀態泵站的最小數量p_min(d4)，並且泵站的最大數量沒有被超過。因為僅存一個具有抽送準備就緒狀態的泵站g，根據表1最小數量p_min(d4)是1和最大數量p_max(d4)是2。因此在步驟2和40泵站g被起動。只有這些泵站在步驟40形成被確定的「組」。然後在步驟44等待三分鐘，以確保當更多其它泵站被起動時泵站g是完全被排空的。泵站g然後從具有抽送準備就緒狀態泵站的數量中被刪除，既在表3中被標明為不具有抽送準備就緒狀態。

控制變量i然後在步驟36遞增，並開始第二個周期。現在有泵站b，h，i，e，d具有抽送準備就緒狀態。方框50的路段確定對於第二路段進行調查，因為第一路段sa1沒有更多的具有抽送準備就緒的泵，因為它與路段sa2，sa3，sa4相比之下有最小的直徑d5，並與有相同直徑d5的第三路段sa3相比具有更高的優先權。從步驟52，對於確定的第二路段saj＝sa2，得出的結果是數量n＝2個具有抽送準備就緒狀態的泵站。根據表1，具有直經d5的泵站最小數量，p_min(d5)是二，最大數量p_max(d5)是三。因此為所確定的路段saj＝sa2達到最小數量p_min(d5)，步驟54，和不超過最大數量p_max(d5)。從而根據步驟56兩個具有抽送準備就緒狀態的泵站i和b被選擇為一組並然後在布驟42一起被起動。然後等待三分鐘並在表3中標明泵站i和b不具有抽送準備就緒狀態。第二周期也從而結束。

控制變量i在步驟36再次遞增，還是有可能的第三周期開始(因為z＝3)。現在還有泵站h，e，d是具有抽送準備就緒狀態。方框50的路段確定對於路段sa3進行調查，因為第一和第二路段sa1，sa2沒有更多的具有抽送準備就緒狀態的泵站，並在可能的路段sa4，sa5中它有最小的直徑d5。該程序等同於前一周期，因為存在兩個具有抽送準備就緒狀態的泵站，達到最小流速需要至少兩個泵站和泵站的最大數量p_max(d5)＝3沒有被超過。因此根據步驟56兩個具有抽送準備就緒狀態的泵站被選擇作為一組，然後再步驟42一起被起動。然後等待三分鐘並在表3中標明泵站e和d不具有抽送準備就緒狀態。第三周期也從而結束。第四個周期不在是可能的，因為會超過查詢間隔。

作為第三個例子在下一個查詢間隔泵的狀態被認為是，所有12個泵站a，b，c，d，e，f，g，h，i，j，k，l是具有抽送準備就緒狀態的。這種情況可能會發生，當停電沒有一個泵站可以被清空，因而所有的泵站是滿的。根據本發明起動的順序如下：k+a；g+j；i+b。泵站d，e，f以及l，c和h依然存在。

在第一周期第一路段sa2被確定。數量n＝4超過容許的最大數量p_max(d4)＝2，方框55。因而第一路段sa1的具有兩個最高優先權的泵站k和a的被選擇並作為一組被起動。在第二周期第一路段sa1再次被確定，因為其路段還包括泵站g和j。這裡方框55得出結果，沒有超過最大數量，從而使這兩個泵站g和j被選擇。在隨後的第三周期是相同於第二實施例的第二個周期，從而使泵站i和b被起勁。這個流程在此結束，泵站d，e，f以及l，c和h仍然存在。

附圖標記列表

a至z泵站

1壓力排水系統

2泵站

3中央控制單元

4數據存儲器

5處理單元

6中央的發送/接收單元

7邏輯

8網絡

9計算機單元

10傳送站

12容器

13泵裝置

14壓力管道

15泵控制

16局部發送/接收單元

17水平傳感器

19額定體積

20後備體積

21緊急體積

22死區

sa1至sa9路段

k1至k10網絡節點

表1

表2a

表2b

圖3