用于废水的操作压力排水系统的方法与流程

本发明涉及一种用于废水的操作压力排水系统的方法，其中所述压力排水系统具有互相联接的路段用于引导水到传送站，并具有与路段连接的大量泵站，用于收集废水。

背景技术：

压力排水系统已是几十年众所周知的，其应用遍及全球。在美国、欧洲、亚洲、非洲都能发现很多基于这种原理的废水输送的应用。由于它的技术优势非常具有吸引力，从而替代传统的基于重力的废水输送。压力排水系统允许人们在技术原因或经济原因不可能建立系统性废水处理的区域内创建废水处理基础设施。

当常规的基于重力的废水系统需要0.05％和1％之间下水道的倾斜，从而使废水流过，同时由此需要在一公里废水路线之内设立两个泵站，从而把废水引到一个更高的水平高度。所述压力排水系统不需要这样的倾斜，也不要中间设立泵站来提高废水的水平高度。对于所述压力排水系统，仅利用原始的重力引导房屋的废水通过废水管到房屋附近的废水箱。这个废水箱与内置的泵装置形成一个泵站。这个泵装置由一个压力管道连接至另一个废水管，其废水管完全充满废水，并且废水是通过废水管在压力下被输送。其废水管可以是与其它废水管形成的延伸的，有等级的废水管网的一部分，废水管导至到一个中央传送点，其中废水管内的压力可以被释放。在其中每个废水管可连接一个或多个泵站。在操作模式中，这些泵站运送废水到废水管，并把废水管内原有的废水推向传送点。

一个废水泵站的废水箱常规下包括100升至150升。位于内部的泵装置，例如排量泵或离心泵，会根据水位的高度被起动和关闭。如果某一上限的水位被超过，泵装置会被起动，如果某一下限的水位未达到，泵装置会再次被关闭。这种情况每天平均会发生四次，每次操作时间不会超过六分钟。因此泵站的每个操作间隔约1.5分钟的持续时间。泵站的控制依賴于分散的水平状态。

然而，也有众所周知的系统是中央控制的。例如欧洲ep2746477a1里的案例是这种情况。一个受中央控制的废水系统的泵站确实有优势，同时也需要更多的规划，安装及维护，由于通向并从泵站发出通讯必須被考虑到，其通讯应该是少故障，低成本。另外，依赖水平位的泵站起动仍然是安全操作的最佳方法，为了防止溢出，由此防止对环境的破坏，最终还包括責任问题。为此，专家们更多不考虑中央控制系统。

在确定废水系统的管道直径尺寸时，假设由系统必须接收的废水最大流入量，或假设同时抽送的泵站的最大数量。通常废水处理系统必须是最大容量的设计。与此同时，通常不考虑到用户的行为。因为例如流入废水系统的当前流入的分布与量局部变化很大。在旅游区游客在一天中不同时间进入和返回酒店，使用行为和以及需要被接收的废水时间和地区上的分布和农村地区的不同，其废水流入量在很大程度上依赖通常的工作时间和人们日常生活的习惯而定。因此流入量变动从夜间的每日总流量的1％到高峰时间每日总流量的10％。

然而，忽略使用上，地理上的特殊性，所具有的优点是污水系统的设计始终是安全的。但这种方法的一个缺点是制定管道的尺寸大于实际需要。此外应指出的是，最大流量一天仅有2至3小时，是废水系统总运行时间的10％，换句话说压力排水系统在它90％操作时间只需要传送低的流入量。这是对管道中的流速，尤其是对于具有超大管径的系统的一个主要缺点。

为了防止堵塞，压力排水系统有通常0.7米/秒的最小流速设计。最佳状态是在废水系统整个操作期间保持这种最小流速。然而，其最小流速在高峰期间多次被超过，其余时间几乎未能被达到。结果是总是发生堵塞，引起维护要求和成本的提高。

技术实现要素：

因此本发明的一个目的是改进压力排水系统的操作，并使堵塞的风险最小化。这个目的通过具有权利要求1的特征的方法来解决。有利的发展在从属权利要求中说明或描述如下。

根据本发明，其中至少一部分泵站的每个泵站至少发送一个它抽送准备就绪状态的指示信息到中央控制单元，然后从具有抽送准备就绪状态的泵站中，针对路段中的一个路段形成这样的一组，组的泵站的数量至少相应于其路段所分配的泵站最小数量，随后该组的泵站通过中央控制单元同时起动。根据本发明，术语“组”并不一定代表多个泵站。更确切地说，在最简单的情况下，一组也可以只有一个泵站，也就是当最小数量“1”分配给所属的路段。

因此本发明中压力排水系统的操作是基于泵站的中央起动，其泵站有多个。关闭泵站可以像往常一样局部通过达到一个下限的水平位来实现。起动会根据不同规则的智能起动方案实现。该方案的核心思想在于泵运行的均衡。由此能够防止多个泵站不必要同时抽送，而引起废水道中体积流量，其相比于必要的最小流速不必要的高出。通过许多泵站同时抽送，废水过早被浪费，当只有一个或少数几个泵站需要被清空时，但流速却不够时，其废水可以更好地被利用起来，用来达到最小流速。通过本发明可以实现在废水道的大部分地区保持最小流速0.7米/秒。其最小流速量足够实现压力排水系统操作期间管道的净化作用。如此可以减少堵塞，降底系统维护的成本。

在一个路段里最小流速可以通过以下方法被确保，从具有抽送准备就绪状态泵站里的一定数目泵站形成一组，其数目对应于本路段泵站最小数量。根据本发明，对于压力排水系统的每个路段，凭经验确定能达到相应路段最小流速的泵站最小数量，并用于其方法。

从中央控制单元方面，确定组的前提是，已知哪些泵站具有抽送准备就绪状态。对此，泵站会把关于抽送准备就绪状态的信息传送到中央控制单元。准备就绪状态的存在不仅是像现有技术所示范，当超过上限水位时，显示水箱已满。相反地，泵站已经可被视为抽送准备就绪，当它已收集了一定的最小量的废水，例如标准体积的30％和50％之间(不包括后备体积)。在一个泵站具有额定体积100升的情况下，这意味着当至少30升或50升废水被收集，泵站抽送准备就绪的状态已存在。

根据一个实施例，泵站的状态信息可以自动传送到中央控制单元。一种传送触发事件的信号例如可以达到一定的水平位，一定的时间，到达下一个发送间隔或接收到查询信号，提示泵站通知其抽送准备就绪状态的信息。这些触发事件的组合也是可能的。在达到一定水位之后发送状态信息具有的优点是中央控制单元不需要评估信息。因为所有由于超水位通知中央控制单元的泵站，根据定义是处于抽送准备就绪的状态。

优选地，中央控制单元在查询问隔向泵站查询状态信息。查询间隔或发送间隔可以是在10分钟和15分钟之间。它一方面不能太长，以避免泵站的溢出，或者说避免由于安全因素而不能被利用的废水输送。它另一方面又不能太短，为了从抽送准备就绪的泵站中形成组和组的操作。

如果中央控制单元发出查询信号，所有泵站可以向中央控制单元报到，提供它们抽送准备就绪状态的信息。一些泵站提供已处在抽送准备就绪的状态中，而其它泵站则提供不处在抽送准备就绪的状态中。替代地，也可以那些真的这就具有抽送准备就绪状态的泵站反馈信息。这具有的优点是，中央控制单元只有处在抽送准备就绪状态泵站的信息，所以不需要再作另外单独评估，哪些泵站是处在抽送准备就绪状态中，哪些不是。

状态信息例如可以是低于或高于某一个水位限制值的二进制信息，或是填充水位的十进制信息。并且二进制信息和十进制信息可以一起发送。使用二进制信息相对于使用十进制信息具有优点，泵的抽送准备就绪状态可以直接显示，中央控制单元不要查询，哪些泵站是准备就绪的，哪些泵站不是。与此相反，填充水位优点在于，中央控制单元不依赖于填充水位，知道泵站的填充水位有多高。例如，这可以由中央控制单元动态地选择决定，在哪一个水位以上，泵的抽送准备就绪状态存在。例如当在设定水位限制是50％的额定容积，有太少抽送准备就绪的泵站，那么水位限制可以降低，比如降到额定容积的30％。对比起50％的额定容积作为水位限制，更多的泵站能满足此条件。

这是有利的，当泵站确认中央控制单元的起动。以这种方式，中央控制单元可以肯定哪个起动是成功的，和哪一个泵站可能发生故障。在这种情况下，例如再次尝试起动或由中央控制单元发出警告，或立刻发出维护任务的要求。

优选地，组的形成在查询间隔和发送间隔内重复进行，特别是许多次，这就意味着具有抽送准备就绪的泵站在查询间隔或传输间隔两次或更多次形成组，只要有足够抽送准备就绪的泵站，并且组的形成是可能与合理的。抽送准备就绪的泵站会逐步被处理和被清空。

适当地，从中央控制单元对泵站的起动和/或起动确认后到组形成的重复有一个等待时间。这具有的优点是，在第一组运行期间，不会有第二个组形成和被起动。因为这两泵组的废水流会在压力水系统的部分区域重叠，引起一个流速，并此流速比最小流速高出多倍。相反，第二泵组的起动最好在第一组泵站被清空之后。

理想的状况是，泵站清空所需要的时间是会被考虑在等待时间之内的。此外，安全缓冲时间也会被考虑在内的。如果废水以每秒1升的流量从集水箱里被抽走，那么一个100升额定体积的满满的集水箱在100秒内被抽空。通常情况下，一个集水箱还可以容纳一个后备体积，例如高达额定体积的40％或者50％的容量。在本发明中，泵站的起动不是直接取决于液体水位，而是达到泵的抽送准备就绪的水位，例如可以是额定体积，在达到准备就绪的水位有个时间段，各个泵站到其起动还有不同的时间段，后备体积可能被个别泵站使用。例如在40升的后备体积的情况下在额外的40秒内被清空。此外，起动信号的传输可以在几秒钟内完成。因此等待时间选择在150秒至180秒之间，对于一个有100升废水箱的泵站是相对安全的。

优选地，重复次数可以是等待时间的最大倍数，并小于查询间隔或发送间隔。例如查询间隔或发送间隔是10分钟，以在等待时间3分钟的情况下，最多形成三组，如果查询间隔或发送间隔是15分钟，最多形成五个组，每次的分组尝试以下称为周期。

为了尽可能利用好查询间隔和发送间隔，也可以设置泵站向中央控制单元反馈泵抽送过程的终止。这具有的优点是，当中央控制单元确定所有之前起动的泵站完成它们的活动，下一分组更确切地说下一周期可以在等待期结束之前开始。所以等待期不一定要有固定的持续时间。以这种方式可以在查询间隔或发送间隔最大化重复分组的次数。

状态信息查询和/或发送，泵抽送过程终止的确认和/或反馈，优选地，可以通过一个移动无线网络如gsm(全球移动通信系统)，例如根据6prs标准(分组无线服务)来完成。这具有的优点是，不需要布置与废水管平行的通讯线路，泵站不需要局部联接到man城域网(比如电话网)或wan广域网。理想情况下，中央控制单元和泵站之间的所有通讯都是无线通讯。

对于第二个和每个后续周期，有利的是，当被起动的泵站从抽送准备就绪的泵站数量中删除。中央控制单元現有的数据因此被更新，这样同样的泵站就不会错误地两次被安排在一组。从抽送准备就绪的泵站数量删除泵站的行动，可以直接在起动信号发送之后，接收到确认后进行，但优选地，等待期结束或泵抽送过程结束反馈之后進行。

对于分组至少可以使用一个表，存储泵站与路段之间的分配和每个路段的最小数量的信息。然后在每个周期评估该表或多个表，并且搜寻所需要的分配。优选地，泵站和路段之间的分配，设定在第一个表中。路段的最小数量的分配可以存储在第二表中，对于路段的每个直径，表里有存储着相应分配的泵站最小数量。在第一表中，存储相应每个路段废水管的直径信息，其信息形成两个表之间的链接。第一表可以表示网络表和显示压力排水系统的特定拓扑结构。第二表可以是对各种压力排水系统有用的表，并保存通用的或经验获取的数据，例如基于不同管道的直径为达到最小流量所需要泵站最小数量。

优选地，在表中或至少在其中一个表中存储相对每个路段的一个泵站最大数量，该信息也被分组时使用。用最大数量考虑的是，当多个泵站同时抽送别，其总流量大于其连接废水管允许的流量，位于下游的泵站会对抗已在路段里流动的废水。这个问题可以通过图像说明，正如拥挤的高速公路容纳不了更多在高速路口等待的车辆。因此，每个压力水管根据其直径和由此导致的最大吞吐量被分配予一个同时起动泵站的最大数量，该数量在组形成时不应被超过。从而实现一个特别节能的运行。

为了形成一组，可以确定一个至少具有一个抽送准备就绪状态泵站的路段，并相对于其它路段，具有最小直径。然后组是由属于路段的泵站形成的。这并不意味着该组必须只有由属于路段的泵站组成。之后说明会更加明显，一个组可以由跨越整个路段的泵站形成。

优选地，在每次形成组时，会搜索具有最小直径的路段。这最终意味着，这个方法总是从离传送点最远的有抽送准备就绪状态的泵站开始。这些泵站首先被清空。相应路段越靠近传送点，废水道网络越具有更大的管道直径。这可确保用最小流速从而达到路段网大部分地区的清洁效果。

在一个压力排水系统内具有相同直径的路段，每个路段可以有个优选权，其优先权会在形成组时被考虑到。形成组时，若干路段在具有相同最小直径情况下，具有最高优选权的路段会被使用。

该组由只有或至少有路段最高优权的泵站组成。

此外，如果每个泵站都分配泵抽送优先权，那么连接到同一路段有两个泵站以上的是具有优势的。这允许分等级安排同一路段的泵站。优选地，每个泵站可以分配泵抽送优先权，也针对那些只连接一个路段的泵站。在确定的路段被分配予有多个抽送准备就绪状态的泵站，而且泵站的数量大于最大数量，在此情况下，组可以只有由具有最高优先权的泵站组成。例如有4个具有抽送准备就绪状态的泵站，而路段相应量最大数值是3，只有具有优先权1，2和3的泵站被综合起来形成一组。具有优先权4的泵站不被考虑。

泵的优先权授于是这样的，当路段的泵站在流动方向越位于各路段前端的位置，该泵站就具有一个更高的优先权。这也实现了先起动那些泵站，其泵站抬高的废水经过最長的距离到达传送点，使得在压力排水系统中距离远的路段里起到清洁的效果。

优选地，每个路段所属的优先权和/或每个泵水站所属的抽送优先权可存储在表里或至少在一个表里。中央控制单元可简单地通过评估在表里的优先权的来形成组。

根据本发明的一个进一步优选的实施例，当属于确定路段的抽送准备就绪状态的泵站小于最小数量时的情况下，一方面用所确定路段所属的泵站，另一方面用上游路段所属的一个或多个泵站形成组，由此达到或超过所确定路段的泵的最小数量。这种用跨越路段的泵站形成的组，最佳地实现了清洁效果。虽然上游路段的泵站不足满足最小流速(否则其路段在之前周期已被清空)，但是使得所确定的路段流速得到提高，从而在所述的路段里达到最小流量。

为了确保根据本发明的操作方法最大限度的安全性，对于泵站的起动。一个分散的，依赖填充水位的控制是更重要于中央控制单元的控制。这意味着，当达到一个一定的水位，泵站的起动不是依赖中央控制单元起动。所述水位可以是额定体积和后备体积的总和。一个泵站在达到所述水位是否还能容纳一个紧急体积，多快耗尽紧急体积，取决于流入泵站的流入量。为防止溢出，在所述水位会发生一个紧急起动。

在紧急起动的情况下，合理的是，相应泵站通知中央控制单元该起动，使得中央控制单元可以更新其数据和记录，标明这作为没有处在抽送准备就绪状态中，这可以防止其泵站被包含在下一个形成的组里。

附图说明

本发明方法进一步的特征及优点借助以下参照实施例和附图进行说明。如显示：

图1：本发明压力排水系统的系统概念图；

图2：泵站的示意图；

图3：第一示例压力排水系统的网络拓扑；

图4：第二示例压力排水系统的网络拓扑；

图5：上一级流程的示意图；

图6：用于确定被起动泵站的流程图；

图7：用于确定一个路段的流程图；

图8：路段组的流程图；

图9：用于确定下一个路段的流程图。

具体实施方式

图1示出针对废水压力排水系统的基本示意图，其中只显示多个站，由字母a到l标明，从而显示中央通讯结构。泵站2是与中央控制单元3无线通讯。中央控制单元是通过一个网络8，比如通过因特网，和一个计算机单元9连接。从而计算机单元9可以监视，視设置和/或控制中央控制单元3。对此，控制单元3通过网络服务器提供一个网络界面，其界面可以显示在计算机单元9上。

中央控制单元3包括一个处理单元5，一个计算机系统或连接在数据存储器4的微处理器系统。应当指出的是，其数据存储器可以在一个实施方案中直接地，在另一个实施方案中间接地与处理单元5联接，例如通过网络，如因特网。所以数据存储器可以位于云(cloud)里。在处理单元5时，有一个逻辑7在运行，评估数据存储器4里的数据。也与处理单元5连接在一起的是一个发送/接收单元6，通过该单元来进行与泵站2的无线通讯。发送/接收单元6也可以通过两个独立的单元，既一个发送单元，一个接收单元来实现。

图2显示泵站2的一个示范性的说明，泵站2可以被指定为泵站a到泵站l。泵站包括一个容器12用于收集废水以及一个泵装置13，例如一个排量泵或一个离心泵，其被布置在容器12的下部区域和在操作过程中通过管道14将废水推压到一个没有被在图中显示的废水管中。容器12例如具有一个从19升到100升的额定体积。根据现有技术的传统双点控制中，当额定体积填充废水时，泵装置13被起动。这种情况发生在当填充水平位达到第一限制水位h_ready时。通过废水的提高填充水位下降和当填充水位达到下限制水位h_stop时，泵装置13再次被停用。低于下限水位h_stop时，泵单元13抽取空气，所以其泵装置无论如何不能继续运行。其结果是，低于下限水平h_stop是一个死区22，其中的废水不能够被泵装置13抽出。第一限制水位h_ready上开始一个后备容积20，包括比如40升的容量。如果这个容积也被填满，容器12具有一个通过第二个限制水位h_max标明的填充水位。如果此第二限制水位也被超出，那么容器12还具有一个紧急容积21可收纳液体，直到溢出。

为了测量填充水位，一个水平传感器17布置在容器12中，其传感器是通过相应的测量线与布置在容器12外的局部控制15连接在一起。这个泵控制15也是与泵装置13连接在一起，为了驱动，特别是起动和关闭其泵装置。泵控制15具有一个局部的发送/接收单元16，为了一方面从中央发送/接收单元6接收信息，和另一方面输送信息到其中央发送/接收单元6。

图3显示出具有参考性的一个拥有26个泵站2的压力排水系统废水管网络的拓扑，其泵站2由字母a到z标明。该网络一共有九个路段组成，其被标明为sa1到sa9，并它们是相互联接着的。每个路段sa1到sa9是延伸于一个开始端点和一个下游端点之间，它们共同形成网络的节点是k1到k10。

在图3所示的网络中，例如，第一路段sa1和第二路段sa2在节点k2的地方融入到第三个路段sa3。这第三路段sa3在节点k4，也是第四路段sa4流入的地方，合并到第五路段sa5。而第五路段sa5又在节点k6，也是第八路段sa8流入的地方，合并到第九路段sa9。第八路段sa8再次从节点k7开始，是第六个和第七个路段sa6和sa7合并的地方。

路段sa1到路段sa9在图3中被显示为不同的线的厚度，表明不同类型的废水管或直径。根据其直径，每个废水管类型具有必须要达到的某一个的最小流量q，再次达到最小流速v_mind＝0.7米/秒。取决于泵站2的类型，最小流量通过一定数目泵被达到，从而达到最小流速。这些适用于每个压力排水系统的普遍数据总结在表1中。

在表1中有九个不同直径d1到d9。例如d1＝32厘米，d2＝40厘米，d3＝50厘米，d4＝63厘米，d5＝75厘米，d6＝90厘米，d7＝110厘米，d8＝125厘米，d9＝160厘米。从表一中可以看出，对一个具有直径d1的废水管和一个具有直径d2的废水管，每只需一个泵站足以达到最小流量。然而从直径d3开始需要更多的泵站：d3：2，d4：3，d5：4，d6：6，d7：9等等，这些信息在以下会根据本发明的需要被描述。对于每一个直径d1至d9，需要多少泵站来达到最小流量并且从而达到最小流速的信息存储为p_min在表1。

另外，在表1中，相应每个直径d1到d9的泵站最大数目存储为p_max。对于具有小直径的废水管，最小数量p_min和最大数量p_max可以是相同的。这种情况例如发生在直径d1至d4。

根据图3中的网络拓扑的重要方面显示在表2里，为了清楚起见其表分割为部分表2a和部分表2b。在表2中，路段sa1至sa9的管道直径及其相应分配的泵站列为a到z。

为了进行一下根据本发明描述的实施方案，泵站a至z和路段sa1至sa9被分配予优先权。泵站抽送优先权是基于一个路段而分派的。因此，相同路段的泵站具有不同的优先权。

抽送优先权的分派是根据在路段内泵站的位置而定。各个泵站越位于路段的开端，优先权越高。在第一路段sa1被分配予四个泵站a，b，c，d的情况下，从图3可以看到，泵站a具有抽送优先权1，泵站b具有抽送优先权2，泵站c具有抽送优先权3，泵站d具有抽送优先权4。同样的，彩色的优先权分配给其它的泵站e至z。

路段优先权分配基本上只是对那些具有相同直径的路段是必要的，虽然因为系统每一个路段会得到一个路段优先权。如果一个路段的直径只有一次出现在网络里，那么此路段会得到最高的优先权“1”。在图3示例性网络中，第一，第二，和第六和第七路段sa2，sa2，sa6，sa7具有相同的直径d4。在路段优先权分配时，那些离传送点10更远的路段会被分配更高的优先权。出于这个原因，第一和第二路段sa1，sa2得到比第六和第7段路段sa6，sa7更高的优先权。然而，第一和第二路段sa1，sa2是拓扑等价的，所以这里可以选择哪个路段可以被赋予更高的优先权。这同样适用于第六和第七路段sa6，sa7。在分配第三和第四路段sa3，sa4的路段优先权时会顾及到，该第三路段sa3至少与一个之前的路段连接，实质上沿续一条主线路。

出于这个原因，第三路段sa3得到比第四路段sa4更高的优先权，其第四路段形成支线路。第八路段其直径与第三和第四路段sa3，sa4的直径相同，得到最低的优先权，因为其路段，或者其路段的端点k6离传送点10最近。

抽送优先权以及路段优先权两者都在表二中所定义，并可以由中央控制单元3通过其逻辑7进行检查。

图5示出了根据本发明方法的一般过程序。在方法开始时，泵站2发送其抽送状态信息到中央控制单元3。在最简单的情况下，这是一个二进制信息以示该相应的泵站2是处在抽送准备就绪的状态中。这意味着，某一个水位，例如上限水位h_ready已被达到或被超出。状态信息的发送在方框32中所示。发送信息可以在一个实施方案例中由泵站2自动进行，例如，在十分钟的发送间隔中。根据另一实施方案状态信息的发送可以由相应的状态查询被触发，这是由中央控制单元3向泵站2发出的查询，例如，在十分钟的查询间隔中。这显示在图5中，位于方块32之前的方块30中。在一个实施方案中，所有泵站2或者那些真正具有抽送准备就绪状态的泵站可以响应状态查询。

对泵站2的状态信息传输的结果是中央控制单元3会得知的，其哪些泵站2可以被起动，哪些不可以。关于泵站各自抽送准备就绪状态的信息被存入在数据存储器4里，其信息与相应的泵站特别是存储在表2中。这是被包含在方块34“初始化”中，随后进行之后变量初始化的程序。例如，这里第一计数变量i的值是零。

该技数变量在下一步(方框36)增加1。这表明第一周期开始。一个周期意味着，一组泵站被起动。在之后任何的一个周期，另一组泵站被起动。预先规定的，在发送间隔或查询间格执行多个周期。因为一个周期需要一定的时间，所以周期的总持续时间不能超过发送间隔或查询间隔的持续时间。因此有一个周期最大数量z不能被超过。这个数量值在方框38会被查询。在一个实施方案例z＝3。如果达到最大数量z，那下一步先不需要做什么。然后下一步是等待，方框48，直到下一个发送间隔或查询间隔开始时，也就是说直到泵站2在一个实施方案中重新传输它的抽送状态信息或者在另一个实施方案中中央控制单元3要求传输此信息。

如尚未达到周期的最大数量z，那会执行其过程核心程序，既要确定一组要被起动的泵站2，方框40。确定的要被起动泵站的信息在方框40被查询，因此被确定的泵站会被起动，方框42。然后会等待一段时间tpump，max，直到泵站2肯定被清空，方框44。例如，等待时间可以是4分钟。接着更新数据，方框46，其中在数据存储器4内，更新表2内之前被起动泵站的抽送状态信息，特别是更新为“未处在抽送准备就绪状态”。

随后运行变量i递增并执行下一个周期，方框36。在方框38-46中提到的程序步骤在此重复。如果方框41查询的结果是，无法却认任何泵组，那么在这里程序暂时结束。然后下一个发送间隔或查询间隔重新开始，也就是说泵站2在一个实施方案中重新传输它的抽送状态信息或者在另一个实施方案中中央控制单元3要求传输此信息。

图6显示出一个示范程序，用于确定在一个周期内该被起动的泵站2的组，从而执行方框40。为了从抽送准备就绪状态的泵站2形成组，首先确定某一个路段saj带有分配的抽送准备就绪状态的泵站2。该确定是在方框50发生，和被标明为“确认一个要被激活的路段saj”。这种确定程序将在下面图7被说明。

当路段确认提供了一个相应的路段saj(saj≠0，查询在方框51)，首先确认与此路段连接的有抽送准备就绪状态泵站2的数量，方框52。当路段确认没有提供一个相应的路段(saj＝0)，那么没有任何一个泵站2会被起动，方框53，终止局部流程40。然后该程序在方框40在图5中继续，等待新的泵抽送状态信息。

首先确定泵站2的数量n会与确定路段saj所需的泵站2的最小数量p_min(saj)相比，方框54。这个最小数量p_min是从表二和表一的信息组合而得出的。在表2存储着所确定路段saj的直径d1至d9，在表1内，相应于直径d1至d9，显示了要达到最小流量所需的泵站数量。

如果在方框54查询的结果是有足够与确定路段saj连接的具有抽送准备就绪状态的泵站2，然后调查是否所有这些具有抽送准备就绪状态的泵站2可以被起动或是否具有抽送准备就绪状态的泵站的总数超过确定路段saj所分配的泵站2的最大数量p_max(saj)，方框55。此外最大数量p_max也是从表二和表一中信息组合得到的结果，也就是从表2确定路段saj的直径结合表格的1内其直径所分配的最大数量p_max。此数量不应该被超过，免得一个或多个泵站抵抗其泵站或其它泵站建立起的压力。

如果总数n不大于最大数量，所确定路段saj的所有具有抽送准备就绪状态的泵站2会被选择用于起动，方框56，程序继续到在图5中的步骤41。

如果总数n大于最大数量，那么会从确认路段saj所属的具有抽送准备就绪状态的泵站2中会相对最大数量值p_max，选择出一定的数量。其选择基于表的抽送优先权。那些具有最高优先权的泵站2会被选择起动，方框57。应指出的是，优先权越大，“优先权”参数的数值越小。在p_max＝2允许选择泵站数量是2和n＝3可以被选的泵站数量是3的情况下，拥有优先权1和2的泵站会被选择。该程序在图5中的步骤41继续。

如果方块54查询的结果是，确定路段saj所属的具有抽送准备就绪状态的泵站2的数量不足以达到最小流速(n<p_min)，会在下一步58确认，是否确定路段saj可能与一个或多个处在网络流动方向的上游路段结合。这成为路段组形成。

针对一定路段的sa1至sa9的路段组(gsa)，如优先权一样在程序开始之前就已被定义，并被储存在表2的网络表中。路段组是那些网络的路段部分，其中，所连接的泵站2的起动可以提高朝着传送点10的方向后续路段之一的流速。

在图3所示的网络示例中，第三路段和第四路段sa3，sa4是第五路段的直接路段组，见表2a。此外第五路段和第八路段sa5，sa8是第九路段的直接路段组。由于第五路段sa5同样也具有路段组，它的路段组也是第九路段sa9的间接的路段组。因此sa9具有路段sa3，sa4，sa5和sa8组成的路段组，见表2b。

是否可以组成一个路段组的查询发生在第58步骤。这个查询可以根据表2解答，在其中检查是否所确定路段saj至少被分配予一个路段组。如果不是这种情况，下一个路段会在方框80确定，其程序示于图9并在下文将进行说明。如果说确定的路段saj至少被分配予一个路段组，那么在步骤60中进行路段组形成的尝试，将所确定路段saj的泵站2与路段组的泵站2进行组合。路段组形成将在下面根据图8说明。步骤58会查询这是否成功。如果不成功，如上所述确定下一个路段，方框80。如果是成功的，那么一方面所确定路段saj的泵站2，和另一方面属于所确定路段saj的路段组的泵站2会被选择用于起动，方框72。然后该程序在图5的步骤41继续。

用于确定需要被激活的轨道saj的一个示范过程在图7所示。基本上，路段确定有两种方案。

出发点要么可以是路段sa1至sa9，其先后被检查是否有具有抽送准备就绪状态的泵站2，最小直径和有最高优先权。替代地，出发点可以是由抽送准备就绪状态的泵站2的数量，先后检查它们分配于哪个路段，其中哪个路段有最小直径和哪个路段有最高优先权。图7提示出了第一个程序方案，实施了图6中方框50。

确定路段从步骤81的初始化开始，其中一个辨认路段的控制变量x被预设值为1和一个辨认确定路段的参数saj被预设值为0。在步骤82首先确认第x个路段sa是否有具有抽送准备就绪状态的泵站2。这过程当然是从检查第一路段sa1开始。如果第x个路段没有具有抽送准备就绪状态的泵站2，控制变量x会在步骤83增加1并下一个路段sax+1会被检查，条件是总数samax尚未达到路段sa1至sa9，方框84。如果达到总数sages，路段确认在方框84后结束。程序将在图6的步骤51继续。

如果在步骤82确认第x个路段有具有抽送准备就绪状态的泵站2，将在步骤85检查，是否之前已注明一个路段sax作为潜在的候选。在有潜在的候选的情况下，参数saj会不等于零。如果没有潜在的候选，saj＝0，那么第x个路段sax在步骤86在参数saj里被注明为潜在的候选。随后控制变量x被再次递增，并且对下一个路段sax+1进行检查。如果此路段也有具有抽送准备就绪状态的泵站2，由于对确认路段saj已经有一个潜在的后选，将会检查是否此下路段sax+1与之前相比是一个更好的候选。因此在步骤87检查是否新潜在候选sax的直径d(sax)大于之前确定的候选saj的直径d(saj)。如果是这样，新的潜在候选sax不能是一个更好的候选，因为那个总是具有最小直径的路段因该被确定。然后控制变量x被再次递增，并且对下一个路段sax+2进行检查。

如果在步骤87检查出，直径d(sax)不是大于，那么它是小于或等于。如果直径d(sax)更小，则步骤88，新的潜在候选sax是一个实际的候选并被写入参数saj内。如果直径d(sax)不是更小，而是相同尺寸，在步骤89会比较路段优先权。

如果新潜在的候选sax的优先权prio(sax)大于已发现的候选saj的路段优先权prio(saj)，那么新的潜在的候选人sax是一个更好的候选并被写入参数saj内，方框86，即将检查下一段路程，方框83，82。如果没有更高的优先权，控制变量x被再次递增并检查下一个路段。这里也应该指出的，优先权越大，参数“优先权”指出的数值小。当方框84确定，所有的路段s1a到sa9都检查完毕，那么路段确定结束。然后该程序在图6步骤51继续进行。

一个示范流程过程展示于图9，基于图6方框80下路段saj+1的确定。此过程与图7所示的用于确定应被激活的路段saj的过程略有不同。在流程方框中，确定两个路段时执行相同的步骤，具有相同的参考标注。根据方框80来确定下一个路段的一个区别是，控制变量x初始值是之前确定路段saj的指数j加于1。根据方框50之前的路段确认，如果在方框80重新确定路段，那么同样的路段saj会被确定，因为泵站的抽送准备就绪状态没有任何改变。因此图9的路段确定从之前确定路段saj的下一个路段saj+1开始。

首先检查路段总数sages是否被超出，方框84。与图7的过程相比方框84连接在方框82之前。仅当方块84检查结果是，尚未超出路段总数sages，步骤82，83，85，86，87，88和89会类似图7方框50的路段确定被执行。如果超出路段总数sages，无一段路段被确定并参数saj仍然为零，以至于随后的步骤51会发现，没有发现可以被起动的泵。这导致图5方框41的评估结果是，结束当前周期并不开始一个新的周期。然后流程会以查询或传输新的或目前的泵站状态信息的方式继续。

图8描述根据图6方框60的路段组形成。开始在步骤62确定，有多少路段组gsa的泵站2，其分配予路段saj，具有抽送准备就绪状态。其数值由m表示。如果所确定的路段saj和它的路段组所属的具有抽送准备就绪状态的泵站2的总数没有达到泵站2的最小数量p_min(saj)，其值是对于确定路段必需的，见方框64，从而路断组的形成结束，因为没有泵站2是可以相结合的，方框67，79。该流程然后再图6步骤59继续。如果达到最小数量p_min(saj)，然后步骤65检重是否确定的路段saj和它的路段组所属的具有抽送准备就绪状态的泵站2超过泵站2最大数量p_max(saj)。如果不是这种情况，确定的路段和它路段组所属的所有具有抽送准备就绪状态的泵站2可以被选入可被起动的组，步骤66。

如果超过泵站2最大数量p_max，必须从路段组具有抽送准备就绪状态的泵站2数量中选择出一定数量p_max-n的泵站。就可以根据抽送优先权和路段优先权来完成。那些具有最高优先权的路段组的p_max-n泵站2会被选择。如果从不同的路段组有两个或多个泵具有相同的抽送优先权，那么具有路段优先权的路段组的泵站2会被选择。例如，当p_max-n＝3个泵站2必须从有相同直径并各带有2个具有抽送准备就绪状态泵站的两个路段组选出，两个路段组中具有优先权1的两个泵站和具有优先权1路段组中具有优先权2的泵站会被选择。另外一个路段组中具有优先权2的泵站和两个具有优先权3的泵站不会被选择。根据此方法在步骤68，确定的路段saj的n个具有抽送准备状态就绪的泵站2和确定路段saj的路段组的p_max(saj)-n个具有抽送准备状态就绪的泵站被选择作为应被起动组。路段组形成60在此结束，方框70，该流程会在图6步骤59继续。

该发明将根据三个按照图4考虑到网络拓扑的实施例进行说明。

按照图4中的废水管网包括四个路段sa1至sa4。四个泵站与第一路段sa1相连接。与随后的第二个人路段sa2有两个泵站i和b相连接。第三路段sa3包括三个泵d，e和f并与第二路段sa2一起转入第四路段sa4，其路段连接与三个泵c，h和l。第四路段具有最大的管道直径。路段sa2和sa3较小但具有相同管道直径。第一路段具有最小的管道直径。表3以表格的形式提供网络拓扑。按照图4所有压力排水系统的泵站战包括排量泵，即根据表1的泵型2。

第一，第二和第四路段sa1，sa2，sa4各自被分配予路段优先权“1”。只有第三路段有一个较低的优先权，由于具有与第二路段相同的管道直径。第二个路段具有与第三路段相比之下较高的优先权，因为它是主路线的一部分，这是由第一，第二，和第四路段sa1，sa2，sa4组成的。第二和第三路各自形成第四路段sa4的一个路段组。

根据第一路段sa1内的布局，泵站k具有最高的优先权，因为它是被布置在第一路段sa1开始的部分。然后泵站a，g和j3a位于下游，所以泵站a相应的被分配予一个较低的优先权2，泵站g相应的分配矛优先权3，泵站j相应的分配矛优先权4。根据各个路段sa1到sa4在流动方向的排列，其他的泵i，b，d，e，f，c，h和l也被分配予相应的优先权。表3既包括泵抽送优先权也包括路段优先权和路段组分配。

现在考虑第一示例，其中，在发送泵的状态信息后，图5方框32存在以下泵的情况：三个泵k，b，h处于抽送准备就绪状态。其他的泵不处于抽送准备就绪状态。

第一周期开始，步骤34，36，38和确定应被起动的泵组，方框40。这反之又开始于确定应被激活的路段部份，方框50。这里首先确定第一路段sa1，因为它有具有抽送准备就绪状态的泵站k。第一路段sa1在参数saj被定为潜在的候选。随后第二路段sa2会被检查。因为它包括具有抽送准备就绪状态的泵b，所以可能是作为下一个新的潜在的候选。然而，由于第二路段sa2的管道直径d(sa2)大于第一路段sa1的管道直径d(sa1)，所以方框87的查询结果是肯定的并第3段路段会被检查。但这路段并没有具有抽送准备就绪状态的泵站，所以立刻检查第四路段。这路段虽然有具有抽送准备就绪状态的泵站h，但它的直径d(sa4)是大于第一路段的直径d(sa1)，所以方框87的查询结果也是肯定的并控制变量x被递增到五。这导致方块84的路段确定的终止，其中被确定的路段是第一路段sa1。

然后根据步骤52，确定路段sa1的具有抽送准备就绪状态的泵站的数量。由于只有泵站k是具有确定准备就绪状态的，数值n＝1。路段sa1的直径根据表3是直径d4。对于该直径，它在表1中只需一个泵站(p_min(d4)＝1)，以达到0.7米/秒的最小流速。因此方框54查询的结果是肯定的。方框55的查询结果也是肯定的，由于具有泵站直径d4的最大数量p_max(d4)等于2。因此根据方框56泵站k被选择为应被起动的泵战。此泵站在方框42被起动。然后等待三分钟，之后从具有抽送准备就绪状态的泵站数量中删除泵站k。接着，第二周期开始。从方框50路段确定中出现第二路段sa2，因为此路段有具有抽送准备就绪状态的泵站b和一个比第四路段sa4小的直径。然而步骤54查询的结果是，具有抽送准备就绪状态的泵站的数量n，n＝1小于泵站最小数量p_min。因为根据表1对于直径d5，这个数值是二。路段组形成是不可能的，因为第二路段sa2根据表3没被分配予任何路段组。接下来从方框58，根据方框80来确定下一个路段saj+1。

这下一段路段是sa4(x＝j+1，j＝3，方框81)，因为只有这个路段包括一个具有抽送准备就绪状态的泵站，也就是泵站h，并且没有其他具有较大直径的路段。然而他由于对于第四路段sa4的直径d6所需的泵站数失败，根据表1p_min(d6)＝3。对于第四路段，路段组的形成sa4是有可能的，但是基于第四路段sa4和它的路段组路段sa2和sa3所有具有抽送准备就绪状态的泵站总数是二，所以即使一个跨越路段的泵站组合也不能达到所需要的泵站最小数量p_min(d6)。因此方框64的查询答案是否定的，以及方框59的查询，所以再次执行下一个路段确定saj+1，方框80。然而方框84查询指出，路段的总数量sages已被超过，因比没有下一个路段可以被确定。由于参数saj在方块81初始化为零，方框51查询得到结果，没有任何可能被认为是可以被起动的泵站，见方框53。这导致了方框42查询后否定的结果并等待下一个查询间隔开始或有新的信息状态出现。

总体上，再所观察到的查询间隔仅完整执行一个周期。在这里仅由一个泵组成的“组”被起动。在具有抽送准备就绪状态的泵站k，b和h之中只有泵站k已被清空。泵站b和h准备在下一个周期被排空，如果他们不被更高级别的局部泵控制15起动的话。局部控制的起动会发生，当填充水位已达到第二个上限制水平h_max，见图2，既后备体积得到了充分利用。

根据图5步骤30，下一个泵状态的查询是发生在查询间隔之后，在本实施例中是10分钟。现在假设第二个例子，除了具有抽送准备就绪状态的泵站b和h，泵站g，l，e，和d也报告了状态信息，既准备就绪状态。所以现在有七个具有抽送准备就绪状态的泵站b，h，g，i，e，d。这种状况导致了以下起动顺序：g；i+b；e+d，这样在查询间隔结束时五个具有抽送准备就绪状态的泵站在三个周期内被抽空。本站h依然存在。

如在第一实施例中，方框50在路段确定时选择了第一路段sa1，因为此路段有一个具有抽送准备就绪状态的泵站和具有网络中最小的直径d4。如此在前面的例子中方框54，达到第一路段抽送准备就绪状态泵站的最小数量p_min(d4)，并且泵站的最大数量没有被超过。因为仅存一个具有抽送准备就绪状态的泵站g，根据表1最小数量p_min(d4)是1和最大数量p_max(d4)是2。因此在步骤2和40泵站g被起动。只有这些泵站在步骤40形成被确定的“组”。然后在步骤44等待三分钟，以确保当更多其它泵站被起动时泵站g是完全被排空的。泵站g然后从具有抽送准备就绪状态泵站的数量中被删除，既在表3中被标明为不具有抽送准备就绪状态。

控制变量i然后在步骤36递增，并开始第二个周期。现在有泵站b，h，i，e，d具有抽送准备就绪状态。方框50的路段确定对于第二路段进行调查，因为第一路段sa1没有更多的具有抽送准备就绪的泵，因为它与路段sa2，sa3，sa4相比之下有最小的直径d5，并与有相同直径d5的第三路段sa3相比具有更高的优先权。从步骤52，对于确定的第二路段saj＝sa2，得出的结果是数量n＝2个具有抽送准备就绪状态的泵站。根据表1，具有直经d5的泵站最小数量，p_min(d5)是二，最大数量p_max(d5)是三。因此为所确定的路段saj＝sa2达到最小数量p_min(d5)，步骤54，和不超过最大数量p_max(d5)。从而根据步骤56两个具有抽送准备就绪状态的泵站i和b被选择为一组并然后在布骤42一起被起动。然后等待三分钟并在表3中标明泵站i和b不具有抽送准备就绪状态。第二周期也从而结束。

控制变量i在步骤36再次递增，还是有可能的第三周期开始(因为z＝3)。现在还有泵站h，e，d是具有抽送准备就绪状态。方框50的路段确定对于路段sa3进行调查，因为第一和第二路段sa1，sa2没有更多的具有抽送准备就绪状态的泵站，并在可能的路段sa4，sa5中它有最小的直径d5。该程序等同于前一周期，因为存在两个具有抽送准备就绪状态的泵站，达到最小流速需要至少两个泵站和泵站的最大数量p_max(d5)＝3没有被超过。因此根据步骤56两个具有抽送准备就绪状态的泵站被选择作为一组，然后再步骤42一起被起动。然后等待三分钟并在表3中标明泵站e和d不具有抽送准备就绪状态。第三周期也从而结束。第四个周期不在是可能的，因为会超过查询间隔。

作为第三个例子在下一个查询间隔泵的状态被认为是，所有12个泵站a，b，c，d，e，f，g，h，i，j，k，l是具有抽送准备就绪状态的。这种情况可能会发生，当停电没有一个泵站可以被清空，因而所有的泵站是满的。根据本发明起动的顺序如下：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被确定。数量n＝4超过容许的最大数量p_max(d4)＝2，方框55。因而第一路段sa1的具有两个最高优先权的泵站k和a的被选择并作为一组被起动。在第二周期第一路段sa1再次被确定，因为其路段还包括泵站g和j。这里方框55得出结果，没有超过最大数量，从而使这两个泵站g和j被选择。在随后的第三周期是相同于第二实施例的第二个周期，从而使泵站i和b被起劲。这个流程在此结束，泵站d，e，f以及l，c和h仍然存在。

附图标记列表

a至z泵站

1压力排水系统

2泵站

3中央控制单元

4数据存储器

5处理单元

6中央的发送/接收单元

7逻辑

8网络

9计算机单元

10传送站

12容器

13泵装置

14压力管道

15泵控制

16局部发送/接收单元

17水平传感器

19额定体积

20后备体积

21紧急体积

22死区

sa1至sa9路段

k1至k10网络节点

表1

表2a

表2b

图3