CN103097617A - 水供需最优化系统、控制系统及程序 - Google Patents

水供需最优化系统、控制系统及程序 Download PDF

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Abstract

水供需最优化系统将从取水源取出的原水在净水场处理成净水，用泵将所述净水送出，并经由配水池向包含多个住户的都市部供给，其具备管理终端、计测装置、需求信息制作部及上水控制装置。管理终端设置于所述多个住户的每个，在所述多个住户的每个中，在电力单价低的时间带使进行用水动作的宅内设备驱动。计测装置设置于所述多个住户的每个，对由设置有该计测装置的住户使用的水量进行计测。需求信息制作部基于由设置于所述多个住户的每个中的计测装置计测到的水量，制作所述都市部的水需求信息。上水控制装置以满足所述水需求信息所示的水需求，并且参照电力单价的变动使所述净水场的处理成本及所述净水的送出成本最小化的方式，对所述泵进行控制。

Description

水供需最优化系统、控制系统及程序
技术领域
本发明的实施方式涉及水供需最优化系统、在水供需最优化系统中使用的控制系统以及在水供需最优化系统的计算机中使用的程序，该水供需最优化系统对需求者的水需求进行操作，并且对于从上水系统向住户的净水供给进行控制。
背景技术
以往的上水系统将从河流取出的原水在净水场中处理成净水。净水经由多个配水池向需求者供给。此外，下水系统将需求者排出的排水经由多个泵场向下水处理场送出。排水在下水处理场被实施下水处理后，向河流等排泄。
这样，上水系统及下水系统与需求者的水需求相对应地进行其处理。
另一方面，需求者经常在用水时意识不到能源成本。从经验可知，水需求在1天中有早晚两次峰值。出现水需求的峰值的早上和晚上的时间带是电力单价高的时间带。
这样，水需求的峰值出现的时间带和电力单价高的时间带重叠，所以在上水系统及下水系统中不得不在电力单价高的时间带进行大量的水处理。因此，进行水处理的成本变高。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-55763号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
如上所述，由于需求者没有意识到能源成本，所以在电力单价高的时间带利用大量的水。因此，在上水系统及下水系统中，在电力单价高的时间带对大量的水进行处理，水处理的成本很高。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种水供需最优化系统，通过使水需求的峰值偏移并且平滑化，能够抑制水处理的成本。
解决技术问题所采用的技术手段
根据实施方式，一种水供需最优化系统，将从取水源取出的原水在净水场处理成净水，用泵将所述净水送出，并经由配水池向包含多个住户的都市部供给，该水供需最优化系统具备管理终端、计测装置、需求信息制作部及上水控制装置。管理终端设置于所述多个住户的每个，在所述多个住户的每一个中，使进行用水动作的宅内设备在电力单价低的时间带进行驱动。计测装置设置于所述多个住户的每个，对由设置有该计测装置的住户使用的水量进行计测。需求信息制作部基于由设置于所述多个住户的每个中的计测装置计测到的水量，制作所述都市部的水需求信息。上水控制装置以满足所述水需求信息所示的水需求，并且参照电力单价的变动使所述净水场的处理成本及所述净水的送出成本最小化的方式，对所述泵进行控制。
附图说明
图1是表示第一实施方式的水供需最优化系统的结构的图。
图2是表示图1的都市部及综合控制装置的结构的图。
图3是表示电力单价的推移和水需求的推移的关系的图。
图4是表示构成图1的上水系统及上水控制装置的结构的图。
图5是表示图1的下水系统及下水控制装置的结构的图。
图6是表示图1的综合控制装置及上水控制装置对上水系统进行控制时的处理的流程图。
图7是表示图1的综合控制装置及下水控制装置对下水系统进行控制时的处理的流程图。
图8是表示图1的综合控制装置的功能结构的其他例的图。
图9是表示第二实施方式的都市部及综合控制装置的结构的图。
图10是表示电力单价的推移和自来水单价的推移的关系的图。
图11是表示图9的综合控制装置的功能结构的其他例的图。
具体实施方式
以下参照附图说明实施方式。
（第一实施方式）
图1是表示第一实施方式的水供需最优化系统10的结构的示意图。图1所示的系统10具备：都市部11、综合控制装置12、上水系统13、上水控制装置14、下水系统15及下水控制装置16。
图2是表示第一实施方式的都市部11及综合控制装置12的结构的示意图。在图2所示的都市部11中存在多个住户111-1～111-n。另外，住户111-1～111-n的动作彼此相同，所以在此说明住户111-1。
在住户111-1中配置有管理终端1111、宅内设备1112及计测装置1113。
宅内设备1112是使用水进行驱动的设备，例如包括热水器、洗衣机及洗碗机等。宅内设备1112根据来自管理终端1111的控制进行驱动。
管理终端1111具有交互式（interactive）的通信功能，例如是HEMS（Home Energy Management System：家居能源管理系统）服务器、TV、便携式电话、智能手机或PC等装置。管理终端1111具备：指示输入部，由使用该终端的需求者输入指示；以及显示部，显示从综合控制装置12发送来的信息等。
管理终端1111从综合控制装置12接收电气的不同时间带费用信息、以及水、电气及煤气的需求信息。管理终端1111通过显示部将接收到的这些信息显示给需求者。
此外，管理终端1111基于电气的不同时间带费用，以按照电力单价低的时间带及方法来用水的方式，制作用于控制宅内设备1112的控制方案。控制方案中包含有宅内设备1112的识别信息以及使宅内设备1112的动作开始的开始时刻等。例如，管理终端1111以使热水器从电力单价低的22点开始驱动的方式来制作控制方案。管理终端1111将制作出的控制方案从显示部显示给需求者。另外，管理终端1111制作出的控制方案可以是1个，也可以是多个。
若需求者经由指示输入部选择了所显示的控制方案，则管理终端1111将选择的控制方案设定为预约控制。若到达了由预约控制指定的开始时刻，则管理终端1111使由预约控制指定的设备的动作开始。此外，管理终端1111若设定预约控制，则将与预约控制有关的信息作为预约信息通知给综合控制装置12。
这样，管理终端1111避开电力单价高的时间带地使宅内设备1112动作，所以能够降低电力的使用费用。图3是表示电力单价的推移和水需求的推移的关系的图。如图3所示，一般来说，水需求成为最大的时间带与电力单价高的时间带大体一致。管理终端1111通过避开电力单价高的时间带地使用水的设备动作，来对水需求进行控制。由此，管理终端1111能够实现水需求的峰值偏移及水需求的峰值削减。
另外，也可以是，管理终端1111受理来自需求者的请求，并以满足受理的请求的方式设定预约控制。例如，需求者对管理终端1111输入请求，以使由作为宅内设备1112的热水器在19时之前将洗澡水烧好。管理终端1111以按照需求者的请求对热水器进行控制的方式，设定预约控制。此外，需求者对管理终端1111输入请求，以使由作为宅内设备1112的洗衣机避开深夜并在早上7点之前结束洗涤和干燥。管理终端1111以按照需求者的请求对洗衣机进行控制的方式，设定预约控制。
此外，管理终端1111从综合控制装置12接收由综合控制装置12基于使用了水、电气及煤气的结果而制作出的反馈信息。在反馈信息中包含有通过使水、电气及煤气的使用时刻错位而产生的节电效果等。管理终端1111通过显示部将接收到的反馈信息显示给需求者。
计测装置1113例如是智能仪表，对在住户111-1中使用的水、电气及煤气的使用量进行计测。计测装置1113将计测的使用量作为使用量数据输出给综合控制装置12。
综合控制装置12具备需求信息制作部121、反馈信息制作部122、通信部123及存储部124。
存储部124存储有预先设定的电气的不同时间带费用信息以及从设置于住户111-1～111-n的计测装置1113输出的使用量数据。
需求信息制作部121通过取得在存储部124中存储的使用量数据的统计，来制作水、电气及煤气的需求信息。需求信息例如采用1天中的各时间带的需求的推移这样的、能够从大局确认需求的推移的形式。需求信息制作部121通过通信部123，将制作出的水、电气及煤气的需求信息发送给设置于住户111-1～111-n的管理终端1111。此外，需求信息制作部121通过通信部123，将制作出的水的需求信息发送给上水控制装置14及下水控制装置16。另外，也可以是，需求信息制作部121考虑由住户111-1～111-n的管理终端1111设定的预约信息，来更新所制作的水、电气及煤气的需求信息，并作为新的需求信息来输出。
反馈信息制作部122基于来自设置于住户111-1～111-n的计测装置1113的使用量数据，制作住户111-1～111-n各自的反馈信息。
例如，反馈信息制作部122对使用量数据中包含的水、电气及煤气的使用时刻和它们的一般使用时刻进行比较。反馈信息制作部122在伴随着使用时刻的变化的电力单价的变化中结合考虑水及电气的使用量，将通过使水、电气及煤气的使用时刻错位而带来的节电效果等作为反馈信息来制作。
通信部123将在存储部124中存储的电气的不同时间带费用信息发送给设置于住户111-1～111-n的管理终端1111。此外，通信部123将由需求信息制作部121制作出的水、电气及煤气的需求信息发送给设置于住户111-1～111-n的管理终端1111。此外，通信部123将水的需求信息发送给上水控制装置14及下水控制装置16。此外，通信部123将由反馈信息制作部122按每个住户111-1～111-n制作的反馈信息发送给对应的住户。
图4是表示第一实施方式的上水系统13及上水控制装置14的结构的示意图。
图4所示的上水系统13具备净水场131、送水泵132-1～132-6、第一级配水池133-1、133-2及第二级配水池134-1～134-4。
净水场131从河流或地下水等取水源取出原水，通过使净水场131内的多个净水系统运转来生产净水。净水场131生产出的净水通过送水泵132-1、132-2分别被向配水池133-1、133-2送出。此外，送出至配水池133-1的净水通过送水泵132-3、132-4，分别被向配水池134-1、134-2送出。此外，送出至配水池133-2的净水通过送水泵132-5、132-6，分别被向配水池134-3、134-4送出。蓄积在配水池134-1～134-4中的净水根据来自都市部11的需求被向都市部11供水。
上水控制装置14接收由综合控制装置12的需求信息制作部121制作出的水的需求信息。上水控制装置14基于接收到的水的需求信息和电气的不同时间带费用，以满足都市部11的水需求，并且使净水场131的净水的生产所需的成本及送出净水的处理所需的成本最小化的方式，对送水泵132-1～132-6进行控制。
在净水场131中，为了降低生产净水的成本，使净水的生产量无关于水需求的变动而平滑化是有效的。这是因为，要维持与水需求的峰值相应的设备需要很高的费用。上水控制装置14以使配水池133-1、133-2、134-1～134-4的贮水率成为适于使净水的生产量平滑化的值的方式，对送水泵132-1～132-6进行控制。此外，预见到水需求要增大时，上水控制装置14能够通过控制送水泵132-1～132-6来调节配水池133-1、133-2、134-1～134-4的贮水率，使电力单价低的时间带的净水生产增加，以备要增大的水需求。
此外，为了降低送出净水的处理所需的成本，趁着电力单价低时使耗电高的送水泵132-1～132-6驱动是有效的。即，如果趁着电力单价低时将净水送出到需求者附近的配水池134-1～134-4，则能够高效地降低送出成本。
此外，也可以是，上水控制装置14基于接收到的水的需求信息和电气的不同时间带费用，以满足都市部11的水需求，并且使电力单价的峰值时的耗电最小化的方式，对送水泵132-1～132-6进行控制。
图5是表示第一实施方式的下水系统15及下水控制装置16的结构的示意图。
图5所示的下水系统15具备泵场151-1～151-5、下水处理场152及雨水滞水池153。
从都市部11排出的排水经由泵场151-1～151-5被送出到下水处理场152。下水处理场152通过使多个下水处理设备系统运转，对排水进行处理，并向河流或大海放出。
下水控制装置16接收由综合控制装置12的需求信息制作部121制作出的水的需求信息。下水控制装置16基于接收到的需求信息和电气的不同时间带费用，以使下水处理场152的处理成本最小化的方式，对泵场151-1～151-5及雨水滞水池153进行控制。
在下水处理场152中，为了使下水处理的成本最小化，使下水处理的量无关于水需求的变动而平滑化是有效的。这是因为，要维持与水需求的峰值相应的设备需要很高的费用。下水控制装置16以使泵场151-1～151-5及雨水滞水池153的贮水率成为适于使下水处理的量平滑化的值的方式，对泵场151-1～151-5及雨水滞水池153的水门等进行控制。
此外，也可以是，下水控制装置16基于接收到的需求信息和电气的不同时间带费用，以使电力单价的峰值时的耗电最小化的方式，对泵场151-1～151-5及雨水滞水池153进行控制。
接着，按照综合控制装置12及上水控制装置14的处理顺序，说明上述结构的水供需最优化系统的综合控制装置12及上水控制装置14对上水系统13的控制动作。
图6是表示综合控制装置12及上水控制装置14对上水系统13进行控制时的处理的一例的流程图。
首先，综合控制装置12基于从设置于住户111-1～111-n的计测装置1113输出的使用量数据，制作水的需求信息（步骤S61）。
上水控制装置14基于由综合控制装置12制作出的水的需求信息所示的都市部11的水需求、以及电气的不同时间带费用，使净水的送出量的峰值偏移，设定最适于使该峰值平滑化的配水池133-1、133-2、134-1～134-4的贮水率（步骤S62）。
上水控制装置14对上水系统13发出指示，以使送水泵132-1～132-6在电力单价低的时间带、即0点～7点或20点～24点的期间驱动，并且满足所设定的贮水率（步骤S63）。
接着，按照综合控制装置12及下水控制装置16的处理顺序，说明上述结构的水供需最优化系统10的综合控制装置12及下水控制装置16对下水系统15的控制动作。
图7是表示综合控制装置12及下水控制装置16对下水系统15进行控制时的处理的一例的流程图。
首先，综合控制装置12基于从设置于住户111-1～111-n的计测装置1113输出的使用量数据，制作水的需求信息（步骤S71）。
下水控制装置16基于从都市部11排出的排水的排水量和电气的不同时间带费用，使排水的送出量的峰值偏移，并设定最适于使该峰值平滑化的泵场151-1～151-5及雨水滞水池153的贮水率（步骤S72），上述从都市部11排出的排水的排水量是根据综合控制装置12制作出的水的需求信息而得到的。
下水控制装置16对下水系统15发出指示，以在电力单价低的时间带、即0点～7点或20点～24点的期间使泵场151-1～151-5驱动，并且满足所设定的贮水率（步骤S73）。
如上所述，在上述第一实施方式中，管理终端1111基于电气的不同时间带费用，以按照电力单价低的时间带及方法来用水的方式对宅内设备1112进行控制。由此，在各住户中水需求的峰值偏移，伴随着该峰值偏移，水需求的峰值被平滑化。
综合控制装置12基于住户111-1～111-n的水的使用量数据，制作水的需求信息，并将制作出的需求信息发送给上水控制装置14及下水控制装置16。由此，考虑了都市部11的水需求的峰值偏移及平滑化后的水的需求信息被发送给上水控制装置14及下水控制装置16。
上水控制装置14基于接收到的需求信息和电气的不同时间带费用，以满足都市部11的水需求，并且使净水场131的净水的生产所需的成本以及送出净水的处理所需的成本最小化的方式，对送水泵132-1～132-6进行控制。上水控制装置14基于峰值偏移及平滑化后的都市部11中的水需求，进行上水系统13中的净水的送出量的峰值偏移及平滑化，所以能够有效地进行净水的送出量的峰值偏移及平滑化。因此，能够抑制净水的生产所需的成本以及送出净水的处理所需的成本。此外，上水系统13以峰值时的处理量为基准来设计工场的规模及设备的处理能力，以便即使在水需求的峰值时，处理也不会产生溢出，所以能够抑制上水系统13的引入成本。
因此，根据本实施方式的水供需最优化系统10，实现了都市部11中的水需求的峰值偏移及平坦化，并且实现了上水系统13中的净水的送出量的峰值偏移及平坦化，所以能够抑制净水的生产所需的成本、送出净水的处理所需的成本及上水系统13的引入成本。
此外，在第一实施方式中，下水控制装置16基于接收到的水的需求信息和电气的不同时间带费用，对泵场151-1～151-5及雨水滞水池153进行控制。下水控制装置16基于被进行了峰值偏移及平滑化后的都市部11的水需求，进行下水系统15中的排水的处理水量的峰值偏移及平滑化，所以能够更有效地进行排水的处理水量的峰值偏移及平滑化。因此，能够抑制排水处理的成本。此外，下水系统15以峰值时的处理量为基准来设计工场的规模及设备的处理能力，以便即使在水需求的峰值时处理也不会产生溢出，所以能够抑制下水系统15的引入成本。
因此，根据本实施方式的水供需最优化系统10，实现了都市部中的水需求的峰值偏移及平坦化，并且实现了下水系统15中的排水的处理水量的峰值偏移及平坦化，所以能够抑制排水处理所需的成本及下水系统15的引入成本。
此外，在第一实施方式中，通过管理终端1111的显示部，将电气的不同时间带费用信息及水、电气及煤气的需求信息显示给需求者。察看了该显示的需求者避开电力单价高的时间带来用水。即，即使在存在无法由管理终端1111控制的设备的情况下，也能够促使需求者避开电力单价高的时间带来用水。由此，在各住户中，能够更有效地进行水需求的峰值偏移及平滑化。
此外，在第一实施方式中，将反馈信息显示在管理终端1111的显示部上。可以想到，察看了该显示的需求者能够确认通过自身的努力而产生的节电效果等，从而能够更加留心地避开电力单价高的时间带来用水。由此，在各住户中，能够更有效地进行水需求的峰值偏移及平滑化。
此外，在第一实施方式中，需求信息制作部121考虑由住户111-1～111-n的管理终端1111设定的预约信息，来更新所制作的水、电气及煤气的需求信息。由此，能够提供反映了其他住户的预约状況的水、电气及煤气的需求信息。
另外，第一实施方式不限于上述内容。
例如，综合控制装置12除了电气的不同时间带费用信息及水、电气及煤气的需求信息，还可以将水、电气及煤气的累积使用量发送给管理终端1111。这时，管理终端1111基于电气的不同时间带费用及水、电气及煤气的累积使用量，以按照水、电气及煤气的单价低的时间带及方法用水的方式，制作宅内设备1112的控制方案。此外，管理终端1111除了电气的不同时间带费用信息及水、电气及煤气的需求信息以外，还将水、电气及煤气的累积使用量显示在显示部上。
可能存在水、电气及煤气的单价根据水、电气及煤气的累积使用量而变动的情况。这种情况下，管理终端1111还考虑水、电气及煤气的累积使用量来制作控制方案，从而能够抑制各住户中的水、电气及煤气的使用费用。此外，通过在管理终端1111的显示部上显示水、电气及煤气的累积使用量，能够促使需求者进行抑制水、电气及煤气的使用费用的行动。
此外，在管理终端1111制作出的控制方案中，也可以包含在采用各控制方案时预想的节电效果等。由此，需求者能够选择对水需求的峰值偏移及平滑化更有效的控制方案。即，在各住户中，能够更有效地进行水需求的峰值偏移及平滑化。
此外，在第一实施方式中，以管理终端1111、宅内设备1112及计测装置1113分别独立地存在于住户111内的情况为例进行了说明，但是不限于此。例如，管理终端1111、宅内设备1112及计测装置1113也可以是一体的。
此外，在第一实施方式中，说明了管理终端1111从综合控制装置12接收电气的不同时间带费用信息及水、电气及煤气的需求信息并且显示这些信息的情况，但是也可以是，管理终端1111接收当前时刻的水、电气及煤气的总使用量，并显示该总使用量。这时，需求信息制作部121对当前时刻的使用量数据进行累积，计算水、电气及煤气的总使用量，并从通信部123发送至管理终端1111。可以想到，察看了当前时刻的水、电气及煤气的总使用量的显示的需求者为了进行水需求的峰值偏移及平滑化，在水的总使用量较多的时间带避免水的使用。由此，在各住户中，能够更有效地进行水需求的峰值偏移及平滑化。
此外，在第一实施方式中，如图3所示，以电力单价在不同时间带被预先决定的情况为例进行了说明，但是电气的不同时间带费用不限于例如提前一天被预先决定的情况，也可以是采用电力单价与电气的供需平衡相对应地动态变动的实时价格（RTP：Real Time Pricing）的情况。这种情况下，综合控制装置12如图8所示，还具备费用预测部125。费用预测部125根据来自设置于住户111-1～111-n的计测装置1113的使用量数据，取得电气的供需平衡，并基于取得的供需平衡来预测电力单价。
需求信息制作部121从存储部124读出在设定了与预测的电力单价相同或类似的电力单价的状況下的使用量数据。需求信息制作部121通过取得读出的使用量数据的统计，制作水、电气及煤气的需求信息。
通信部123将预测的电力单价及制作出的水、电气及煤气的需求信息发送给设置于住户111-1～111-n的管理终端1111。此外，通信部123将制作出的水的需求信息发送给上水控制装置14及下水控制装置16。
由此，综合控制装置12即使在电力单价是由RTP决定的情况下，也能够实现水需求的峰值偏移及平坦化。此外，上水控制装置14即使在电力单价是由RTP决定的情况下，也能够实现上水系统13中的净水的送出量的峰值偏移及平坦化，所以在上水系统13中能够抑制净水的生产所需的成本、送出净水的处理所需的成本及上水系统13的引入成本。此外，下水控制装置16即使在电力单价是由RTP决定的情况下，也能够实现排水量的峰值偏移及平坦化，所以能够抑制排水处理所需的成本及下水系统15的引入成本。
（第二实施方式）
在第二实施方式中，对水的单价也发生变动的情况进行说明。
图9是表示第二实施方式的都市部17及综合控制装置18的结构的示意图。在图9所示的都市部17中存在多个住户171-1～171-n。另外，住户171-1～171-n的动作彼此相同，所以在此说明住户171-1。
在住户171-1中设有管理终端1711、宅内设备1112及计测装置1113。
管理终端1711具有交互式的通信功能，例如是HEMS服务器、TV、便携式电话、智能手机或PC等装置。管理终端1111具备：指示输入部，由使用该终端的需求者输入指示；以及显示部，显示从综合控制装置18发送来的信息等。
管理终端1711从综合控制装置18接收水及电气的不同时间带费用信息及水、电气及煤气的需求信息。管理终端1711通过显示部将接收到的这些信息显示给需求者。
此外，管理终端1711基于水及电气的不同时间带费用，以按照自来水单价及电力单价低的时间带及方法来用水的方式，制作用于控制宅内设备1112的控制方案。在控制方案中包含有宅内设备1112的识别信息以及使宅内设备1112的动作开始的开始时刻等。图10是表示电力单价的推移和自来水单价的推移的关系的图。例如，管理终端1711以从自来水单价及电力单价低的22点开始使热水器驱动的方式，制作控制方案。管理终端1711将制作出的控制方案从显示部显示给需求者。
若需求者经由指示输入部选择了所显示的控制方案，则管理终端1711将选择的控制方案作为预约控制来设定。若到达了由预约控制指定的开始时刻，则管理终端1711使由预约控制指定的设备的动作开始。此外，管理终端1711若设定预约控制，则将与预约控制有关的信息作为预约信息通知给综合控制装置18。
这样，管理终端1711避开自来水单价及电力单价高的时间带地使宅内设备1112动作，所以能够降低电气及水的使用费用。此外，还控制水需求，能够实现水需求的峰值偏移及水需求的峰值削减。
另外，也可以是，管理终端1711受理需求者的请求，并以满足所受理的请求的方式设定预约控制。
此外，管理终端1711从综合控制装置18接收由综合控制装置18基于使用了水、电气及煤气的结果而制作出的反馈信息。在反馈信息中，包含有通过使水、电气及煤气的使用时刻错位而产生的节电效果及节水效果等。管理终端1711通过显示部将接收到的反馈信息显示给需求者。
综合控制装置18具备需求信息制作部181、反馈信息制作部182、通信部183及存储部184。
存储部184存储有预先设定的水及电气的不同时间带费用信息以及从设置于住户171-1～171-n的计测装置1113输出的使用量数据。
需求信息制作部181通过取得在存储部184中存储的使用量数据的统计，制作水、电气及煤气的需求信息。需求信息采用例如1天中的各时间带的需求的推移这样的、能够从大局确认需求的推移的形式。需求信息制作部181通过通信部183，将制作出的水、电气及煤气的需求信息发送给设置于住户171-1～171-n的管理终端1711。此外，需求信息制作部181通过通信部183，将制作出的水的需求信息发送给上水控制装置14及下水控制装置16。另外，也可以是，需求信息制作部181考虑由住户171-1～171-n的管理终端1711设定的预约信息，来更新所制作的水、电气及煤气的需求信息，并作为新的需求信息来输出。
反馈信息制作部182基于来自设置于住户171-1～171-n的计测装置1113的使用量数据，制作住户171-1～171-n各自的反馈信息。
例如，反馈信息制作部182对使用量数据中包含的水、电气及煤气的使用时刻和它们的一般使用时刻进行比较。反馈信息制作部182在伴随着使用时刻的变化的自来水单价及电力单价的变化中结合考虑水及电气的使用量，将进行了水、电气及煤气的使用时刻错位而带来的节电效果及节水效果等制作为为反馈信息。
通信部183将在存储部184中存储的水及电气的不同时间带费用信息发送给设置于住户171-1～171-n的管理终端1711。此外，通信部183将由需求信息制作部181制作出的水、电气及煤气的需求信息发送给设置于住户171-1～171-n的管理终端1711。此外，通信部183将水的需求信息发送给上水控制装置14及下水控制装置16。此外，通信部183将由反馈信息制作部182按每个住户171-1～171-n制作出的反馈信息发送给对应的住户。
如上所述，在第二实施方式中，管理终端1711基于水及电气的不同时间带费用，以按照自来水单价及电力单价低的时间带及方法来用水的方式，对宅内设备1112进行控制。由此，在各住户中，水需求的峰值以从自来水单价及电力单价的峰值错位的方式偏移，伴随着该峰值偏移，水需求的峰值被平滑化。此外，在各住户中，水及电气的使用费用被抑制。
综合控制装置18基于住户171-1～171-n中的水的使用量数据，制作水的需求信息，并将制作出的需求信息发送给上水控制装置14及下水控制装置16。由此，考虑了都市部17的水需求的峰值偏移及平滑化后的水的需求信息被发送给上水控制装置14及下水控制装置16。
上水控制装置14基于接收到的需求信息和电气的不同时间带费用，以满足都市部17的水需求，并且使净水场131的净水的生产所需的成本以及送出净水的处理所需的成本最小化的方式，对送水泵132-1～132-6进行控制。上水控制装置14基于进行了峰值偏移及平滑化后的都市部17中的水需求，进行上水系统13中的净水的送出量的峰值偏移及平滑化，所以能够更有效地进行净水的送出量的峰值偏移及平滑化。因此，能够抑制净水的生产所需的成本以及送出净水的处理所需的成本。此外，上水系统13以峰值时的处理量为基准来设计工场的规模及设备的处理能力，以便即使在水需求的峰值时处理也不会产生溢出，所以能够抑制上水系统13的引入成本。
因此，根据本实施方式的水供需最优化系统10，实现了都市部17中的水需求的峰值偏移及平坦化，并且实现了上水系统13中的净水的送出量的峰值偏移及平坦化，所以能够抑制净水的生产所需的成本、送出净水的处理所需的成本及上水系统13的引入成本。
此外，在第二实施方式中，下水控制装置16基于接收到的水的需求信息和电气的不同时间带费用，对泵场151-1～151-5及雨水滞水池153进行控制。下水控制装置16基于进行了峰值偏移及平滑化后的都市部17的水需求，进行下水系统15中的排水的处理水量的峰值偏移及平滑化，所以能够更有效地进行排水的处理水量的峰值偏移及平滑化。因此，能够抑制排水处理的成本。此外，下水系统15以峰值时的处理量为基准来设计工场的规模及设备的处理能力，以便即使在水需求的峰值时处理也不会产生溢出，所以能够抑制下水系统15的引入成本。
因此，根据本实施方式的水供需最优化系统10，实现了都市部中的水需求的峰值偏移及平坦化，并且实现了下水系统15中的排水的处理水量的峰值偏移及平坦化，所以能够抑制排水处理所需的成本及下水系统15的引入成本。
此外，在第二实施方式中，通过管理终端1711的显示部，将水及电气的不同时间带费用信息、以及水、电气及煤气的需求信息显示给需求者。可以想到，察看了该显示的需求者避开自来水单价及电力单价高的时间带来用水。即，即使在存在无法由管理终端1711控制的设备的情况下，也能够促使需求者避开自来水单价及电力单价高的时间带来用水。由此，在各住户中，能够更有效地进行水需求的峰值偏移及平滑化。此外，在各住户中，能够更加抑制水及电气的使用费用。
此外，在第二实施方式中，将反馈信息显示在管理终端1711的显示部上。可以想到，察看了该显示的需求者能够确认通过自身的努力而产生的节电效果及节水效果等，从而能够更加留心地避开自来水单价及电力单价高的时间带来用水。由此，在各住户中，能够更有效地进行水需求的峰值偏移及平滑化。此外，在各住户中，能够更加抑制水及电气的使用费用。
此外，在第二实施方式中，需求信息制作部181考虑由住户171-1～171-n的管理终端1711设定的预约信息，来更新所制作的水、电气及煤气的需求信息。由此，能够提供反映了其他住户的预约状況的水、电气及煤气的需求信息。
另外，第二实施方式不限于上述内容。
例如，综合控制装置18除了电气的不同时间带费用信息及水、电气及煤气的需求信息以外，还可以将水、电气及煤气的累积使用量发送给管理终端1711。这时，管理终端1711基于水及电气的不同时间带费用、以及水、电气及煤气的累积使用量，以按照水、电气及煤气的单价低的时间带及方法来用水的方式，制作宅内设备1112的控制方案。此外，管理终端1711除了水及电气的不同时间带费用信息、以及水、电气及煤气的需求信息以外，还将水、电气及煤气的累积使用量显示在显示部上。在水、电气及煤气的单价根据水、电气及煤气的累积使用量而发生变动的情况下，管理终端1711还考虑水、电气及煤气的累积使用量来制作控制方案，从而能够抑制各住户中的水、电气及煤气的使用费用。此外，通过在管理终端1711的显示部上还显示水、电气及煤气的累积使用量，能够促使需求者进行抑制水、电气及煤气的使用费用的行动。
此外，在由管理终端1711制作出的控制方案中，可以还包含在采用各控制方案时预想的节电效果及节水效果等。由此，需求者能够选择对水需求的峰值偏移及平滑化更有效的控制方案。即，在各住户中，更有效地进行水需求的峰值偏移及平滑化。此外，在各住户中，能够更加抑制水及电气的使用费用。
此外，在第二实施方式中，以管理终端1711、宅内设备1112及计测装置1113分别独立地存在于住户171内的情况为例进行了说明，但不限于此。例如，管理终端1711、宅内设备1112及计测装置1113也可以是一体的。
此外，在第二实施方式中，说明了管理终端1711从综合控制装置18接收水及电气的不同时间带费用信息、以及水、电气及煤气的需求信息并显示这些信息的情况，但是管理终端1711也可以接收当前时刻的水、电气及煤气的总使用量，并显示该总使用量。这时，需求信息制作部181对当前时刻的使用量数据进行累积，计算水、电气及煤气的总使用量，并从通信部183发送给管理终端1711。可以想到，察看了当前时刻的水、电气及煤气的总使用量的显示的需求者为了进行水需求的峰值偏移及平滑化，在水的总使用量较多的时间带避免水的使用。由此，在各住户中，能够更有效地进行水需求的峰值偏移及平滑化。此外，在各住户中，更加抑制了水及电气的使用费用。
此外，在第二实施方式中，如图10所示，以自来水单价及电力单价在不同时间带被预先决定的情况为例进行了说明，但也可以是采用自来水单价及电力单价与水及电气的供需平衡相对应地分别动态变动的实时价格（RTP：Real Time Pricing）的情况。这种情况下，综合控制装置18如图11所示，还具备费用预测部185。费用预测部185根据来自设置于住户171-1～171-n的计测装置1113的使用量数据，取得电气的供需平衡，并基于取得的供需平衡来预测电力单价。此外，费用预测部185根据来自设置于住户171-1～171-n的计测装置1113的使用量数据，取得水的供需平衡，并基于取得的供需平衡来预测自来水单价。
需求信息制作部181从存储部184读出在设定了与预测的自来水单价及电力单价相同或类似的自来水单价及电力单价的状況下的使用量数据。需求信息制作部181通过取得所读出的使用量数据的统计，制作水、电气及煤气的需求信息。
通信部183将预测的自来水单价及电力单价、以及制作出的水、电气及煤气的需求信息发送给设置于住户171-1～171-n的管理终端1711。此外，通信部183将制作出的水的需求信息发送给上水控制装置14及下水控制装置16。
由此，综合控制装置18即使在自来水单价及电力单价是由RTP决定的情况下，也能够实现水需求的峰值偏移及平坦化。此外，上水控制装置14即使在自来水单价及电力单价是由RTP决定的情况下，也能够实现上水系统13中的净水的送出量的峰值偏移及平坦化，所以在上水系统13中能够抑制净水的生产所需的成本、送出净水的处理所需的成本及上水系统13的引入成本。此外，下水控制装置16即使在自来水单价及电力单价是由RTP决定的情况下，也能够实现排水量的峰值偏移及平坦化，所以能够抑制排水处理所需的成本及下水系统15的引入成本。
另外，在上述各实施方式中，以水、电气及煤气为例进行了说明，但也可以是这些以外的能源。
此外，在上述各实施方式中，说明了水及电气的单价按时间带进行变动的例子，但不限于此。例如，在煤气的单价按时间带进行变动的情况下也能够同样地实施。
以上说明了本发明的若干实施方式，但是这些实施方式只是作为例子提示的，不意图限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，可以进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围和主旨内，同样也包含在权利要求记载的发明及其等同范围内。
附图标记说明
10…水供需最优化系统、11，17…都市部、111，171…住户、1111，1711…管理终端、1112…室内设备、1113…计测装置、12，18…综合控制装置、121，181…需求信息制作部、122，182…反馈信息制作部、123，183…通信部、124，184…存储部、125，185…费用预测部、13…上水系统、131…净水场、132…泵、133…第一级配水池、134…第二级配水池、14…上水控制装置、15…下水系统、151…泵场、152…下水处理场、153…雨水滞水池、16…下水控制装置

Claims (23)

1.一种水供需最优化系统，将从取水源取出的原水在净水场处理成净水，用泵将所述净水送出，并经由配水池向包含多个住户的都市部供给，其特征在于，具备：
管理终端，设置于所述多个住户的每个，在所述多个住户的每个中，使进行用水动作的宅内设备在电力单价低的时间带进行驱动；
计测装置，设置于所述多个住户的每个，对在设置有该计测装置的住户中使用的水量进行计测；
需求信息制作部，基于设置于所述多个住户的每个中的计测装置计测到的水量，制作所述都市部的水需求信息；以及
上水控制装置，以满足所述水需求信息所示的水需求，并且参照电力单价的变动使所述净水场的处理成本及所述净水的送出成本最小化的方式，对所述泵进行控制。
2.如权利要求1所述的水供需最优化系统，其特征在于，
所述管理终端制作用于使所述宅内设备在电力单价低的时间带进行驱动的预约控制，并将与所述预约控制有关的信息向所述需求信息制作部输出，
所述需求信息制作部基于与所述预约控制有关的信息，更新所述水需求信息。
3.如权利要求2所述的水供需最优化系统，其特征在于，
所述电力单价与电气的供需平衡相对应地动态变动，
所述计测装置还对在所述设置有该计测装置的住户中使用的电气量进行计测，
还具备费用预测部，该费用预测部根据所述计测到的电气量取得电气的供需平衡，基于所述取得的供需平衡来预测电力单价，
所述需求信息制作部基于所述预测出的电力单价和由所述计测装置计测到的水量的统计，制作所述都市部的水需求信息。
4.如权利要求3所述的水供需最优化系统，其特征在于，
所述水供需最优化系统将来自所述都市部的排水从泵场向下水处理场送出，在所述下水处理场对所述排水进行下水处理，
还具备下水控制装置，该下水控制装置以进行与所述水需求信息所示的水需求相应的排水的下水处理，并且参照所述电力单价的变动使所述下水处理场的处理成本最小化的方式，对所述泵场进行控制。
5.如权利要求2所述的水供需最优化系统，其特征在于，
水的单价按每个时间带进行变动，
所述管理终端在电力单价及自来水单价低的时间带使所述宅内设备进行驱动。
6.如权利要求5所述的水供需最优化系统，其特征在于，
所述水供需最优化系统将来自所述都市部的排水从泵场向下水处理场送出，在所述下水处理场对所述排水进行下水处理，
还具备下水控制装置，该下水控制装置以进行与所述水需求信息所示的水需求相应的排水的下水处理，并且参照所述电力单价的变动使所述下水处理场的处理成本最小化的方式，对所述泵场进行控制。
7.如权利要求5所述的水供需最优化系统，其特征在于，
所述电力单价及自来水单价与电气及水的供需平衡相对应地分别动态变动，
所述计测装置还对在所述设置有该计测装置的住户中使用的电气量进行计测，
还具备费用预测部，该费用预测部根据所述计测到的电气量取得电气的供需平衡，基于所述取得的电气的供需平衡来预测电力单价，根据所述计测到的水量取得水的供需平衡，基于所述取得的水的供需平衡来预测自来水单价，
所述需求信息制作部基于所述预测出的电力单价及所述预测出的自来水单价、以及由所述计测装置计测到的水量的统计，制作所述都市部的水需求信息。
8.如权利要求7所述的水供需最优化系统，其特征在于，
所述水供需最优化系统将来自所述都市部的排水从泵场向下水处理场送出，在所述下水处理场对所述排水进行下水处理，
还具备下水控制装置，该下水控制装置以进行与所述水需求信息所示的水需求相应的排水的下水处理，并且参照所述电力单价的变动使所述下水处理场的处理成本最小化的方式，对所述泵场进行控制。
9.如权利要求2所述的水供需最优化系统，其特征在于，
所述水供需最优化系统将来自所述都市部的排水从泵场向下水处理场送出，在所述下水处理场对所述排水进行下水处理，
还具备下水控制装置，该下水控制装置以进行与所述水需求信息所示的水需求相应的排水的下水处理，并且参照所述电力单价的变动使所述下水处理场的处理成本最小化的方式，对所述泵场进行控制。
10.如权利要求1所述的水供需最优化系统，其特征在于，
所述电力单价与电气的供需平衡相对应地动态变动，
所述计测装置还对在所述设置有该计测装置的住户中使用的电气量进行计测，
还具备费用预测部，该费用预测部根据所述计测到的电气量取得电气的供需平衡，基于所述取得的供需平衡来预测电力单价，
所述需求信息制作部基于所述预测出的电力单价和由所述计测装置计测到的水量的统计，制作所述都市部的水需求信息。
11.如权利要求10所述的水供需最优化系统，其特征在于，
所述水供需最优化系统将来自所述都市部的排水从泵场向下水处理场送出，在所述下水处理场对所述排水进行下水处理，
还具备下水控制装置，该下水控制装置以进行与所述水需求信息所示的水需求相应的排水的下水处理，并且参照所述电力单价的变动使所述下水处理场的处理成本最小化的方式，对所述泵场进行控制。
12.如权利要求1所述的水供需最优化系统，其特征在于，
水的单价按每个时间带进行变动，
所述管理终端在电力单价及自来水单价低的时间带使所述宅内设备进行驱动。
13.如权利要求12所述的水供需最优化系统，其特征在于，
所述水供需最优化系统将来自所述都市部的排水从泵场向下水处理场送出，在所述下水处理场对所述排水进行下水处理，
还具备下水控制装置，该下水控制装置以进行与所述水需求信息所示的水需求相应的排水的下水处理，并且参照所述电力单价的变动使所述下水处理场的处理成本最小化的方式，对所述泵场进行控制。
14.如权利要求12所述的水供需最优化系统，其特征在于，
所述电力单价及自来水单价与电气及水的供需平衡相对应地分别动态变动，
所述计测装置还对在所述设置有该计测装置的住户中使用的电气量进行计测，
还具备费用预测部，该费用预测部根据所述计测到的电气量取得电气的供需平衡，基于所述取得的电气的供需平衡来预测电力单价，根据所述计测到的水量取得水的供需平衡，基于所述取得的水的供需平衡来预测自来水单价，
所述需求信息制作部基于所述预测出的电力单价及所述预测出的自来水单价、以及由所述计测装置计测到的水量的统计，制作所述都市部的水需求信息。
15.如权利要求14所述的水供需最优化系统，其特征在于，
所述水供需最优化系统将来自所述都市部的排水从泵场向下水处理场送出，在所述下水处理场对所述排水进行下水处理，
还具备下水控制装置，该下水控制装置以进行与所述水需求信息所示的水需求相应的排水的下水处理，并且参照所述电力单价的变动使所述下水处理场的处理成本最小化的方式，对所述泵场进行控制。
16.如权利要求1所述的水供需最优化系统，其特征在于，
所述水供需最优化系统将来自所述都市部的排水从泵场向下水处理场送出，在所述下水处理场对所述排水进行下水处理，
还具备下水控制装置，该下水控制装置以进行与所述水需求信息所示的水需求相应的排水的下水处理，并且参照所述电力单价的变动使所述下水处理场的处理成本最小化的方式，对所述泵场进行控制。
17.一种水供需最优化系统，其特征在于，具备：
宅内设备，进行用水动作；
存储单元，存储有电力单价；
预约控制单元，基于所述电力单价，制作用于在电力单价低的时间带使所述宅内设备进行驱动的预约控制信息；以及
驱动指示单元，基于所述预约控制信息，使所述宅内设备进行驱动。
18.一种水供需最优化系统，其特征在于，具备：
宅内设备，进行用水动作；
存储单元，存储有电力单价；
预约控制单元，基于所述电力单价，制作用于在电力单价低的时间带使所述宅内设备进行驱动的预约控制信息；以及
显示单元，显示所述预约控制信息。
19.一种水供需最优化系统，其特征在于，具备：
管理终端，设置于多个住户的每个，制作用于在所述多个住户的每个中使进行用水动作的宅内设备在电力单价低的时间带进行驱动的预约控制，使所述宅内设备根据所述预约控制进行驱动；
计测装置，设置于所述多个住户的每个，对在设置有该计测装置的住户中使用的水量进行计测；
需求信息制作部，基于由设置于所述多个住户的每个中的计测装置计测到的水量，制作水需求信息；以及
发送单元，将所述水需求信息向外部系统发送。
20.一种控制系统，在水供需最优化系统中使用，该水供需最优化系统将从取水源取出的原水在净水场处理成净水，用泵将所述净水送出，并经由配水池向包含多个住户的都市部供给，该控制系统的特征在于，具备：
需求信息制作单元，基于在所述多个住户的每个中使用的水量，制作水需求信息；
第一设定单元，基于水需求信息所示的所述都市部的水需求、以及电力单价，设定所述配水池的贮水率；以及
上水指示单元，发出指示，以使所述泵进行驱动，使得在所述电力单价低的时间带满足所述设定的贮水率。
21.如权利要求20所述的控制系统，其特征在于，
所述水供需最优化系统将来自所述都市部的排水从泵场向下水处理场送出，在所述下水处理场对所述排水进行下水处理，
所述控制系统还具备：
第二设定单元，基于从所述水需求信息得到的从所述都市部排出的排水的排水量、以及电力单价，设定所述泵场的贮水率；以及
下水指示单元，发出指示，以使所述泵场进行驱动，使得在所述电力单价低的时间带满足所述设定的贮水率。
22.一种程序，在水供需最优化系统的计算机中使用，该水供需最优化系统将从取水源取出的原水在净水场处理成净水，用泵将所述净水送出，并经由配水池向包含多个住户的都市部供给，该程序的特征在于，使所述计算机执行以下处理：
需求信息制作处理，基于在所述多个住户的每个中使用的水量，制作水需求信息；
第一设定处理，基于水需求信息所示的所述都市部的水需求、以及电力单价，设定所述配水池的贮水率；以及
上水指示处理，发出指示，以使所述泵进行驱动，使得在所述电力单价低的时间带满足所述设定的贮水率。
23.如权利要求22所述的程序，其特征在于，
所述水供需最优化系统将来自所述都市部的排水从泵场向下水处理场送出，在所述下水处理场对所述排水进行下水处理，
所述程序还使所述计算机执行以下处理：
第二设定处理，基于从所述水需求信息得到的、从所述都市部排出的排水的排水量、以及电力单价，设定所述泵场的贮水率；以及
下水指示处理，发出指示，以使所述泵场进行驱动，使得在所述电力单价低的时间带满足所述设定的贮水率。
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