JP2002266380A - Water operation evaluation equipment for waterworks - Google Patents

Water operation evaluation equipment for waterworks

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JP2002266380A
JP2002266380A JP2001065211A JP2001065211A JP2002266380A JP 2002266380 A JP2002266380 A JP 2002266380A JP 2001065211 A JP2001065211 A JP 2001065211A JP 2001065211 A JP2001065211 A JP 2001065211A JP 2002266380 A JP2002266380 A JP 2002266380A
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子 政 雄 金
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裕 己 津久井
Mitsuru Takatsu
津 充 高
Yoshikazu Tonozuka
塚 芳 和 殿
Kazuhiko Nihei
瓶 和 彦 二
Akiko Matsuda
田 顕 子 松
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide water operation evaluation equipment for waterworks capable of evaluating the operation cost for the whole of waterworks facilities by calculating the operation costs for the whole of the waterworks facilities (chemical cost and electric power cost). SOLUTION: In the water operation evaluation equipment for waterworks for evaluating the operation costs for the waterworks comprising an intake zone, a purification plant, water supply facilities or the like, there are a human interface means (11) performing interface with operators, a cost model accumulating means (31) accumulating cost models prepared for the costs for the whole of waterworks facilities from the production of purified water to water supply and distribution, an operation cost calculating means (21) calculating the facilities operation costs based on the cost model defined by the cost model accumulating means, a process interface means (12) for taking in the operation data of the waterworks facilities, and an operation data accumulating means (32) for accumulating the operation data of the waterworks taken in by the process interface means as the characteristics of this equipment.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、上水道施設にお
いて施設運用コストを計算するとともに、運用コストを
評価する上水道運用評価装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a waterworks operation evaluation device which calculates facility operation costs in a waterworks facility and evaluates the operation costs.

【0002】[0002]

【従来の技術】上水道施設運用評価に関しては、水処理
施設の運用に関する技術が公開公報(特開平2000−
61444号)に記載されている。本公開公報は水処理
施設としての浄水場、下水処理場の水質に着眼し、浄水
場における水処理が適切になされるための薬品注入量を
計算するとともに、複数浄水場における取水量配分、薬
品コスト計算、目標水質を守った上での薬品コスト最小
化について記載されている。
2. Description of the Related Art With respect to water supply facility operation evaluation, a technology relating to the operation of a water treatment facility is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-2000.
No. 61444). This publication focuses on the water quality of water treatment plants and sewage treatment plants as water treatment facilities, calculates the amount of chemical injection required for proper water treatment in water treatment plants, distributes water withdrawal in multiple water treatment plants, It describes cost calculation and minimization of chemical costs while maintaining target water quality.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、水質
に着眼した上下水道施設の運用に関して記載されている
が、薬品コストの計算方法、薬品コスト最小化に関する
具体的な解法について記載されていない。また、上水道
施設における送配水系統に関するコストに対して考えら
れていないため、浄水生産から送配水まで上水道施設全
体のコストに対して配慮されていない。
The above prior art describes the operation of water supply and sewerage facilities with a focus on water quality, but does not disclose a method for calculating a chemical cost or a specific solution for minimizing a chemical cost. . In addition, the cost of the water supply and distribution system in the water supply facility is not considered, and thus the cost of the entire water supply facility from purification water production to transmission and distribution is not considered.

【0004】本発明は上水道施設全体に対する運用コス
トを評価する点を考慮してなされたものであり、本発明
の目的は、上記従来技術の有する問題を解消し、上水道
施設全体の運用コスト(薬品コストおよび電力コスト)
を計算することで上水道施設全体の運用コストを評価で
きる上水道運用評価装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of evaluating the operation cost of the entire water supply facility, and an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to reduce the operation cost of the entire water supply facility (chemicals). Cost and electricity cost)
Is to provide a waterworks operation evaluation device that can evaluate the operation cost of the entire waterworks facility by calculating the following equation.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願発明に係る上水道運用評価装置は、水場、浄水
場及び給水所などからなる上水道施設の運用コストを評
価する上水道運用評価装置において、運転員とのインタ
フェイスを行うヒューマンインタフェイス手段と、浄水
生産から送配水に至るまでの上水道施設全体のコストに
対し作成したコストモデルを蓄積するコストモデル蓄積
手段と、前記コストモデル蓄積手段で定義されたコスト
モデルに基づいて施設運用コストを計算する運用コスト
計算手段と、上水道施設の運用データを取り込むプロセ
スインタフェイス手段と、前記プロセスインタフェイス
手段で取り込んだ上水道施設の運用データを蓄積する運
用データ蓄積手段とを備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a waterworks operation evaluation device according to the present invention is a waterworks operation evaluation device for evaluating the operation cost of a waterworks facility comprising a water station, a water purification plant and a water supply station. A human interface means for interfacing with an operator, a cost model accumulating means for accumulating a cost model created for the cost of the entire water supply facility from water purification to water supply and distribution, and the cost model accumulating means. Operating cost calculating means for calculating the facility operating cost based on the cost model defined in the above, process interface means for taking in the operating data of the waterworks facility, and accumulating the operating data of the waterworks facility taken in by the process interface means. Operating data storage means.

【0006】また、前記コストモデルを運転員が編集可
能とするコストモデル編集手段を設けたことを特徴とす
る。
[0006] The present invention is further characterized in that cost model editing means is provided for enabling the operator to edit the cost model.

【0007】また、前記運用データ蓄積手段に蓄積され
た前記運用データを用いてコストモデルのパラメータを
自動的に計算するコストモデル生成手段を備えたことを
特徴とする。
[0007] Further, there is provided a cost model generating means for automatically calculating a parameter of a cost model using the operation data stored in the operation data storing means.

【0008】また、前記運用データ蓄積手段に蓄積され
た前記運用データを用いて実際の施設運用コストを計算
する実運用コスト計算手段を備えたことを特徴とする。
[0008] Further, the present invention is characterized in that there is provided an actual operation cost calculation means for calculating an actual facility operation cost using the operation data stored in the operation data storage means.

【0009】また、前記運用コスト計算手段で計算され
た前記施設運用コストと前記実運用コスト計算手段で計
算された施設運用コストを比較し、比較結果に乖離が見
られる場合に前記コストモデル生成手段でコストモデル
のパラメータを自動的に計算するようにしたコストモデ
ルパラメータ再計算判断手段を備えたことを特徴とす
る。
Further, the facility operation cost calculated by the operation cost calculation means is compared with the facility operation cost calculated by the actual operation cost calculation means, and when a difference is found in the comparison result, the cost model generation means is compared. And a cost model parameter recalculation determining means for automatically calculating the cost model parameters.

【0010】また、上水道施設の構造情報および機械情
報を蓄積するプロセス情報蓄積手段と、前記コストモデ
ル生成手段で生成したコストモデルと前記プロセス情報
蓄積手段に蓄積された上水道施設の構造情報および機械
情報の制約を用いて、上水道施設の運用コスト最小化を
計算する上水道施設運用コスト最小化手段とを備えたこ
とを特徴とする。
[0010] Further, a process information storage means for storing structural information and mechanical information of the water supply facility, a cost model generated by the cost model generating means, and structural information and mechanical information of the water supply facility stored in the process information storage means. And water supply facility operation cost minimizing means for calculating the operation cost minimization of the water supply facility using the constraint of (1).

【0011】また、本装置をサーバ計算機で実現し、通
信ネットワークを介してクライアント側で利用できるよ
うにすることで、不特定多数に情報提供できる構成にし
たことを特徴とする。
Further, the present apparatus is realized by a server computer and can be used on a client side via a communication network, so that an unspecified number of information can be provided.

【0012】また、前記各々の手段をクライアント側で
実行できるように通信ネットワークを介してサーバから
取り込めるようにしたことを特徴とする。
[0012] Further, the present invention is characterized in that each of the means can be taken in from a server via a communication network so that it can be executed on a client side.

【0013】上述の発明において、コストモデル蓄積手
段に蓄積されるコストモデルは、浄水生産から送配水に
至るまでの上水道施設全体のコストに対し作成されてい
るので、上水道施設全体の運用コスト(例えば、薬品コ
ストおよび電力コスト)を計算し、コスト最小化の最適
化問題として定式化することで上水道施設全体の運用コ
ストを評価することが可能になる。
In the above invention, the cost model stored in the cost model storage means is created for the entire cost of the water supply facility from water purification to transmission and distribution. , Chemical costs and electric power costs) and formulating them as optimization problems for minimizing costs makes it possible to evaluate the operating costs of the entire water supply facility.

【0014】水質基準、需要量に基づく浄水生産、及び
浄水配水をコスト最小化の考え方で最適化し、これによ
り運用面におけるコスト低減が可能になる。
[0014] Water quality standards, purified water production based on demand, and purified water distribution are optimized in a way of minimizing costs, which makes it possible to reduce operational costs.

【0015】ここで、浄水生産から送配水に至るまでの
上水道施設全体のコストとは、取水から送配水までの動
力コストを取水水質に基づく薬品コストを含む。
Here, the cost of the entire water supply facility from the production of purified water to the transmission and distribution of water includes the power cost from intake to transmission and distribution and the chemical cost based on the quality of the water.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0017】図1は本発明の第1の実施例を示す図であ
る。図1に示した各手段について説明する。
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention. Each means shown in FIG. 1 will be described.

【0018】●<コストモデル蓄積手段31>コストモ
デル蓄積手段31では予め用意された以下のコストモデ
ルが蓄積されている。
<Cost Model Storage Unit 31> The cost model storage unit 31 stores the following cost models prepared in advance.

【0019】<浄水生産に関するコストモデル>浄水生
産にかかるコストモデルとして以下に示す(1)および
(2)の薬品注入、(3)の汚泥処理に関するコストモ
デルを定義する。
<Cost Model for Purified Water Production> As cost models for purified water production, the following cost models (1) and (2) for chemical injection and (3) sludge treatment are defined.

【0020】(1)塩素消毒(処理水量に応じて注入量
を決める) (2)濁質除去(処理水量、水温、アルカリ度、pH、
濁度に応じて注入量を決める) (3)汚泥処理(凝集剤注入量で汚泥処理量が決まる) (1)および(2)において浄水場Aおよび浄水場Bの
処理水量を、Qp(A)およびQp(B)とする。これ
らの水量に伴って消費される塩素および凝集剤を次式で
定義する。
(1) Chlorine disinfection (the injection amount is determined according to the treated water amount) (2) Turbidity removal (treated water amount, water temperature, alkalinity, pH,
(3) Sludge treatment (Sludge treatment amount is determined by coagulant injection amount) In (1) and (2), the treated water amount of water treatment plant A and water treatment plant B is represented by Qp (A ) And Qp (B). The chlorine and coagulant consumed with these amounts of water are defined by the following equation.

【0021】 Cl(n)=Kl(n)×R1(n)×Qp(n)+K1′(n) …1) Fl(n)=K2(n)×R2(n)×Qp(n)+K2′(n) …2) R1(n)=K3(n)×Am(n)+K3′(n) …3) R2(n)=K4(n)×Tm(n)+K5(n)×Ak(n) +K6(n)×pH(n)+K7(n)×Tb(n)+K8(n) …4) ここで、 Cl(n):浄水場塩素注入量[g] Fl(n):浄水場凝集剤注入量[g] Qp(n):浄水場処理水量[m/日] R1(n):浄水場塩素注入率[g/l](原水水質に
より塩素注入率を決める) R2(n):浄水場凝集剤注入率[g/l](原水水質
により凝集剤注入率を決める) Am(n):アンモニア濃度[g/l] Tm(n):水温[℃] Ak(n):アルカリ度[度] pH(n):ペーハー値[−] Tb(n):濁度[度] K1(n),K1′(n),K2(n),K2′
(n), K3(n),K3′(n),K4(n),K
5(n), K6(n),K7(n),K8(n):定
数 n:各浄水場を表す添え字 である。
Cl (n) = K1 (n) × R1 (n) × Qp (n) + K1 ′ (n) 1) Fl (n) = K2 (n) × R2 (n) × Qp (n) + K2 '(N) ... 2) R1 (n) = K3 (n) * Am (n) + K3' (n) ... 3) R2 (n) = K4 (n) * Tm (n) + K5 (n) * Ak ( n) + K6 (n) .times.pH (n) + K7 (n) .times.Tb (n) + K8 (n)... 4) Here, Cl (n): water injection plant chlorine injection amount [g] Fl (n): water purification plant Coagulant injection amount [g] Qp (n): Water treatment plant treated water amount [m 3 / day] R1 (n): Water purification plant chlorine injection rate [g / l] (The chlorine injection rate is determined by the quality of raw water) R2 (n ): Coagulant injection rate [g / l] at water purification plant (coagulant injection rate is determined by raw water quality) Am (n): Ammonia concentration [g / l] Tm (n): Water temperature [° C] Ak (n) Alkalinity [degrees] pH (n): PH value [-] Tb (n): Turbidity [degree] K1 (n), K1 '(n), K2 (n), K2'
(N), K3 (n), K3 '(n), K4 (n), K
5 (n), K6 (n), K7 (n), K8 (n): Constant n: Subscript representing each water purification plant.

【0022】したがって、塩素、凝集剤の薬品注入にか
かるコストモデルは、 Ch(n)=C1(n)×Cl(n)+C2(n)×Fl(n) …5) となる。
Therefore, the cost model for the chemical injection of chlorine and coagulant is Ch (n) = C1 (n) × Cl (n) + C2 (n) × Fl (n) (5).

【0023】ここで、 C1(n):塩素剤薬品単価[円/g] C2(n):凝集剤薬品単価[円/g] Ch(n):薬品コスト[円] である。Here, C1 (n): unit price of chlorine agent [yen / g] C2 (n): unit price of coagulant chemical [yen / g] Ch (n): chemical cost [yen]

【0024】また、凝集沈殿で出る汚泥処理にかかるコ
ストモデルは次のように定義する。汚泥処理量が凝集剤
注入量に応じて増加するとすると、汚泥処理コストモデ
ルは次式で表すことができる。
The cost model for the treatment of sludge generated by coagulation and sedimentation is defined as follows. Assuming that the sludge treatment amount increases in accordance with the coagulant injection amount, the sludge treatment cost model can be expressed by the following equation.

【0025】 Sl(n)=C3(n)×Fl(n) …6) ここで、 C3(n):汚泥処理単価[円/g] Sl(n):汚泥処理コスト[円] である。Sl (n) = C3 (n) × Fl (n) 6) Here, C3 (n): sludge treatment unit price [yen / g] Sl (n): sludge treatment cost [yen].

【0026】したがって、浄水生産にかかるコストモデ
ルは、 Ccostp(n)=Ch(n)+Sl(n) …7) となる。
Therefore, the cost model for purified water production is as follows: Ccostp (n) = Ch (n) + Sl (n) (7)

【0027】ここで、 Ccostp(n):浄水場生産に関するコスト[円] である。Here, Ccostp (n): cost [yen] related to water purification plant production.

【0028】<取水、送水、配水に対するコストモデル
>取水、送水、配水コストはポンプ動力費を考慮し、各
コストモデルを次式で表すことができる。
<Cost Model for Water Intake, Water Transmission, and Water Distribution> The cost model for water intake, water transmission, and water distribution can be expressed by the following equations in consideration of the pump power cost.

【0029】[0029]

【数1】 ここで、 Pi(j,k):水源jから浄水場kへの導水コスト単
価[円/m] Qi(j,k):水源jから浄水場kへの導水流量[m
/日] Ci(n):浄水場nへの導水コスト[円] Ps(j,k):浄水場jから配水池kへの送水コスト
単価[円/m] Qs(j,k):浄水場jから配水池kへの送水流量
[m/日] Cs(n):配水池nへの送水コスト[円] Pd(j,k):配水池jから需要kへの配水コスト単
価[円/m] Qd(j,k):配水池jから需要kへの配水流量[m
/日] Cd(n):需要区nへの配水コスト[円] である。
(Equation 1) Here, Pi (j, k): unit cost of water conveyance from water source j to water treatment plant k [yen / m 3 ] Qi (j, k): flow rate of water conveyance from water source j to water treatment plant k [m
3 / day] Ci (n): Cost of water introduction to water treatment plant n [yen] Ps (j, k): Unit cost of water transmission cost from water treatment plant j to reservoir k [yen / m 3 ] Qs (j, k) : Water supply flow from water purification plant j to distribution reservoir k [m 3 / day] Cs (n): Water transmission cost to distribution reservoir n [yen] Pd (j, k): Distribution cost from distribution reservoir j to demand k Unit price [yen / m 3 ] Qd (j, k): Distribution flow rate from reservoir j to demand k [m
3 / day] Cd (n): Cost of water distribution to demand zone n [yen].

【0030】●運用コスト計算手段21 運用コスト計算手段21では、コストモデル蓄積手段3
1で予め用意されたコストモデルを用いて以下のように
上水道施設全体の運用に関わるコストを計算する。
Operation cost calculation means 21 Operation cost calculation means 21 includes cost model storage means 3
The cost relating to the operation of the entire water supply facility is calculated using the cost model prepared in advance in step 1 as follows.

【0031】[0031]

【数2】 ここで、 Ctotal:上水道施設全体の運用コスト[円] である。上水道施設全体の運用に関するコスト計算を行
い、ヒューマンインタフェイス手段11を介して計算値
を表示することで、現状の上水道施設全体の運用コスト
を把握可能になる。また、浄水場生産に対するコストや
取水、送配水に対するコストもヒューマンインタフェイ
ス手段11を介して計算値を表示することで、より細か
い単位でのコストを把握可能となる。
(Equation 2) Here, Ctotal: operating cost [yen] of the entire water supply facility. By calculating the cost relating to the operation of the entire water supply facility and displaying the calculated value via the human interface means 11, it is possible to grasp the current operation cost of the entire water supply facility. In addition, by displaying the calculated value of the cost for water purification plant production and the cost for water intake and transmission / distribution via the human interface means 11, it is possible to grasp the cost in smaller units.

【0032】●ヒューマンインタフェイス手段11 ヒューマンインタフェイス手段11では、運用コスト計
算手段21で計算した運用コストを表示するとともに、
計算に使用したプロセスデータを表示する。
● Human interface means 11 The human interface means 11 displays the operation cost calculated by the operation cost calculation means 21 and
Displays the process data used for the calculation.

【0033】また、ヒューマンインタフェイス手段11
を介してコストモデル蓄積手段31に蓄積されたコスト
モデルを編集することもできる。
The human interface means 11
It is also possible to edit the cost models stored in the cost model storage means 31 via the.

【0034】●プロセスインタフェイス手段12 プロセスインタフェイス手段12では上水道施設全体で
計測している流量、圧力、水質、温度など、コストモデ
ルを計算する上で必要となるプロセスデータを収集し、
プロセスデータ蓄積手段32へ渡す。
Process interface means 12 The process interface means 12 collects process data necessary for calculating a cost model, such as flow rate, pressure, water quality, temperature, etc., measured in the entire water supply facility,
It is passed to the process data storage means 32.

【0035】●運用データ蓄積手段32 運用データ蓄積手段32ではプロセスインタフェイス手
段12を介して収集したプロセスデータを蓄積する。
Operation data storage means 32 The operation data storage means 32 stores the process data collected via the process interface means 12.

【0036】図2は第2の実施例を示す。図2に示した
第2の実施例では第1の実施例にコストモデル編集手段
22が付加されている。コストモデル編集手段22を付
加することでコストモデルを随時更新することが可能と
なり、上水道施設の更新などに対応可能となる。以下、
コストモデル編集手段22について記載する。
FIG. 2 shows a second embodiment. In the second embodiment shown in FIG. 2, a cost model editing means 22 is added to the first embodiment. By adding the cost model editing means 22, the cost model can be updated at any time, and it becomes possible to cope with the update of water supply facilities. Less than,
The cost model editing means 22 will be described.

【0037】●コストモデル編集手段22 コストモデル編集手段22では、コストモデル蓄積手段
31に蓄積した上記1)〜10)式のコストモデルに対
してコスト単価や定数を変更する画面を提供する。画面
を介して変更されたコストモデルはヒューマンインタフ
ェイス手段11を介してコストモデル蓄積手段31に蓄
積される。
The cost model editing means 22 provides a screen for changing the cost unit price and the constant for the cost models of the above-mentioned formulas 1) to 10) stored in the cost model storing means 31. The cost model changed via the screen is stored in the cost model storage unit 31 via the human interface unit 11.

【0038】図3は第3の実施例を示す。図3に示した
第3の実施例では第2の実施例にコストモデル生成手段
23が付加されている。コストモデル生成手段23を付
加することでコストモデルの自動生成が行われる。ま
た、コストモデルを自動生成し表示することで、コスト
モデルを編集する際にも、自動生成されたコストモデル
が参考となり、コストモデルの定数決定にも効果を発揮
する。以下、コストモデル生成手段23について記載す
る。
FIG. 3 shows a third embodiment. In the third embodiment shown in FIG. 3, a cost model generating means 23 is added to the second embodiment. The cost model is automatically generated by adding the cost model generating means 23. In addition, by automatically generating and displaying the cost model, the automatically generated cost model can be referred to when editing the cost model, which is effective in determining the constant of the cost model. Hereinafter, the cost model generation unit 23 will be described.

【0039】●コストモデル生成手段23 コストモデル蓄積手段31に蓄積した上記1)〜10)
式のコストモデルに対し、運用データ蓄積手段32のプ
ロセスデータを用いて次のように決定する。
● Cost model generating means 23 The above 1) to 10) stored in the cost model storing means 31
The cost model of the formula is determined as follows using the process data of the operation data storage unit 32.

【0040】1),3)式を例にとり、コストモデルの
生成方法を説明する。3)式においてn=Aのとき、定
数K3(A)およびK3′(A)は次のように求めれば
よい。
A method of generating a cost model will be described by taking the expressions 1) and 3) as an example. When n = A in the expression 3), the constants K3 (A) and K3 '(A) may be obtained as follows.

【0041】運用データ蓄積手段32に蓄積されたプロ
セスデータから3)式に関連するR1(A)およびAm
(A)のデータセットを抽出する。抽出したデータセッ
トを用いて最小二乗法を用いて定数K3(A)およびK
3′(A)を求める。
From the process data stored in the operation data storage means 32, R1 (A) and Am related to the expression 3)
The data set of (A) is extracted. Using the extracted data set, the constants K3 (A) and K3
3 '(A) is obtained.

【0042】同様に、定数K1(A)およびK1′
(A)を、関連するデータセットCl(A)およびQ
(A)を用いて最小二乗法を用いて求める。
Similarly, constants K1 (A) and K1 '
(A) is converted to the associated data sets Cl (A) and Q
It is determined using the least squares method using (A).

【0043】以下同様に、定数K2(n),K2l
(n),K4(n),K5(n),K6(n),K7
(n),K8(n)につていも最小二乗法を用いて求め
ていけばよい。
Similarly, constants K2 (n), K21
(N), K4 (n), K5 (n), K6 (n), K7
(N) and K8 (n) may be obtained using the least squares method.

【0044】図4は第4の実施例を示す。図4に示した
第4の実施例では第3の実施例に実運用コスト計算手段
24が付加されている。実運用コスト計算手段24を付
加することで過去の実運用コストを計算可能となり、例
えば曜日別、気象別などの実運用コストを分析できるよ
うになる。実運用コスト計算手段24では実際に使用さ
れた薬品量、ポンプ動力費などから計算する。過去の実
運用コストを計算するにあたっては、運用データ蓄積手
段32に蓄積した運用データを用いる。曜日別、気象別
などでかかるコストを計算し、計算した結果はヒューマ
ンインタフェイス手段11を介して表示される。
FIG. 4 shows a fourth embodiment. In the fourth embodiment shown in FIG. 4, an actual operation cost calculating means 24 is added to the third embodiment. By adding the actual operation cost calculation means 24, it becomes possible to calculate past actual operation costs, and it becomes possible to analyze actual operation costs, for example, for each day of the week and for each weather. The actual operation cost calculation means 24 calculates from the actually used chemical amount, pump power cost, and the like. In calculating the past actual operation costs, the operation data stored in the operation data storage unit 32 is used. The cost required for each day of the week, each weather, and the like is calculated, and the calculated result is displayed via the human interface unit 11.

【0045】図5は第5の実施例を示す。図5に示した
第5の実施例では第4の実施例にコストモデルパラメー
タ再計算手段25が付加されている。コストモデルパラ
メータ再計算手段25を付加することで、実運用コスト
計算手段24で計算したコスト実績値と、運用コスト計
算手段21で計算したコスト計算値との比較が可能とな
り、コストモデル蓄積手段31に蓄積したコストモデル
の妥当性を判断できるとともに、妥当性の無いコストモ
デルと判断された場合には、コストモデルの再生性を行
う。これにより、常に実際の運用に合うコストモデルを
蓄積可能となる。
FIG. 5 shows a fifth embodiment. In the fifth embodiment shown in FIG. 5, a cost model parameter recalculating means 25 is added to the fourth embodiment. By adding the cost model parameter recalculation means 25, the actual cost value calculated by the actual operation cost calculation means 24 and the cost calculation value calculated by the operation cost calculation means 21 can be compared, and the cost model storage means 31 The validity of the cost model stored in the cost model can be determined, and if the cost model is determined to be invalid, the cost model is reproduced. As a result, it is possible to always accumulate a cost model that matches the actual operation.

【0046】以下、コストモデルパラメータ再計算手段
25について記載する。
Hereinafter, the cost model parameter recalculation means 25 will be described.

【0047】●コストモデルパラメータ再計算手段25 運用データ蓄積手段32に蓄積した運用データを用い、
実運用コストを曜日別、気象別などに分類して実運用コ
スト計算手段24で計算する。同様に、運用データ蓄積
手段32に蓄積した運用データを用い、コストモデル蓄
積手段31に蓄積したコストモデルを用いて運用コスト
を計算する。実運用コスト計算手段24で計算した値を
Cost1、コストモデル蓄積手段31に蓄積したコス
トモデルを用いて計算した値をCost2とする。これ
らの計算して得られたコストを用いて、次の式で判断
し、条件を満たさない場合は、コストモデル生成手段2
3に対しコストモデル生成を要求する。
● Cost model parameter recalculation means 25 Using the operation data stored in the operation data storage means 32,
The actual operation costs are classified by day of the week, weather, etc., and are calculated by the actual operation cost calculation means 24. Similarly, the operation cost is calculated using the operation data stored in the operation data storage unit 32 and the cost model stored in the cost model storage unit 31. The value calculated by the actual operation cost calculation unit 24 is set to Cost1, and the value calculated by using the cost model stored in the cost model storage unit 31 is set to Cost2. Using the costs obtained by these calculations, judgment is made according to the following equation.
3 is requested to generate a cost model.

【0048】 |Cost1−Cost2|ε …12) ここで、 ε:定数 である。| Cost1-Cost2 | < ε... 12) where ε is a constant.

【0049】図6は第6の実施例を示す。図6に示した
第6の実施例では第5の実施例に上水道施設運用コスト
最小化手段26およびプロセス情報蓄積手段33が付加
されている。プロセス情報蓄積手段33に蓄積したプロ
セス構造情報を制約とし、また、コストモデル蓄積手段
31に蓄積したコストモデルを用いることで、上水道施
設運用コスト最小化手段26でコスト最小化の運用方法
を提供可能となる。
FIG. 6 shows a sixth embodiment. In the sixth embodiment shown in FIG. 6, a water supply facility operation cost minimizing means 26 and a process information accumulating means 33 are added to the fifth embodiment. By using the process structure information stored in the process information storage unit 33 as a constraint and using the cost model stored in the cost model storage unit 31, the water supply facility operation cost minimizing unit 26 can provide a cost minimizing operation method. Becomes

【0050】以下、上水道施設運用コスト最小化手段2
6について記載する。
Hereinafter, water supply facility operation cost minimizing means 2
6 will be described.

【0051】●上水道施設運用コスト最小化手段26 上水道施設運用コスト最小化手段26では、プロセス情
報蓄積手段33に蓄積したプロセス構造情報を制約と
し、11)式で示したコスト計算式で計算した値が最小
となるように計算する。ここでは、図1に示した上水道
施設を例にとり説明する。図1に示した上水道施設を図
7に示すようにモデル表現する。
The water supply facility operation cost minimizing means 26 The water supply facility operation cost minimization means 26 uses the process structure information stored in the process information storage means 33 as a constraint, and calculates the value calculated by the cost calculation formula shown in the equation 11). Is calculated to be minimum. Here, the water supply facility shown in FIG. 1 will be described as an example. The model of the water supply facility shown in FIG. 1 is represented as shown in FIG.

【0052】図7において、各節点の流量収支を行列表
現すると以下のようになる。
In FIG. 7, the flow rate balance at each node is expressed as a matrix as follows.

【0053】等式条件)Equation conditions)

【数3】 また、プロセス情報蓄積手段33にはプロセス構造情報
として各節点に流れる最大、最小流量が蓄積されてい
る。また、水源、浄水場および配水池に対してはしたが
って、各管路に流れる流量制約として以下の制約式を得
ることができる。
(Equation 3) Further, the process information storage means 33 stores the maximum and minimum flow rates flowing to each node as process structure information. In addition, for the water source, the water purification plant, and the distribution reservoir, the following constraint expression can be obtained as the flow rate restriction flowing through each pipeline.

【数4】 (Equation 4)

【数5】 ここで、 Qi(A,A)min:水源Aから浄水場Aへの最小流
量制約[m/日] Qi(A,A)max:水源Aから浄水場Aへの最大流
量制約[m/日] Qi(B,B)min:水源Bから浄水場Bへの最小流
量制約[m/日] Qi(B,B)max:水源Bから浄水場Bへの最大流
量制約[m/日] Qs(A,A)min:浄水場Aから配水池Aへの最小
流量制約[m/日] Qs(A,A)max:浄水場Aから配水池Aへの最大
流量制約[m/日] Qs(B,B)min:浄水場Bから配水池Bへの最小
流量制約[m/日] Qs(B,B)max:浄水場Bから配水池Bへの最大
流量制約[m/日] Qs(A,B)min:浄水場Aから配水池Bへの最小
流量制約[m/日] Qs(A,B)max:浄水場Aから配水池Bへの最大
流量制約[m/日] Qd(A,A)min:配水池Aから需要Aへの最小流
量制約[m/日] Qd(A,A)max:配水池Aから需要Aへの最大流
量制約[m/日] Qd(B,B)min:配水池Bから需要Bへの最小流
量制約[m/日] Qd(B,B)max:配水池Bから需要Bへの最大流
量制約[m/日] Qi(A)min:水源Aからの最小取水流量制約[m
/日] Qi(A)max:水源Aからの最大取水流量制約[m
/日] Qi(B)min:水源Bからの最小取水流量制約[m
/日] Qi(B)max:水源Bからの最大取水流量制約[m
/日] Qp(A)min:浄水場Aの最小生産流量制約[m
/日] Qp(A)max:浄水場Aの最大生産流量制約[m
/日] Qp(B)min:浄水場Bの最小生産流量制約[m
/日] Qp(B)max:浄水場Bの最大生産流量制約[m
/日] Qr(A)min:配水池の最小蓄積流量制約[m
日] Qr(A)max:配水池Aの最大蓄積流量制約[m
/日] Qr(B)min:配水池Bの最小蓄積流量制約[m
/日] Qr(B)max:配水池Bの最大蓄積流量制約[m
/日] である。
(Equation 5) Here, Qi (A, A) min: minimum flow restriction from water source A to water purification plant A [m 3 / day] Qi (A, A) max: maximum flow restriction from water source A to water purification plant A [m 3 / Day] Qi (B, B) min: minimum flow restriction from water source B to water purification plant B [m 3 / day] Qi (B, B) max: maximum flow restriction from water source B to water purification plant B [m 3 / Day] Qs (A, A) min: minimum flow constraint from water treatment plant A to reservoir A [m 3 / day] Qs (A, A) max: maximum flow constraint from water treatment plant A to reservoir A [ m 3 / day] Qs (B, B) min: minimum flow constraint from water purification plant B to reservoir B [m 3 / day] Qs (B, B) max: maximum flow from water purification plant B to reservoir B Constraint [m 3 / day] Qs (A, B) min: Minimum flow constraint from water purification plant A to reservoir B [m 3 / day] Qs (A, B) ma x: Maximum flow constraint from water treatment plant A to reservoir B [m 3 / day] Qd (A, A) min: Minimum flow constraint from water reservoir A to demand A [m 3 / day] Qd (A, A) ) Max: Maximum flow constraint from reservoir A to demand A [m 3 / day] Qd (B, B) min: Minimum flow constraint from reservoir B to demand B [m 3 / day] Qd (B, B) ) Max: Maximum flow restriction from reservoir B to demand B [m 3 / day] Qi (A) min: Minimum water intake flow restriction from water source A [m
3 / day] Qi (A) max: maximum intake flow rate restriction from water source A [m
3 / day] Qi (B) min: Minimum intake flow rate restriction from water source B [m
3 / day] Qi (B) max: maximum intake flow rate restriction from water source B [m
3 / day] Qp (A) min: Minimum production flow constraint at water treatment plant A [m 3
/ Day] Qp (A) max: Maximum production flow constraint at water purification plant A [m 3
/ Day] Qp (B) min: minimum production flow constraint at water purification plant B [m 3
/ Day] Qp (B) max: maximum production flow constraint at water purification plant B [m 3
/ Day] Qr (A) min: minimum accumulation flow rate constraint of reservoir [m 3 /
Day] Qr (A) max: maximum accumulated flow constraint of reservoir A [m 3
/ Day] Qr (B) min: minimum accumulated flow restriction of reservoir B [m 3
/ Day] Qr (B) max: maximum accumulation flow restriction of reservoir B [m 3
/ Day].

【0054】これらの等式条件と制約式をもとに、1
1)式で示したコスト計算式を用いてコスト計算を最小
化する。11)式および13)〜23)式で表現したモ
デルは線形計画問題として取り扱うことが可能であり、
例えばシンプレックス法を用いてコスト最小となる各管
路流量および浄水場生産水量を求めることが可能であ
る。
Based on these equation conditions and constraint equations, 1
1) The cost calculation is minimized by using the cost calculation formula shown in the formula. The models expressed by the equations 11) and 13) to 23) can be treated as a linear programming problem.
For example, using the simplex method, it is possible to obtain the flow rate of each pipeline and the amount of water produced at the water treatment plant that minimize the cost.

【0055】図9は第7の実施例を示す。図9に示した
第7の実施例では第6の実施例をサーバ計算機で実現
し、通信ネットワークを介してクライアント側で利用で
きるようにすることで、不特定多数に情報提供できる構
成にしたことを特徴とする。
FIG. 9 shows a seventh embodiment. In the seventh embodiment shown in FIG. 9, the sixth embodiment is realized by a server computer and can be used on the client side via a communication network, so that an unspecified number of information can be provided. It is characterized by.

【0056】また、第8の実施例では第7の実施例の装
置において、各手段をクライアント側で実行できるよう
に通信ネットワークを介してサーバから取り込めるよう
にしたことを特徴とする。
The eighth embodiment is characterized in that in the apparatus of the seventh embodiment, each means can be taken in from a server via a communication network so that each means can be executed on the client side.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上のように、本発明の構成によれば、
上水道施設全体の運用コストを評価することが可能にな
り、また、コスト最小化を行うための情報を提供するこ
とが可能となる。また、通信ネットワークを介して本装
置を提供することで、不特定多数の人が利用可能にな
る。
As described above, according to the configuration of the present invention,
It becomes possible to evaluate the operation cost of the entire water supply facility and to provide information for minimizing the cost. In addition, by providing the present apparatus via a communication network, an unspecified number of people can use the apparatus.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の上水道水運用評価装置の一実施例を示
すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a tap water operation evaluation device of the present invention.

【図2】本発明の上水道水運用評価装置の他の実施例を
示すブロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the tap water operation evaluation device of the present invention.

【図3】本発明の上水道水運用評価装置の他の実施例を
示すブロック図。
FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the tap water operation evaluation device of the present invention.

【図4】本発明の上水道水運用評価装置の他の実施例を
示すブロック図。
FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the tap water operation evaluation device of the present invention.

【図5】本発明の上水道水運用評価装置の他の実施例を
示すブロック図。
FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the tap water operation evaluation device of the present invention.

【図6】本発明の上水道水運用評価装置の他の実施例を
示すブロック図。
FIG. 6 is a block diagram showing another embodiment of the tap water operation evaluation device of the present invention.

【図7】本発明の上水道水運用評価装置におけるプロセ
ス接続図。
FIG. 7 is a process connection diagram in the tap water operation evaluation device of the present invention.

【図8】本発明の上水道水運用評価装置におけるプロセ
ス制約を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing process constraints in the tap water operation evaluation device of the present invention.

【図9】クライアントとサーバとの間の情報の授受を説
明する図。
FIG. 9 is a view for explaining transmission and reception of information between a client and a server.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 ヒューマンインタフェイス手段 12 プロセスインタフェイス手段 21 運用コスト計算手段 22 コストモデル編集手段 23 コストモデル生成手段 24 実運用コスト計算手段 25 コストモデルパラメータ再計算手段 26 上水道施設運用コスト最小化手段 31 コストモデル蓄積手段 32 プロセスデータ蓄積手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Human interface means 12 Process interface means 21 Operation cost calculation means 22 Cost model editing means 23 Cost model generation means 24 Actual operation cost calculation means 25 Cost model parameter recalculation means 26 Water supply facility operation cost minimization means 31 Cost model accumulation Means 32 Process data storage means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 津久井 裕 己 東京都港区芝浦一丁目1番1号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 高 津 充 東京都港区芝浦一丁目1番1号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 殿 塚 芳 和 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中事業所内 (72)発明者 二 瓶 和 彦 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中事業所内 (72)発明者 松 田 顕 子 東京都港区芝浦一丁目1番1号 株式会社 東芝本社事務所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hiromi Tsukui 1-1-1, Shibaura, Minato-ku, Tokyo Inside Toshiba Head Office (72) Inventor Mitsuru Takatsu 1-1-1, Shibaura, Minato-ku, Tokyo No. Toshiba Corporation Head Office (72) Inventor Yoshikazu Totsuka 1 Toshiba-cho, Fuchu-shi, Tokyo Toshiba Corporation Fuchu Office (72) Inventor Kazuhiko Nihei 1 Toshiba-cho, Fuchu-shi, Tokyo Toshiba Corporation Fuchu Works (72) Inventor Akiko Matsuda 1-1-1, Shibaura, Minato-ku, Tokyo Inside Toshiba Corporation Head Office

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】取水場、浄水場及び給水所などからなる上
水道施設の運用コストを評価する上水道運用評価装置に
おいて、 運転員とのインタフェイスを行うヒューマンインタフェ
イス手段と、 浄水生産から送配水に至るまでの上水道施設全体のコス
トに対し作成したコストモデルを蓄積するコストモデル
蓄積手段と、 前記コストモデル蓄積手段で定義されたコストモデルに
基づいて施設運用コストを計算する運用コスト計算手段
と、 上水道施設の運用データを取り込むプロセスインタフェ
イス手段と、 前記プロセスインタフェイス手段で取り込んだ上水道施
設の運用データを蓄積する運用データ蓄積手段とを備え
たことを特徴とする上水道水運用評価装置。
Claims: 1. A water supply operation evaluation device for evaluating the operation cost of a water supply facility comprising a water intake, a water purification plant, a water supply station, and the like, comprising: a human interface means for performing an interface with an operator; Cost model storage means for storing a cost model created for the entire cost of the water supply facility up to the water supply facility; operation cost calculation means for calculating the facility operation cost based on the cost model defined by the cost model storage means; A waterworks water operation evaluation device, comprising: a process interface unit that captures operation data of a facility; and an operation data storage unit that stores operation data of the waterworks facility captured by the process interface unit.
【請求項2】前記コストモデルを運転員が編集可能とす
るコストモデル編集手段を設けたことを特徴とする請求
項1に記載の上水道水運用評価装置。
2. The tap water operation evaluation device according to claim 1, further comprising a cost model editing unit that enables an operator to edit the cost model.
【請求項3】前記運用データ蓄積手段に蓄積された前記
運用データを用いてコストモデルのパラメータを自動的
に計算するコストモデル生成手段を備えたことを特徴と
する請求項1に記載の上水道水運用評価装置。
3. The tap water according to claim 1, further comprising a cost model generating means for automatically calculating a parameter of a cost model using the operation data stored in the operation data storing means. Operation evaluation device.
【請求項4】前記運用データ蓄積手段に蓄積された前記
運用データを用いて実際の施設運用コストを計算する実
運用コスト計算手段を備えたことを特徴とする請求項3
に記載の上水道水運用評価装置。
4. An actual operation cost calculation means for calculating an actual facility operation cost using the operation data stored in the operation data storage means.
The tap water operation evaluation device described in 1.
【請求項5】前記運用コスト計算手段で計算された前記
施設運用コストと前記実運用コスト計算手段で計算され
た施設運用コストを比較し、比較結果に乖離が見られる
場合に前記コストモデル生成手段でコストモデルのパラ
メータを自動的に計算するようにしたコストモデルパラ
メータ再計算判断手段を備えたことを特徴とする請求項
4に記載の上水道水運用評価装置。
5. The facility model operating cost calculated by the operating cost calculating means is compared with the facility operating cost calculated by the actual operating cost calculating means, and when a difference is found in the comparison result, the cost model generating means is provided. 5. The tap water operation evaluation apparatus according to claim 4, further comprising a cost model parameter recalculation determining means for automatically calculating a cost model parameter.
【請求項6】上水道施設の構造情報および機械情報を蓄
積するプロセス情報蓄積手段と、 前記コストモデル生成手段で生成したコストモデルと前
記プロセス情報蓄積手段に蓄積された上水道施設の構造
情報および機械情報の制約を用いて、上水道施設の運用
コスト最小化を計算する上水道施設運用コスト最小化手
段とを備えたことを特徴とする請求項5に記載の上水道
施設運用評価装置。
6. Process information storage means for storing structure information and machine information of a water supply facility; cost model generated by the cost model generation means; and structure information and machine information of the water supply facility stored in the process information storage means. The waterworks facility operation evaluation apparatus according to claim 5, further comprising a waterworks facility operation cost minimizing means for calculating the waterworks facility operation cost minimization using the constraint of (1).
【請求項7】本装置をサーバ計算機で実現し、通信ネッ
トワークを介してクライアント側で利用できるようにす
ることで、不特定多数に情報提供できる構成にしたこと
を特徴とする請求項1に記載の上水道施設運用評価装
置。
7. The apparatus according to claim 1, wherein said apparatus is realized by a server computer and can be used on a client side via a communication network to provide information to an unspecified number of persons. Waterworks facility operation evaluation device.
【請求項8】前記各々の手段をクライアント側で実行で
きるように通信ネットワークを介してサーバから取り込
めるようにしたことを特徴とする請求項1に記載の上水
道施設運用評価装置。
8. The waterworks facility operation evaluation apparatus according to claim 1, wherein said means can be taken from a server via a communication network so that said means can be executed on a client side.
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