JP2002278603A - 最適水運用計画装置及び最適水運用計画方法 - Google Patents
最適水運用計画装置及び最適水運用計画方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 最適水運用計画において最適な計画値を有効
期間内に取得し、効率の良いプラント運転を実現する。 【解決手段】 最適水運用計画部１２は、入力部１１か
らの水需要データやプラントデータ、プラント特性デー
タに基づき、送水ポンプの運転負荷を平滑化するような
最適計画値を分枝限定法（ＢＢＭ）及び遺伝的アルゴリ
ズム（ＧＡ）を用いて同時に演算する。ＢＢＭ及びＧＡ
の目的関数に使用する重み係数は、動的に決定される。
計画処理監視部１３は、最適水運用計画部１２内でのＢ
ＢＭ及びＧＡの演算処理を常時監視し、先に演算を終了
した方の手法の演算結果を最適計画値として出力させ
る。また、計画処理監視手部１３は、ＢＢＭ及びＧＡの
演算処理が予め定められた有効期間内に終了しない場合
は、２つの処理を中断し、中断直前の目的関数の値を比
較し、値の低い方を最適計画値として出力させる。
期間内に取得し、効率の良いプラント運転を実現する。 【解決手段】 最適水運用計画部１２は、入力部１１か
らの水需要データやプラントデータ、プラント特性デー
タに基づき、送水ポンプの運転負荷を平滑化するような
最適計画値を分枝限定法（ＢＢＭ）及び遺伝的アルゴリ
ズム（ＧＡ）を用いて同時に演算する。ＢＢＭ及びＧＡ
の目的関数に使用する重み係数は、動的に決定される。
計画処理監視部１３は、最適水運用計画部１２内でのＢ
ＢＭ及びＧＡの演算処理を常時監視し、先に演算を終了
した方の手法の演算結果を最適計画値として出力させ
る。また、計画処理監視手部１３は、ＢＢＭ及びＧＡの
演算処理が予め定められた有効期間内に終了しない場合
は、２つの処理を中断し、中断直前の目的関数の値を比
較し、値の低い方を最適計画値として出力させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、上水道プラントや
下水道プラントなどにおける最適な水運用計画を行う最
適水運用計画装置及び最適水運用計画方法に関する。
下水道プラントなどにおける最適な水運用計画を行う最
適水運用計画装置及び最適水運用計画方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】上水道プラントや下水道プラントにおい
ては、送水ポンプなどの機器の運転負荷を平滑化するた
めに、水の需要量やプラントの特性などの様々な要因・
問題を考慮した最適な水運用を実現することが求められ
る。そのために、最適な水運用計画を行うための最適水
運用計画部が備えられている。最適水運用計画部では、
プラントにおいて生じる組合せ数の膨大な計画問題を解
くことのできるような最適化演算手法が採用される。
ては、送水ポンプなどの機器の運転負荷を平滑化するた
めに、水の需要量やプラントの特性などの様々な要因・
問題を考慮した最適な水運用を実現することが求められ
る。そのために、最適な水運用計画を行うための最適水
運用計画部が備えられている。最適水運用計画部では、
プラントにおいて生じる組合せ数の膨大な計画問題を解
くことのできるような最適化演算手法が採用される。
【０００３】周知の最適化演算手法としては、数理計画
法(mathematical programming)、遺伝的アルゴリズム
（GA: Genetic Algorithms）、免疫的アルゴリズム（I
A: Immunological Algorithms）など種々なものがあ
る。
法(mathematical programming)、遺伝的アルゴリズム
（GA: Genetic Algorithms）、免疫的アルゴリズム（I
A: Immunological Algorithms）など種々なものがあ
る。
【０００４】数理計画法は、数理計画問題を解くための
手法の総称であり、解くべき関数の性質に応じて数多く
の手法が知られている。例を挙げると、分枝限定法（BB
M: Branch-and-Bound Method）、シンプレックス法（si
mplex method）、動的計画法（DP: Dynamic Programmin
g）などがある。
手法の総称であり、解くべき関数の性質に応じて数多く
の手法が知られている。例を挙げると、分枝限定法（BB
M: Branch-and-Bound Method）、シンプレックス法（si
mplex method）、動的計画法（DP: Dynamic Programmin
g）などがある。
【０００５】分枝限定法は、関数を複数の部分問題に分
割（分枝操作）し、各部分問題を状況により簡略化して
解き（限定操作し）、最終的に原問題の最適解を得る手
法である。シンプレックス法は、線形計画問題を解くた
めの一つの手法である。また、動的計画法は、ある最適
化問題の中で、繰返し部分を見つけ出し、最適性の原理
に基づいて作られる漸化式を解く手法である。
割（分枝操作）し、各部分問題を状況により簡略化して
解き（限定操作し）、最終的に原問題の最適解を得る手
法である。シンプレックス法は、線形計画問題を解くた
めの一つの手法である。また、動的計画法は、ある最適
化問題の中で、繰返し部分を見つけ出し、最適性の原理
に基づいて作られる漸化式を解く手法である。
【０００６】遺伝的アルゴリズムは、生物がもつ進化機
構をシミュレートすることによって得られるアルゴリズ
ムで問題を解く手法である。また、免疫的アルゴリズム
は、生物がもつ免疫機構をシミュレートすることによっ
て得られるアルゴリズムで問題を解く手法である。
構をシミュレートすることによって得られるアルゴリズ
ムで問題を解く手法である。また、免疫的アルゴリズム
は、生物がもつ免疫機構をシミュレートすることによっ
て得られるアルゴリズムで問題を解く手法である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前述の数理計画法のう
ちの一つである分枝限定法は、最終的な解としての最適
解を得るのに優れた手法であるが、その反面、問題規模
に二乗比例して演算時間が多くなり、オンライン制御に
適用するための有効時間内に演算が終了しない場合があ
るという問題がある。
ちの一つである分枝限定法は、最終的な解としての最適
解を得るのに優れた手法であるが、その反面、問題規模
に二乗比例して演算時間が多くなり、オンライン制御に
適用するための有効時間内に演算が終了しない場合があ
るという問題がある。
【０００８】このような問題を解消する手法として、前
述の遺伝的アルゴリズムを採用することが考えられる。
しかし、遺伝的アルゴリズムは、必ずしも分枝限定法の
ように最適解が得られるわけではなく、局所解（中間
解）を答えとして出力することがある。
述の遺伝的アルゴリズムを採用することが考えられる。
しかし、遺伝的アルゴリズムは、必ずしも分枝限定法の
ように最適解が得られるわけではなく、局所解（中間
解）を答えとして出力することがある。
【０００９】本発明は上記実状に鑑みてなされたもので
あり、最適水運用計画において最適な計画値を有効期間
内に取得でき、効率の良いプラント運転を実現すること
のできる最適水運用計画装置及び最適水運用計画方法を
提供することを目的とする。
あり、最適水運用計画において最適な計画値を有効期間
内に取得でき、効率の良いプラント運転を実現すること
のできる最適水運用計画装置及び最適水運用計画方法を
提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係る最適水運用
計画装置は、プラントにおける最適な水運用計画を行う
最適水運用計画装置であって、少なくとも水の需要量を
示す水需要データとプラントの特性を示すデータとを入
力する入力手段と、前記入力手段に入力されたデータに
基づいて、機器を最適な状態で運転するための最適計画
値を複数の異なる最適化演算手法を用いて同時に演算す
る最適水運計画手段と、前記複数の最適化演算手法によ
る演算処理を監視し、先に演算を終了した方の手法によ
る演算結果を最適計画値として出力するよう制御する計
画処理監視手段とを具備したことを特徴とする。
計画装置は、プラントにおける最適な水運用計画を行う
最適水運用計画装置であって、少なくとも水の需要量を
示す水需要データとプラントの特性を示すデータとを入
力する入力手段と、前記入力手段に入力されたデータに
基づいて、機器を最適な状態で運転するための最適計画
値を複数の異なる最適化演算手法を用いて同時に演算す
る最適水運計画手段と、前記複数の最適化演算手法によ
る演算処理を監視し、先に演算を終了した方の手法によ
る演算結果を最適計画値として出力するよう制御する計
画処理監視手段とを具備したことを特徴とする。
【００１１】また、本発明に係る最適水運用計画方法
は、プラントにおける最適な水運用計画を行う最適水運
用計画方法であって、少なくとも水の需要量を示す水需
要データとプラントの特性を示すデータとを入力し、前
記入力されたデータに基づいて、機器を最適な状態で運
転するための最適計画値を複数の異なる最適化演算手法
を用いて同時に演算し、前記複数の最適化演算手法によ
る演算処理を監視し、先に演算を終了した方の手法によ
る演算結果を最適計画値として出力し、前記複数の異な
る最適化演算手法による演算が所定の有効期間内に終了
しない場合、それらの演算処理を中断して、当該複数の
異なる最適化演算手法で使用される目的関数の値を比較
し、最適な方の値を前記最適計画値として出力すること
を特徴とする。
は、プラントにおける最適な水運用計画を行う最適水運
用計画方法であって、少なくとも水の需要量を示す水需
要データとプラントの特性を示すデータとを入力し、前
記入力されたデータに基づいて、機器を最適な状態で運
転するための最適計画値を複数の異なる最適化演算手法
を用いて同時に演算し、前記複数の最適化演算手法によ
る演算処理を監視し、先に演算を終了した方の手法によ
る演算結果を最適計画値として出力し、前記複数の異な
る最適化演算手法による演算が所定の有効期間内に終了
しない場合、それらの演算処理を中断して、当該複数の
異なる最適化演算手法で使用される目的関数の値を比較
し、最適な方の値を前記最適計画値として出力すること
を特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。
施形態を説明する。
【００１３】図１は、本発明の一実施形態に係る最適水
運用計画装置の概略構成を示すブロック図である。
運用計画装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１４】同図に示されるように、最適水運用計画装
置１は、入力部１１と、最適水運用計画部１２と、計画
処理監視部１３と、出力部１４とを備えている。
置１は、入力部１１と、最適水運用計画部１２と、計画
処理監視部１３と、出力部１４とを備えている。
【００１５】入力部１１は、水需要データやプラントデ
ータ、プラント特性データを入力し、それらのデータを
最適水運用計画部１２に送る。ここで、水需要データと
は、例えば浄水場・配水池等からの時系列配水量のデー
タをいう。また、プラントデータとは、浄水場・配水池
等の初期水位、初期送水量などのデータをいう。また、
プラント特性データとは、運用水位上下限値、池面積、
送水ポンプ特性などのデータをいう。
ータ、プラント特性データを入力し、それらのデータを
最適水運用計画部１２に送る。ここで、水需要データと
は、例えば浄水場・配水池等からの時系列配水量のデー
タをいう。また、プラントデータとは、浄水場・配水池
等の初期水位、初期送水量などのデータをいう。また、
プラント特性データとは、運用水位上下限値、池面積、
送水ポンプ特性などのデータをいう。
【００１６】最適水運用計画部１２は、入力部１１から
送られるデータ群に基づいて、最適水運用計画を立案す
るものものであり、機器類を最適な状態で運転するため
の最適計画値（例えば、送水ポンプの運転負荷を平滑化
するような最適計画値）を複数の異なる最適化演算手法
を用いて同時に演算する。この最適水運用計画部１２
は、複数の異なる最適化演算手法として、例えば分枝限
定法（ＢＢＭ）および遺伝的アルゴリズム（ＧＡ）を使
用し、これら２つの演算処理を独立して実行させる。こ
の場合、２つの演算処理は同時に開始される。
送られるデータ群に基づいて、最適水運用計画を立案す
るものものであり、機器類を最適な状態で運転するため
の最適計画値（例えば、送水ポンプの運転負荷を平滑化
するような最適計画値）を複数の異なる最適化演算手法
を用いて同時に演算する。この最適水運用計画部１２
は、複数の異なる最適化演算手法として、例えば分枝限
定法（ＢＢＭ）および遺伝的アルゴリズム（ＧＡ）を使
用し、これら２つの演算処理を独立して実行させる。こ
の場合、２つの演算処理は同時に開始される。
【００１７】また、最適水運用計画部１２に備えられる
分枝限定法および遺伝的アルゴリズムは、それぞれの目
的関数が同等に定義されている。また、それぞれの目的
関数に使用する重み係数は、動作時に最適水運用計画部
１２により動的に決定されるようになっており、例えば
日付や対象プラントに応じて決定される。
分枝限定法および遺伝的アルゴリズムは、それぞれの目
的関数が同等に定義されている。また、それぞれの目的
関数に使用する重み係数は、動作時に最適水運用計画部
１２により動的に決定されるようになっており、例えば
日付や対象プラントに応じて決定される。
【００１８】計画処理監視部１３は、最適水運用計画部
１２で実行される複数の異なる最適化演算手法による演
算処理を監視制御する。この計画処理監視部１３は、例
えば最適水運用計画部１２内での分枝限定法および遺伝
的アルゴリズムの演算処理を常時監視し、先に演算を終
了した方の手法による演算結果を最適計画値として出力
するよう制御する。
１２で実行される複数の異なる最適化演算手法による演
算処理を監視制御する。この計画処理監視部１３は、例
えば最適水運用計画部１２内での分枝限定法および遺伝
的アルゴリズムの演算処理を常時監視し、先に演算を終
了した方の手法による演算結果を最適計画値として出力
するよう制御する。
【００１９】分枝限定法の演算結果が出力されれば、有
効期間内に最適解が算出されていることになり、一方、
遺伝的アルゴリズムの演算結果が出力されれば、分枝限
定法では有効期間内に解くことのできない最適計画問題
に対して最適解もしくは準最適解が算出されていること
になる。
効期間内に最適解が算出されていることになり、一方、
遺伝的アルゴリズムの演算結果が出力されれば、分枝限
定法では有効期間内に解くことのできない最適計画問題
に対して最適解もしくは準最適解が算出されていること
になる。
【００２０】また、計画処理監視手部１３は、分枝限定
法および遺伝的アルゴリズムの演算処理が予め定められ
た有効期間内に終了しない場合は、２つの処理を中断
し、中断直前の目的関数の値・適用度を比較し、最適な
方の値（例えば、値の低い方）を最適計画値として出力
するよう制御する。
法および遺伝的アルゴリズムの演算処理が予め定められ
た有効期間内に終了しない場合は、２つの処理を中断
し、中断直前の目的関数の値・適用度を比較し、最適な
方の値（例えば、値の低い方）を最適計画値として出力
するよう制御する。
【００２１】出力部４は、演算処理により算出された最
適計画値を外部装置へ出力するものである。ここでいう
外部装置とは、例えばプラント監視制御装置やプロセス
コントローラなどをいう。
適計画値を外部装置へ出力するものである。ここでいう
外部装置とは、例えばプラント監視制御装置やプロセス
コントローラなどをいう。
【００２２】上述の最適水運用計画部１２に入力される
データ群の例を以下に示す。
データ群の例を以下に示す。
【００２３】・計算開始時間 ・計算終了時間 ・有効計算時間 ・制約データ 運用水位上限 運用水位下限 物理水位上限 物理水位下限 池面積 変更可能流量 最大流量 最小流量 制約流量 制約水位 基準流量テーブル 基準流量消費電力テーブル ・入力データ 需要予測値 初期流量 初期水位 計画値参考データ また、最適水運用計画部１２から出力されるデータ群の
例を以下に示す。
例を以下に示す。
【００２４】・計画値 ・運転パターン ・計画水位 また、最適水運用計画部１２における目的関数は、例え
ば次のような事項を目的とするものである。
ば次のような事項を目的とするものである。
【００２５】・運転コスト低減（消費電力最適化） ・ピークカット（ピーク時間帯における電力使用量の低
減） ・夜間電力の有効利用 ・送水ポンプ等の機器の安定・連続運転 図２は、本実施形態に係る最適水運用計画装置が適用さ
れるシステム構成例を示す図である。
減） ・夜間電力の有効利用 ・送水ポンプ等の機器の安定・連続運転 図２は、本実施形態に係る最適水運用計画装置が適用さ
れるシステム構成例を示す図である。
【００２６】上水道プラントや下水道プラントなどの施
設において、制御用のＬＡＮ２１が配設される。このＬ
ＡＮ２１には、ゲートウェイ２２およびコンセントレー
タを介して、本実施形態に係る最適水運用計画装置１を
実現するコンピュータ２４が接続されている。このコン
ピュータ２４には、データの入力を行うための入力装置
（マウスやキーボード）やデータの表示を行うための表
示装置（ＣＲＴや液晶ディスプレイ）が備えられる。ま
た、このコンピュータ２４には、データをハードカラー
コピーとして出力するプリンタ２５などが接続される。
設において、制御用のＬＡＮ２１が配設される。このＬ
ＡＮ２１には、ゲートウェイ２２およびコンセントレー
タを介して、本実施形態に係る最適水運用計画装置１を
実現するコンピュータ２４が接続されている。このコン
ピュータ２４には、データの入力を行うための入力装置
（マウスやキーボード）やデータの表示を行うための表
示装置（ＣＲＴや液晶ディスプレイ）が備えられる。ま
た、このコンピュータ２４には、データをハードカラー
コピーとして出力するプリンタ２５などが接続される。
【００２７】また、ＬＡＮ２１には、プラントの運転の
監視制御を行うプラント監視制御装置２６が接続されて
おり、このプラント監視制御装置２６には各種の状態を
表示する複数台の表示モニタが備えられている。
監視制御を行うプラント監視制御装置２６が接続されて
おり、このプラント監視制御装置２６には各種の状態を
表示する複数台の表示モニタが備えられている。
【００２８】また、ＬＡＮ２１には、中継部２７を介し
て複数台のプロセスコントローラ２８が接続されてい
る。各プロセスコントローラ２８は、プラントの各部
（制御対象機器）のプロセスの制御やデータ計測を行う
ものである。また、ＬＡＮ２１には、場外施設における
プロセスを制御するためのプロセスコントローラ２８な
ども接続されている。
て複数台のプロセスコントローラ２８が接続されてい
る。各プロセスコントローラ２８は、プラントの各部
（制御対象機器）のプロセスの制御やデータ計測を行う
ものである。また、ＬＡＮ２１には、場外施設における
プロセスを制御するためのプロセスコントローラ２８な
ども接続されている。
【００２９】上記構成において、各プロセスコントロー
ラ２８からは、各種のプロセス計測データがＬＡＮ２１
を介して最適水運用計画装置１に送信されるようになっ
ている。
ラ２８からは、各種のプロセス計測データがＬＡＮ２１
を介して最適水運用計画装置１に送信されるようになっ
ている。
【００３０】図３は、本実施形態に係る最適水運用計画
装置における処理の流れを示す機能ブロック図である。
装置における処理の流れを示す機能ブロック図である。
【００３１】最適水運用計画装置１は、自動または任意
に起動できるようになっている。起動された最適水運用
計画装置１において、需要予測機能３１は、水需要デー
タおよび気象情報に基づいて翌日の水需要予測を行う。
この場合、水需要データとしては、例えば装置内で記憶
されている需要実績を用いたり、もしくはこれから作成
した需要モデルを用いたりすることができる。気象情報
としては、操作画面から入力される予想天候・予想気温
もしくは装置内で記憶されている天候・気温を用いるこ
とができる。
に起動できるようになっている。起動された最適水運用
計画装置１において、需要予測機能３１は、水需要デー
タおよび気象情報に基づいて翌日の水需要予測を行う。
この場合、水需要データとしては、例えば装置内で記憶
されている需要実績を用いたり、もしくはこれから作成
した需要モデルを用いたりすることができる。気象情報
としては、操作画面から入力される予想天候・予想気温
もしくは装置内で記憶されている天候・気温を用いるこ
とができる。
【００３２】次に、最適水運用計画機能３２は、需要予
測機能３１による水需要予測の結果（需要予測値）と、
プロセスコントローラ２８からのプロセス計測データ
（現在値水位データ、現在値流量データ）と、操作画面
から入力されるデータ（流量変化幅、水位上下限）とに
基づいて送水ポンプの最適計画値を演算する。なお、こ
の最適水運用計画機能３２は、前述の最適水運用計画部
１２に対応するものであり、複数の異なる最適化演算手
法による演算を独立して実行する。
測機能３１による水需要予測の結果（需要予測値）と、
プロセスコントローラ２８からのプロセス計測データ
（現在値水位データ、現在値流量データ）と、操作画面
から入力されるデータ（流量変化幅、水位上下限）とに
基づいて送水ポンプの最適計画値を演算する。なお、こ
の最適水運用計画機能３２は、前述の最適水運用計画部
１２に対応するものであり、複数の異なる最適化演算手
法による演算を独立して実行する。
【００３３】また、シミュレーション機能３３は、最適
水運用計画機能３２で使用される演算手法に応じて必要
なシミュレーションを行う。この場合、操作画面から入
力されるシミュレーションデータが用いられる。
水運用計画機能３２で使用される演算手法に応じて必要
なシミュレーションを行う。この場合、操作画面から入
力されるシミュレーションデータが用いられる。
【００３４】最適水運用計画機能３２の演算結果である
最適計画値（流量目標値、水位予測値）は、プロセスコ
ントローラ２８に送られる。プロセスコントローラ２８
側では、送られてくる最適計画値により制御対象機器を
オンライン制御する。
最適計画値（流量目標値、水位予測値）は、プロセスコ
ントローラ２８に送られる。プロセスコントローラ２８
側では、送られてくる最適計画値により制御対象機器を
オンライン制御する。
【００３５】また、水位補正機能３４は、プロセスコン
トローラ２８からのプロセス計測データ（現在値水位デ
ータなど）と、最適水運用計画機能３２の演算結果であ
る最適計画値とを比較し、所定値を超える偏差が生じた
場合には、再び最適水運用計画機能３２により最適計画
値を演算し直し、送水ポンプの運転計画を見直すよう制
御する。補正後の計画値はプロセスコントローラ２８に
送られる。
トローラ２８からのプロセス計測データ（現在値水位デ
ータなど）と、最適水運用計画機能３２の演算結果であ
る最適計画値とを比較し、所定値を超える偏差が生じた
場合には、再び最適水運用計画機能３２により最適計画
値を演算し直し、送水ポンプの運転計画を見直すよう制
御する。補正後の計画値はプロセスコントローラ２８に
送られる。
【００３６】上記最適水運用計画機能３２では、例え
ば、最適水運用計画の演算を１時間単位で４８時間分行
うようにする。なお、計画時間刻みや計画期間に制約は
なく、１０，１５，３０分単位や２４時間分，４８時間
分，１週間分など、自由に設定できる。
ば、最適水運用計画の演算を１時間単位で４８時間分行
うようにする。なお、計画時間刻みや計画期間に制約は
なく、１０，１５，３０分単位や２４時間分，４８時間
分，１週間分など、自由に設定できる。
【００３７】このように、本実施形態によれば、最適水
運用計画部内での複数の異なる最適化演算手法（例えば
分枝限定法（ＢＢＭ）および遺伝的アルゴリズム（Ｇ
Ａ））の演算処理を計画処理監視手部が常時監視し、先
に演算を終了した方の手法による演算結果を最適計画値
として出力するよう制御しているので、より適切な最適
計画値を有効期間内に得ることができ、効率の良いプラ
ント運転を実現することができる。
運用計画部内での複数の異なる最適化演算手法（例えば
分枝限定法（ＢＢＭ）および遺伝的アルゴリズム（Ｇ
Ａ））の演算処理を計画処理監視手部が常時監視し、先
に演算を終了した方の手法による演算結果を最適計画値
として出力するよう制御しているので、より適切な最適
計画値を有効期間内に得ることができ、効率の良いプラ
ント運転を実現することができる。
【００３８】また、本実施形態によれば、それぞれの目
的関数に使用する重み係数が動的に決定されるので、各
最適化演算手法における演算処理の最適化を図れる。
的関数に使用する重み係数が動的に決定されるので、各
最適化演算手法における演算処理の最適化を図れる。
【００３９】また、本実施形態によれば、複数の異なる
最適化演算手法の演算処理が予め定められた有効期間内
に終了しない場合は、それらの処理を中断し、中断直前
の目的関数の値・適用度を比較し、最適な方の値（例え
ば、値の低い方）を最適計画値として出力するよう制御
しているので、有効期間内に最適計画値を確実に得るこ
とができ、効率の良いプラント運転を実現できる。
最適化演算手法の演算処理が予め定められた有効期間内
に終了しない場合は、それらの処理を中断し、中断直前
の目的関数の値・適用度を比較し、最適な方の値（例え
ば、値の低い方）を最適計画値として出力するよう制御
しているので、有効期間内に最適計画値を確実に得るこ
とができ、効率の良いプラント運転を実現できる。
【００４０】また、本実施形態によれば、水位補正機能
により、プロセスコントローラからのプロセス計測デー
タ（現在値水位データなど）と、最適水運用計画の演算
結果である最適計画値とを比較し、所定値を超える偏差
が生じた場合には、再び最適計画値を演算し直し、送水
ポンプの運転計画を見直すよう制御しているので、信頼
性を一層向上させた最適水運用計画を実現することがで
きる。
により、プロセスコントローラからのプロセス計測デー
タ（現在値水位データなど）と、最適水運用計画の演算
結果である最適計画値とを比較し、所定値を超える偏差
が生じた場合には、再び最適計画値を演算し直し、送水
ポンプの運転計画を見直すよう制御しているので、信頼
性を一層向上させた最適水運用計画を実現することがで
きる。
【００４１】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れるものではなく、その要旨の範囲で種々変形して実施
することが可能である。
れるものではなく、その要旨の範囲で種々変形して実施
することが可能である。
【００４２】例えば、上述の実施形態では２種類の最適
化演算手法を用いて同時に演算を行う場合を説明した
が、２種類に限らず、３種類以上の最適化演算手法を用
いて同時に演算を行ってもよい。
化演算手法を用いて同時に演算を行う場合を説明した
が、２種類に限らず、３種類以上の最適化演算手法を用
いて同時に演算を行ってもよい。
【００４３】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、最
適水運用計画において最適な計画値を有効期間内に取得
し、効率の良いプラント運転を実現することができる。
適水運用計画において最適な計画値を有効期間内に取得
し、効率の良いプラント運転を実現することができる。
【図１】本発明の一実施形態に係る最適水運用計画装置
の概略構成を示すブロック図。
の概略構成を示すブロック図。
【図２】上記実施形態に係る最適水運用計画装置が適用
されるシステム構成例を示す図。
されるシステム構成例を示す図。
【図３】上記実施形態に係る最適水運用計画装置におけ
る処理の流れを示す機能ブロック図。
る処理の流れを示す機能ブロック図。
１…最適水運用計画装置 １１…入力部 １２…最適水運用計画部 １３…計画処理監視部 １４…出力部 ２１…ＬＡＮ ２２…ゲートウェイ ２３…コンセントレータ ２４…コンピュータ ２５…プリンタ ２６…プラント監視制御装置 ２７…中継部 ２８…プロセスコントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒川 太 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 坂本 義行 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中事業所内 Ｆターム(参考） 5H004 GA18 GA29 GA34 GB08 HA02 HA05 HB02 HB05 JA03 JA12 KA80 KC03 KC06 KC12 KC23 KC25 KC27 KD67
Claims (5)
- 【請求項１】 プラントにおける最適な水運用計画を行
う最適水運用計画装置であって、 少なくとも水の需要量を示す水需要データとプラントの
特性を示すデータとを入力する入力手段と、 前記入力手段に入力されたデータに基づいて、機器を最
適な状態で運転するための最適計画値を複数の異なる最
適化演算手法を用いて同時に演算する最適水運計画手段
と、 前記複数の最適化演算手法による演算処理を監視し、先
に演算を終了した方の手法による演算結果を最適計画値
として出力するよう制御する計画処理監視手段とを具備
したことを特徴とする最適水運用計画装置。 - 【請求項２】 前記複数の異なる最適化演算手法で使用
される目的関数の重み係数を動的に決定する手段を更に
具備したことを特徴とする請求項１記載の最適水運用計
画装置。 - 【請求項３】 計画処理監視手段は、前記複数の異なる
最適化演算手法による演算が所定の有効期間内に終了し
ない場合、それらの演算処理を中断して、当該複数の異
なる最適化演算手法で使用される目的関数の値を比較
し、最適な方の値を前記最適計画値として出力するよう
制御することを特徴とする請求項１記載の最適水運用計
画装置。 - 【請求項４】 プラントにおいて計測されるプロセス計
測データと前記最適水運計画手段により演算された最適
計画値とを比較し、当該プロセス計測データと最適計画
値との間に所定値を超える偏差が生じた場合、最適計画
値を演算し直す計画補正手段を更に具備したことを特徴
とする請求項１記載の最適水運用計画装置。 - 【請求項５】 プラントにおける最適な水運用計画を行
う最適水運用計画方法であって、 少なくとも水の需要量を示す水需要データとプラントの
特性を示すデータとを入力し、 前記入力されたデータに基づいて、機器を最適な状態で
運転するための最適計画値を複数の異なる最適化演算手
法を用いて同時に演算し、 前記複数の最適化演算手法による演算処理を監視し、先
に演算を終了した方の手法による演算結果を最適計画値
として出力し、 前記複数の異なる最適化演算手法による演算が所定の有
効期間内に終了しない場合、それらの演算処理を中断し
て、当該複数の異なる最適化演算手法で使用される目的
関数の値を比較し、最適な方の値を前記最適計画値とし
て出力することを特徴とする最適水運用計画方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001076610A JP2002278603A (ja) | 2001-03-16 | 2001-03-16 | 最適水運用計画装置及び最適水運用計画方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001076610A JP2002278603A (ja) | 2001-03-16 | 2001-03-16 | 最適水運用計画装置及び最適水運用計画方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002278603A true JP2002278603A (ja) | 2002-09-27 |
Family
ID=18933513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001076610A Pending JP2002278603A (ja) | 2001-03-16 | 2001-03-16 | 最適水運用計画装置及び最適水運用計画方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002278603A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2013185320A (ja) * | 2012-03-06 | 2013-09-19 | Toshiba Corp | ポンプ運転計画支援装置及び水処理システム |
| WO2019188273A1 (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-03 | オムロン株式会社 | 制御装置、制御方法、及び制御プログラム |
| JP2019203287A (ja) * | 2018-05-22 | 2019-11-28 | 株式会社日立製作所 | 運用計画立案装置および運用計画立案方法 |
-
2001
- 2001-03-16 JP JP2001076610A patent/JP2002278603A/ja active Pending
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