JP2008046667A

JP2008046667A - 水道プラント運用システム

Info

Publication number: JP2008046667A
Application number: JP2006218550A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Tsutsumi; 正彦堤; Takeshi Matsushiro; 武士松代; Futoshi Kurokawa; 太黒川; Norimitsu Abe; 法光阿部; Osamu Yamanaka; 理山中; Katsuya Yokogawa; 勝也横川; Masahiro Yamakawa; 昌弘山川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2006-08-10
Filing date: 2006-08-10
Publication date: 2008-02-28

Abstract

【課題】水道プラントの業務指標演算値を、実際の水道プラントの業務改善に利用することができる水道プラント運用システムを提供することにある。
【解決手段】上水道又は下水道の水道プラントから検出される複数種のプラントデータＰＤの中から入力値を抽出する入力値抽出部１０と、当該入力値を使用して業務指標演算値を出力する業務指標演算部１１と、当該業務指標演算値を使用して業務指標改善情報を生成する改善情報生成部１２とを備えた水道プラント運用システム。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般的に、上下水道プラントの運用を行なう水道プラント運用システムに関する。

従来、上水道又は下水道の水道プラントでは、例えば国内規格（ＩＳＯに基づいたＴＣ２２４と呼ばれる国内の水道規格）で設定された水道業務指標（ＰＩと表記する場合がある）に基づいた運用を行なうシステムが開発されている（例えば、特許文献１を参照）。

このシステムは、浄水場、下水処理場、各自治体の水道局若しくは各自治体の下水処理場における各種の検出データからなるプラントデータを入力値として、作業者が操作する入力装置から入力し、水道業務指標として指定された各種の業務指標値を所定の演算式により演算する。

更に、本システムは、演算した業務指標演算値及び業務指標の全国平均値をそれぞれ、表示装置に同時に表示する。これにより、プラントの運転管理者は、当該水道プラントの業務指標値の位置付けが判るので、業務指標の改善の参考にすることができる。
特開２００６−２４２０２号公報

前述の水道プラントを運用するシステムでは、以下のような課題がある。

即ち、演算した業務指標演算値と業務指標の全国平均値とを比較して評価することは可能であるが、特に全国平均値に対して評価が低い場合に、実際に目標の業務指標値を達成するための業務改善方法が不明である。換言すれば、プラントの運転管理者は、業務指標演算値を業務改善に利用して、実際上の業務改善を行うことが困難であった。

そこで、本発明の目的は、水道プラントの業務指標演算値を、実際の水道プラントの業務改善に利用することができる水道プラント運用システムを提供することにある。

本発明の観点に従った水道プラント運用システムは、上水道又は下水道の水道プラントから検出される複数種のプラントデータの中から、指定された水道の業務指標を演算するために必要な入力値を抽出する入力値抽出手段と、前記入力値抽出手段により抽出された入力値を使用して、前記指定された業務指標に対応する演算式で演算し、当該業務指標演算値を出力する業務指標演算手段と、前記業務指標演算手段から出力された前記業務指標演算値を使用して、目標の業務指標値を達成するために必要な業務指標改善情報を生成する改善情報生成手段とを備えた構成である。

本発明によれば、水道プラントの業務指標演算値を、実際の水道プラントの業務改善に利用することができる水道プラント運用システムを提供することができる。

以下図面を参照して、本発明の各実施形態を説明する。

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に関する上水道または下水道の水道プラント運用システムの要部を示すブロック図である。本システム１は、コンピュータのハードウェア及びソフトウェアから構成されており、入力値抽出部１０、業務指標演算部１１、及び業務改善支援部１２の各機能を実現する構成である。

入力値抽出部１０は、水道プラントから検出されるプラントデータＰＤの中から、後述する指定の業務指標を演算する業務指標演算部１１に必要な入力値を抽出する。業務指標演算部１１は、各業務指標に対応する演算式を使用する演算を実行し、業務指標演算値ＰＩを算出する。ここで、プラントデータＰＤは、例えば大規模（約１０〜１００万ｍ^３／日）な浄水場から検出される数千〜数万点のデータ群である。

業務改善支援部１２は、業務指標演算部１１から出力された業務指標演算値ＰＩを使用して業務改善情報値ＲＩを算出し、業務指標演算値ＰＩと共に、例えば表示装置に出力する。

（作用効果）
以下図２のフローチャート、図３、及び図１２を参照して、本実施形態のシステム１の作用効果を説明する。

まず、業務指標とは、図１２に示すように、例えばＩＳＯに基づいたＴＣ２２４と呼ばれる国内の水道規格で設定された水道業務指標（ＰＩ）であり、番号（Ｎｏ．Ｎ）により特定される。例えば、水道業務指標Ｎｏ．１０は、カビ臭から見たおいしい水達成率（％）であり、図１２に示すように、定義式（演算式）が設定されている。この定義式において、２−ＭＩＢとは、２−メチルイソボルネオールの略で、水道プラントに導入される原水に含まれるカビ臭の物質名である。

本システム１では、入力値抽出部１０は、図２に示すように、水道プラントから検出されるプラントデータＰＤの中から、業務指標演算部１１に必要な入力値を抽出する（ステップＳ１）。業務指標演算部１１は、図３に示すように、水質モデルを使用した演算を実行し、業務指標演算値ＰＩを算出する（ステップＳ２）。図３は、水質モデルの中で、臭気モデル３００、トリハロメタンモデル３１０、活性炭注入モデル３２０のそれぞれのモデル演算式の具体例を示す。

ここでは、業務指標演算部１１は、臭気モデル３００の演算式を演算し、２−ＭＩＢ残存率Ｒ_Ｉ，Ｒｔを算出する。入力値抽出部１０は、例えばオンラインデータとして原水相対蛍光強度ＦＬｏを抽出し、また原水２−ＭＩＢ濃度Ｃ_ＭＩＢ、粉末活性炭注入率I、攪拌時間ｔもオフラインのデータとして抽出して、業務指標演算部１１に出力する。

さらに、業務指標演算部１１は、臭気モデル３００の演算式から算出した２−ＭＩＢ残存率Ｒ_Iを使用して、前述した水道業務指標Ｎｏ．１０の水達成率（％）の演算式の入力値である２−ＭＩＢ最大濃度を算出する。なお、業務指標演算部１１は、水道業務指標Ｎｏ．１０の水達成率（％）の演算式の入力値であるジェオスミン最大濃度についても、同様の演算式により算出する。

次に、業務改善支援部１２は、業務指標演算部１１から出力された業務指標演算値ＰＩである水道業務指標Ｎｏ．１０の水達成率（％）を入力値として、業務改善情報値ＲＩを算出する（ステップＳ３）。業務改善支援部１２は、業務指標演算値ＰＩと共に、業務改善情報値ＲＩを表示装置に出力する。

業務改善情報値ＲＩとしては、水道業務指標Ｎｏ．１０の水達成率（％）の微分値Δ（ＰＩ_{ＮＯ．１０}）と、粉末活性炭注入率Ｉの微分量ΔＩ値との間の関係式（１）により、当該ΔＩ値を求める。

以上のようにして本実施形態のシステム１によれば、水道プラントから検出されるプラントデータＰＤの中から抽出した入力値を使用して、水質モデルを使用した演算を実行することで、例えば水道業務指標Ｎｏ．１０の水達成率（％）に相当する業務指標演算値ＰＩを算出することができる。

さらに、本実施形態のシステム１では、業務指標演算値ＰＩから、業務改善情報値ＲＩとして例えば粉末活性炭注入率Ｉの微分値ΔＩを演算出力することができる。これらの業務指標演算値ＰＩ及び業務改善情報値ＲＩを、表示装置の画面上に表示することにより、水道プラント運用システムのオペレータは、最適なプラント操作を行なうことが可能となる。

なお、本実施形態の変形例として、業務指標演算部１１は、図３に示すトリハロメタンモデル３１０演算式を演算し、例えば水道業務指標Ｎｏ．１２の総トリハロメタン濃度水質基準比についても、オンラインデータの水温Ｔ、ｐＨ、全有機炭素濃度[ＴＯＣ]、注入塩素濃度［Ｃｌ₂］等を入力値として、トリハロメタン濃度[ＴＨＭ]を演算出力する。

また、業務改善支援部１２は、業務指標演算値ＰＩである水道業務指標Ｎｏ．１２の総トリハロメタン濃度水質基準比の入力値を使用して、業務改善情報値ＲＩとして例えば塩素注入率の微分値Δ［Ｃｌ₂］を演算出力する。

本実施形態では、例えば図１２に示すような水道業務指標に関するシステム１の作用を説明したが、業務指標の項目は水道業務指標Ｎｏ．１０に限定されることなく、他の水道業務指標や下水道業務指標の項目全てに適用することができる。下水道業務指標としては、具体例として、例えばＮｏ．８の高度な水処理（BOD）、プラントデータＰＤとして放流水ＵＶ値、業務改善情報値ＲＩとしては曝気量や汚泥引抜量等がある。また、例えばＮｏ．１１の高度な水処理（T-N）、プラントデータＰＤとして放流水Ｔ−Ｎ値、業務改善情報値ＲＩとしては曝気量や硝化液循環量等がある。

［第２の実施形態］
図４は、第２の実施形態に関する水道プラント運用システムの要部を示すブロック図である。本実施形態のシステム１は、コンピュータのハードウェア及びソフトウェアから構成されており、入力値抽出部１０、業務指標演算部１１、及び関連プラントデータ抽出部１３の各機能を実現する構成である。

入力値抽出部１０及び業務指標演算部１１は、第１の本実施形態のシステムに含まれるものと同様である。即ち、入力値抽出部１０は、水道プラントから検出されるプラントデータＰＤの中から、業務指標演算部１１に必要な入力値を抽出する。また、業務指標演算部１１は、図３に示す水質モデルの中で、例えば臭気モデル３００を使用して、水道業務指標Ｎｏ．１０の水達成率（％）に相当する業務指標演算値ＰＩを算出する。

関連プラントデータ抽出部１３は、業務指標演算部１１から業務指標演算値ＰＩを入力すると共に、プラントデータＰＤを入力する。関連プラントデータ抽出部１３は、例えば水道業務指標Ｎｏ．１０の水達成率（％）に相当する業務指標演算値ＰＩに関連する関連プラントデータＳＤとして、粉末活性炭注入率Iや攪拌時間ｔを抽出して出力する。

本実施形態のシステム１であれば、水道プラントから検出されるプラントデータＰＤの中から抽出した入力値を使用して、水質モデルを使用した演算を実行することで、例えば水道業務指標Ｎｏ．１０の水達成率（％）に相当する業務指標演算値ＰＩを算出することができる。このとき、関連プラントデータ抽出部１３は、水道業務指標Ｎｏ．１０の水達成率（％）に相当する業務指標演算値ＰＩに関連する関連プラントデータＳＤとして、粉末活性炭注入率Iや攪拌時間ｔを抽出して出力する。

従って、これらの業務指標演算値ＰＩ及び関連プラントデータＳＤを、表示装置の画面上に同時に表示することにより、業務指標を改善する運転支援として実現することができる。これにより、水道プラント運用システムのオペレータは、最適なプラント操作を行なうことが可能となる。

なお、本実施形態において、業務指標の項目は水道業務指標Ｎｏ．１０に限定されることなく、他の水道業務指標や下水道業務指標の項目全てに適用することができる。さらに、関連プラントデータＳＤのみならず、それらの関係値も演算、出力することが可能である。具体的には、粉末活性炭注入率Iの微分値ΔI、同積分値ΣI、同べき乗値I^ａ、攪拌時間の微分値Δｔ、同積分値Σｔ、同ベキ乗値ｔ^ａ等である。また、これらの入力値以外にも関係のあるプラントデータも出力することができる。例えばオゾン注入設備がある浄水場では、オゾン注入率やオゾン接触時間等の操作量に関する関連プラントデータもあり、また水源の藻類濃度、クロロフィル濃度等の原水に関するプラントデータもある。

［第３の実施形態］
図５は、第３の実施形態に関する水道プラント運用システムの要部を示すブロック図である。本実施形態のシステム１は、コンピュータのハードウェア及びソフトウェアから構成されており、入力値抽出部１０、業務指標演算部１１、業務改善支援部１２及び業務指標予測演算部１４の各機能を実現する構成である。

業務指標予測演算部１４は、入力値抽出部１０により抽出された入力値の将来値を予測する演算を実行する。具体的には、業務指標演算部１１は、入力値である例えば原水蛍光強度ＦＬｏに基づいて業務指標演算値ＰＩである業務指標Ｎｏ．１０に関する水達成率を出力する。一方、業務指標予測演算部１４は、当該入力値である原水蛍光強度ＦＬｏの将来値を予測する演算を実行する。例えば、水道プラントに導入される原水の上流側でのダム水源中蛍光強度ＦＬ_１の計測値を使用して、業務指標予測演算部１４は、下流時間１時間後の原水蛍光強度予測値ＦＬ_{０（ｔ１ｈ）}を予測し、この予測値から同業務指標予測値ＰＩ_{No.10（ｔ１ｈ）}を演算する。

次に、業務改善支援部１２は、業務指標予測演算部１４から得られる予測値と、業務指標演算部１１から得られる業務指標演算値ＰＩの現在値とを比較演算する。例えば、下記式（２）に示すように、水道業務指標Ｎｏ．１０のカビ臭から見たおいしい水達成率の現在値と、１時間（ｈ）後の予測値との差分の比例値を算出する。即ち、業務改善支援部１２は、当該比例値を業務改善情報値ＲＩとして、粉末活性炭注入率Iの微分値ΔＩを演算出力する。

本実施形態のシステム１であれば、例えば水道業務指標Ｎｏ．１０に関する業務指標演算値ＰＩだけでなく、この指標に関連するモデルシミュレーション予測値である業務指標予測値ＰＩ_{No.10（ｔ１ｈ）}と、その改善値である粉末活性炭注入率Ｉである業務改善情報値ＲＩを同時に出力表示することができる。従って、業務指標を改善する運転支援として実現することができるため、水道プラント運用システムのオペレータは、最適なプラント操作を行なうことが可能となる。

なお、本実施形態において、業務指標の項目は水道業務指標Ｎｏ．１０に限定されることなく、他の水道業務指標や下水道業務指標の項目全てに適用することができる。また、予測値は１時間（ｈ）単位に限定されず、１分後〜１週間単位の広範囲な予測演算を行なうことも可能である。さらに、業務改善情報値ＲＩとして、粉末活性炭注入率Ｉに限定されず、当該水道業務指標Ｎｏ．１０の業務指標を改善できる改善値として、オゾン注入率や水源カビ臭物質除去装置の操作量等にも適用できる。

［第４の実施形態］
図６は、第４の実施形態に関する水道プラント運用システムの要部を示すブロック図である。本実施形態のシステム１は、コンピュータのハードウェア及びソフトウェアから構成されており、入力値抽出部１０、業務指標演算部１１、及び業務指標分類部１５の各機能を実現する構成である。

入力値抽出部１０及び業務指標演算部１１は、第１の本実施形態のシステムに含まれるものと同様である。即ち、入力値抽出部１０は、水道プラントから検出されるプラントデータＰＤの中から、業務指標演算部１１に必要な入力値を抽出する。また、業務指標演算部１１は、図３に示す水質モデルの中で、例えば臭気モデル３００を使用して、水道業務指標Ｎｏ．１０の水達成率（％）に相当する業務指標演算値ＰＩを算出する。業務指標分類部１５は、業務指標演算値ＰＩを出力すると共に、分類化した業務指標演算値ＰＩｃを出力する。

本実施形態のシステム１であれば、水道プラントから検出されるプラントデータＰＤの中から抽出した入力値（例えば原水蛍光強度ＦＬｏ）を使用して、水質モデルを使用した演算を実行することで、例えば水道業務指標Ｎｏ．１０の水達成率（％）に相当する業務指標演算値ＰＩを算出することができる。この場合、業務指標分類部１５において、算出された業務指標演算値ＰＩに類似する業務指標、及び非類似の業務指標に分類した分類化した業務指標演算値ＰＩｃを出力することができる。

具体的には、水道業務指標Ｎｏ．１０はカビ臭の指標であるが、同じ臭気に関する指標として水道業務指標Ｎｏ．１１の塩素臭に関する業務指標を類似の業務指標に分類する。同様に、類似の業務指標に分類されるものとして、水道業務指標Ｎｏ．２１の活性炭投入率の指標や、水道業務指標Ｎｏ．２の水源余裕率の指標がある。水道業務指標Ｎｏ．２の水源余裕率は、水源余裕でカビ臭が低減できる理由から類似の業務指標に分類できる。一方、水道業務指標Ｎｏ．１０はカビ臭の指標とは無関係な業務指標が、非類似の業務指標に分類される。

以上のように、例えば水道業務指標Ｎｏ．１０の業務指標演算値ＰＩを出力するだけでなく、この業務指標に関連する他の業務指標として、例えば水道業務指標Ｎｏ．１１、Ｎｏ．２１、Ｎｏ．２の指標を類似した業務指標に分類し、かつそれ以外の非類似の業務指標に分類した分類化業務指標演算値ＰＩｃを出力することができる。これにより、水道プラント運用システムのオペレータは複数の関連する業務指標を把握することができるため、業務指標を改善する運転支援を実現することができる。

なお、本実施形態において、業務指標の項目は水道業務指標Ｎｏ．１０に限定されることなく、他の水道業務指標や下水道業務指標の項目全てに適用することができる。また、関連する他の水道業務指標の業務指標演算値のみならず、対象の業務指標である例えば水道業務指標Ｎｏ．１０の演算値との相関係数や相関式などの関係式も出力してもよい。

［第５の実施形態］
図７は、第５の実施形態に関する水道プラント運用システムの要部を示すブロック図である。本実施形態のシステム１は、コンピュータのハードウェア及びソフトウェアから構成されており、入力値抽出部１０、業務指標演算部１１、及び業務指標最適化演算部１６の各機能を実現する構成である。

入力値抽出部１０及び業務指標演算部１１は、第１の本実施形態のシステムに含まれるものと同様である。即ち、入力値抽出部１０は、水道プラントから検出されるプラントデータＰＤの中から、業務指標演算部１１に必要な入力値を抽出する。また、業務指標演算部１１は、図３に示す水質モデルの中で、例えば臭気モデル３００を使用して、水道業務指標Ｎｏ．１０の水達成率（％）に相当する業務指標演算値ＰＩを算出する。業務指標最適化演算部１６は、業務指標演算値ＰＩを出力すると共に、業務指標が最適値になるように関連データの最適化演算を実行した演算結果である業務指標最適化演算値ＰＩｍを出力する。

本実施形態のシステム１であれば、水道プラントから検出されるプラントデータＰＤの中から抽出した入力値（例えば原水蛍光強度ＦＬｏ）を使用して、水質モデルを使用した演算を実行することで、例えば水道業務指標Ｎｏ．１０の水達成率（％）に相当する業務指標演算値ＰＩを算出することができる。この場合、業務指標最適化演算部１６において、当該業務指標が最適値になるように関連データを最適化演算する。

具体的には、例えば水道業務指標Ｎｏ．１０に関連するデータとして、粉末活性炭注入率I、攪拌時間ｔ等の入力値を使用して、例えば周知の免疫的アルゴリズムによる最適化演算方式を利用して、水道業務指標Ｎｏ．１０の水達成率（％）が最大になるように粉末活性炭注入率Iと攪拌時間ｔ等の最適値である業務指標最適化演算値ＰＩｍを算出する。

以上のように、例えば水道業務指標Ｎｏ．１０の業務指標演算値ＰＩを出力するだけでなく、この業務指標を最適化した業務指標最適化演算値ＰＩｍを出力できる。これにより、水道プラント運用システムのオペレータは、業務指標の最適化値を参照して、業務指標を改善する運転支援を実現することができる。

なお、本実施形態において、業務指標の項目は水道業務指標Ｎｏ．１０に限定されることなく、他の水道業務指標や下水道業務指標の項目全てに適用することができる。また、最適化演算方式は、周知の免疫的アルゴリズムに限定されることなく、以下のような周知の方法を適用してもよい。即ち、例えば焼きなまし法（ＳＡ：Simulated Annealing ）、タブー探索（Tab Search ）などのメタヒューリスティクス、非線系最大推定法、非線系最小二乗法、主成分分析（ＰＣＡ：Principal Component Analysis ）手法、独立性成分分析（ＩＣＡ：Independent Component Analysis ）手法、特異値分解（ＳＶＤ：Singular Value Decomposition ）方法などがある。

さらに、最適化対象の業務指標は１つのみならず、複数種類に適用できる。即ち、入力値若しくは出力値が関連する業務指標、例えば水道業務指標Ｎｏ．１０のカビ臭から見たおいしい水達成率と、水道業務指標Ｎｏ．１２の総トリハロメタン濃度水質基準比では、両者ともに改善方法が「活性炭注入率」と共通しているので、これらの業務指標と改善方法とを同時に最適化演算してもよい。従って、水道業務指標Ｎｏ．１０，１２の各指標を最適化するための活性炭注入率を演算することができる。

［第６の実施形態］
図８は、第６の実施形態に関する水道プラント運用システムの要部を示すブロック図である。本実施形態のシステム１は、コンピュータのハードウェア及びソフトウェアから構成されており、運転管理関連の入力値抽出部１７、業務指標演算部１１、及び業務改善支援部１２の各機能を実現する構成である。

業務指標演算部１１は、第１の本実施形態のシステムに含まれるものと同様である。即ち、業務指標演算部１１は、図３に示す水質モデルの中で、例えば臭気モデル３００を使用して、水道業務指標Ｎｏ．１０の水達成率（％）に相当する業務指標演算値ＰＩを算出する。

運転管理関連の入力値抽出部１７は、水道プラントから検出されるプラントデータＰＤの中から、例えば原水蛍光強度ＦＬｏを運転管理関連の入力値として自動的に抽出する。業務改善支援部１２は、業務指標演算部１１から出力された運転管理関連の業務指標演算値と共に、前述した業務改善情報値ＲＩを算出する。

本実施形態のシステム１であれば、水道プラントから検出されるプラントデータＰＤの中から抽出した原水蛍光強度ＦＬｏを使用して、水質モデルを使用した演算を実行することで、例えば水道業務指標Ｎｏ．１０の水達成率（％）に相当する業務指標演算値ＰＩを算出することができる。この場合、プラントデータＰＤから例えば原水蛍光強度ＦＬｏが自動的に抽出されるので、業務指標演算部１１での演算速度を向上することができる。

なお、本実施形態において、運転管理関連の入力値として例えば原水蛍光強度ＦＬｏを自動的に抽出する場合について説明したが、これに限定されることなく、運転管理関連の他の入力値についても適用することができる。

［第７の実施形態］
図９は、第７の実施形態に関する水道プラント運用システムの要部を示すブロック図である。本実施形態のシステムは、コンピュータのハードウェア及びソフトウェアから構成されており、入力値抽出部１０、業務指標演算部１１、業務改善支援部１２、及びデータ周期調節部１８の各機能を実現する構成である。

入力値抽出部１０、業務指標演算部１１及び業務改善支援部１２は、第１の本実施形態のシステムに含まれるものと同様である。即ち、入力値抽出部１０は、水道プラントから検出されるプラントデータＰＤの中から、業務指標演算部１１に必要な入力値を抽出する。また、業務指標演算部１１は、図３に示す水質モデルの中で、例えば臭気モデル３００を使用して、水道業務指標Ｎｏ．１０の水達成率（％）に相当する業務指標演算値ＰＩを算出する。業務改善支援部１２は、業務指標演算値ＰＩと共に、業務改善情報値ＲＩを表示装置に出力する。データ周期調節部１８は、入力値抽出部１０により抽出された入力値から、例えば１０〜３０分周期のデータのみを抽出することで、例えば原水蛍光強度ＦＬｏを迅速に抽出する。

本実施形態のシステムであれば、水道プラントから検出されるプラントデータＰＤの中から抽出した原水蛍光強度ＦＬｏを使用して、水質モデルを使用した演算を実行することで、例えば水道業務指標Ｎｏ．１０の水達成率（％）に相当する業務指標演算値ＰＩを算出することができる。この場合、データ周期調節部１８により、例えば入力値抽出部１０により抽出された入力値から、例えば１０〜３０分周期で原水蛍光強度ＦＬｏが選択されて業務指標演算部１１に転送することができる。従って、プラントデータＰＤから原水蛍光強度ＦＬｏが周期毎でかつ迅速に抽出されるので、結果として業務指標演算部１１の演算速度を向上することができる。

なお、本実施形態において、周期毎に抽出する入力値として例えば原水蛍光強度ＦＬｏを選択する場合について説明したが、これに限定されることなく、他の入力値を周期毎に抽出する場合にも適用することができる。

［第８の実施形態］
図１０は、第８の実施形態に関する水道プラント運用システムの要部を示すブロック図である。本実施形態のシステム１は、コンピュータのハードウェア及びソフトウェアから構成された入力値抽出部１０、業務指標演算部１１、及び業務改善支援部１２以外に、データ送信部１９とデータ受信部２０とを有する構成である。

入力値抽出部１０、業務指標演算部１１及び業務改善支援部１２は、第１の本実施形態のシステムに含まれるものと同様である。即ち、入力値抽出部１０は、水道プラントから検出されるプラントデータＰＤの中から、業務指標演算部１１に必要な入力値を抽出する。また、業務指標演算部１１は、図３に示す水質モデルの中で、例えば臭気モデル３００を使用して、水道業務指標Ｎｏ．１０の水達成率（％）に相当する業務指標演算値ＰＩを算出する。業務改善支援部１２は、業務指標演算値ＰＩと共に、業務改善情報値ＲＩを表示装置に出力する。

データ送信部１９とデータ受信部２０は、例えばインターネットで接続されており、入力値抽出部１０の機能を有するコンピュータから出力される入力値を、業務指標演算部１１及び業務改善支援部１２の機能を有するコンピュータに伝送する。

本実施形態のシステムであれば、水道プラントから検出されるプラントデータＰＤの中から抽出した原水蛍光強度ＦＬｏを使用して、水質モデルを使用した演算を実行することで、例えば水道業務指標Ｎｏ．１０の水達成率（％）に相当する業務指標演算値ＰＩを算出することができる。この場合、入力値抽出部１０で抽出された原水蛍光強度ＦＬｏである入力値は、データ送信部１９、インターネット、及びデータ受信部２０を経由して、業務指標演算部１１に伝送される。従って、業務指標演算部１１及び業務改善支援部１２の機能を有するコンピュータが、水道プラントから離れた遠隔地に設置されている場合でも、入力値抽出部１０で抽出された入力値を高速に伝送することが可能である。これにより、結果として業務指標演算部１１の演算速度を向上することができる。

なお、本実施形態において、業務指標の項目は水道業務指標Ｎｏ．１０に限定されることなく、他の水道業務指標や下水道業務指標の項目全てに適用することができる。また、業務指標演算部１１及び業務改善支援部１２のそれぞれが異なるコンピュータにより構成されており、各コンピュータ間をデータ送信部、インターネット、及びデータ受信部により接続されている構成でもよい。さらに、業務改善支援部１２から出力される業務指標演算値ＰＩ及び業務改善情報値ＲＩを、データ送信部、インターネット、及びデータ受信部を経由して、遠隔地に設置された例えば監視用コンピュータに伝送される構成でもよい。

さらに、データの送受信方法はインターネットに限定されず、無線通信、ＬＡＮ等の種々のデータ通信回線を利用する方法でもよい。

［第９の実施形態］
図１１は、第９の実施形態に関する水道プラント運用システムの要部を示すブロック図である。本実施形態のシステムは、コンピュータのハードウェア及びソフトウェアから構成された入力値抽出部１０、業務指標演算部１１、及び業務改善支援部１２以外に、業務契約書作成部２１を有する構成である。

入力値抽出部１０、業務指標演算部１１及び業務改善支援部１２は、第１の本実施形態のシステムに含まれるものと同様である。即ち、入力値抽出部１０は、水道プラントから検出されるプラントデータＰＤの中から、業務指標演算部１１に必要な入力値を抽出する。また、業務指標演算部１１は、図３に示す水質モデルの中で、例えば臭気モデル３００を使用して、水道業務指標Ｎｏ．１０の水達成率（％）に相当する業務指標演算値ＰＩを算出する。業務改善支援部１２は、業務指標演算値ＰＩと共に、業務改善情報値ＲＩを出力する。業務契約書作成部２１は、業務改善情報値ＲＩに基づいて業務契約書情報ＡＩを作成する。

本実施形態のシステムであれば、水道プラントから検出されるプラントデータＰＤの中から抽出した原水蛍光強度ＦＬｏを使用して、水質モデルを使用した演算を実行することで、例えば水道業務指標Ｎｏ．１０の水達成率（％）に相当する業務指標演算値ＰＩを算出することができる。さらに、業務改善支援部１２からは、業務指標演算値ＰＩ及び業務改善情報値ＲＩが出力される。

この場合、業務契約書作成部２１は、前述したように、業務改善情報値ＲＩとして粉末活性炭注入率Ｉの微分値ΔＩが演算され、当該微分値ΔＩが非常に大きい時に、例えば現状の粉末活性炭注入率の最大値を超えた時に、粉末活性炭注入率の増設用の契約書を作成する。この契約書には、「発注者や受注者の名称と住所」、「契約の名称」、「契約の期間」、「契約の内容」等の情報が含まれている。従って、現状の業務改善のみでは事実上の改善は不可能な場合に、新規契約書作成により業務改善を促進することが可能となる。

なお、本実施形態において、業務指標の項目は水道業務指標Ｎｏ．１０に限定されることなく、他の水道業務指標や下水道業務指標の項目全てに適用することができる。また、業務契約書作成部２１により作成された契約書情報ＡＩを、前述の図１０に示すデータ伝送方法により、遠隔地に設置された契約先のコンピュータに伝送する構成でもよい。契約先のコンピュータからは、当該契約の内容に対するコメント等の情報を返信することも可能である。

なお、各本実施形態において、入力値抽出部１０、業務指標演算部１１及び業務改善支援部１２は、主としてコンピュータのソフトウェアにより実現される構成について説明した。この場合、ソフトウェアは、固定的なものではなく、インターネットを介してＡＳＰ（アプリケーション・サービス・プロバイダ）から提供される構成でもよい。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の第１の実施形態に関する水道プラント運用システムの要部を示すブロック図。本実施形態に関するシステムの作用を説明するためのフローチャート。本実施形態に関する水質モデルの具体例を示す図。第２の実施形態に関する水道プラント運用システムの要部を示すブロック図。第３の実施形態に関する水道プラント運用システムの要部を示すブロック図。第４の実施形態に関する水道プラント運用システムの要部を示すブロック図。第５の実施形態に関する水道プラント運用システムの要部を示すブロック図。第６の実施形態に関する水道プラント運用システムの要部を示すブロック図。第７の実施形態に関する水道プラント運用システムの要部を示すブロック図。第８の実施形態に関する水道プラント運用システムの要部を示すブロック図。第９の実施形態に関する水道プラント運用システムの要部を示すブロック図。国内規格での水道業務指標を説明するための具体例を示す図。

符号の説明

１０…入力値抽出部、１１…業務指標演算部、１２…業務改善支援部、
１３…関連プラントデータ抽出部、１４…業務指標予測演算部、
１５…業務指標分類部、１６…業務指標最適化演算部、
１７…運転管理関連の入力値抽出部、１８…データ周期調節部、１９…データ送信部、
２０…データ受信部、２１…業務契約書作成部。

Claims

上水道又は下水道の水道プラントから検出される複数種のプラントデータの中から、指定された水道の業務指標を演算するために必要な入力値を抽出する入力値抽出手段と、
前記入力値抽出手段により抽出された入力値を使用して、前記指定された業務指標に対応する演算式で演算し、当該業務指標演算値を出力する業務指標演算手段と、
前記業務指標演算手段から出力された前記業務指標演算値を使用して、目標の業務指標値を達成するために必要な業務指標改善情報を生成する改善情報生成手段と
を具備したことを特徴とする水道プラント運用システム。
前記改善情報生成手段は、
前記業務指標演算値を使用して、目標の業務指標値を達成するために必要な業務改善情報値を演算して出力する業務改善演算手段を有することを特徴とする請求項１に記載の水道プラント運用システム。
前記業務改善情報値は、前記業務指標に関連する水道プラントのプラントデータとの関係値であることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載の水道プラント運用システム。
前記入力値抽出手段により抽出された入力値の予測値を演算する予測値演算手段を有し、
前記改善情報生成手段は、前記予測値と前記業務指標演算手段からの業務指標演算値である現在値との比較演算結果に基づいた業務指標改善情報を生成するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の水道プラント運用システム。
前記業務指標演算手段からの業務指標演算値を分類化する分類化手段を有することを特徴とする請求項１に記載の水道プラント運用システム。
前記業務指標演算手段からの業務指標演算値が最適値になるように、当該業務指標の関連データの最適化演算を実行する業務指標最適化演算手段を有することを特徴とする請求項１に記載の水道プラント運用システム。
前記入力値抽出手段は、水道プラントの運転管理に関連する前記入力値を、前記プラントデータの中から自動的に抽出する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の水道プラント運用システム。
前記入力値抽出手段により抽出された入力値から、指定の周期毎に抽出される入力値を選択して前記業務指標演算手段に転送するデータ周期調整手段を有することを特徴とする請求項１に記載の水道プラント運用システム。
前記入力値抽出手段と前記業務指標演算手段との間を接続するデータ通信手段を有し、
前記データ通信手段は、前記入力値抽出手段により抽出された入力値を前記業務指標演算手段に伝送するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の水道プラント運用システム。
前記業務改善情報値に基づいて業務契約書を作成する手段を有することを特徴とする請求項１に記載の水道プラント運用システム。