JP2012099049A - 配水量計画予測システム、その予測方法およびそのプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】廉価なコストで予測の配水量計画パターンと実測の配水量実績との偏差を少なくすることを可能とする。
【解決手段】配水量計画予測システムは、時系列に取得した実際の配水量実績値Ｄの情報に基づいて、未来の予測の配水量である配水量計画パターンを作成する日が、祝日の場合には設定した期間の過去の土曜日の配水量実績値を求める一方、祝日以外の日である平日の場合には設定した期間の過去の同じ曜日の配水量実績値を求め、求めた配水量実績値の平均を当日の配水量計画パターンとすることで、未来の所定期間の配水量の予測である配水量計画パターンＡを作成する配水量計画作成部と、予測の配水量計画パターンＡと実測した配水量実績値Ｄとのズレが所定の許容偏差範囲Ｂ、Ｃを逸脱する場合、未来の所定期間の予測の配水量計画パターンＡを実際の配水量実績値Ｄとのズレが少なくなるように補正する配水量計画予測パターン補正部とを備える。
【選択図】図３
【解決手段】配水量計画予測システムは、時系列に取得した実際の配水量実績値Ｄの情報に基づいて、未来の予測の配水量である配水量計画パターンを作成する日が、祝日の場合には設定した期間の過去の土曜日の配水量実績値を求める一方、祝日以外の日である平日の場合には設定した期間の過去の同じ曜日の配水量実績値を求め、求めた配水量実績値の平均を当日の配水量計画パターンとすることで、未来の所定期間の配水量の予測である配水量計画パターンＡを作成する配水量計画作成部と、予測の配水量計画パターンＡと実測した配水量実績値Ｄとのズレが所定の許容偏差範囲Ｂ、Ｃを逸脱する場合、未来の所定期間の予測の配水量計画パターンＡを実際の配水量実績値Ｄとのズレが少なくなるように補正する配水量計画予測パターン補正部とを備える。
【選択図】図３
Description
本発明は、水道プラントの情報を収集し、プラントの配水量計画を予測する配水量計画予測システム、その予測方法およびそのプログラムに関する。
従来、上水場の配水パターンを算出する場合、蓄積された上水場プラントのデータである細分化されたデータから複雑な演算式で演算した結果により算出を行っている。
例えば、特許文献１は予測対象日の所定期間や季節を考慮し、また、特許文献２は、配水管網解析手段、ファジ推論手段を用いて需要予測と予測補正を行う技術が開示されている。
例えば、特許文献１は予測対象日の所定期間や季節を考慮し、また、特許文献２は、配水管網解析手段、ファジ推論手段を用いて需要予測と予測補正を行う技術が開示されている。
ところで、予測した配水量計画パターンによる配水監視を行っている上水場で、そのプラント情報実績値ファイルから作成された予測の配水量計画パターンと実測した配水実績の偏差を少なくするには、予測の配水量計画パターン作成のための長期間のプラント実績データの保存や、曜日、休日／平日区分、天候等々に細分化されたデータの管理が必要となる。
また、上水場プラントの実績データから補正データを抽出する演算式が複雑になるという問題がある。
このような処理を効率良く行うためには専用の処理装置を設置するのが望ましいが、複雑な演算式を用いることなどから専用の処理装置のコストが高く、費用が高騰するという問題がある。そのため、配水監視のみを行っている上水場では費用の面で専用の処理装置を設置することが困難となっている。
このような処理を効率良く行うためには専用の処理装置を設置するのが望ましいが、複雑な演算式を用いることなどから専用の処理装置のコストが高く、費用が高騰するという問題がある。そのため、配水監視のみを行っている上水場では費用の面で専用の処理装置を設置することが困難となっている。
本発明は上記実状に鑑み、廉価なコストで予測の配水量計画パターンと実測の配水量実績との偏差を少なくすることが可能な配水量計画予測システム、その予測方法およびそのプログラムの提供を目的とする。
上記目的を達成すべく、第１の本発明に関わる配水量計画予測システムは、上水場設備から需要家へ上水を供給する配水量の計画を作成する配水量計画予測システムであって、時系列に取得した実際の配水量実績値の情報に基づいて、未来の予測の配水量である配水量計画パターンを作成する日が、祝日の場合には設定した期間の過去の土曜日の配水量実績値を求める一方、祝日以外の日である平日の場合には設定した期間の過去の同じ曜日の配水量実績値を求め、前記求めた配水量実績値の平均を当日の前記配水量計画パターンとすることで、未来の所定期間の配水量の予測である配水量計画パターンを作成する配水量計画作成部と、前記予測の配水量計画パターンと実測した配水量実績値とのズレが所定の許容偏差範囲を逸脱する場合、前記未来の所定期間の予測の配水量計画パターンを実際の配水量実績値とのズレが少なくなるように補正する配水量計画予測パターン補正部とを備えている。
第２の本発明に関わる配水量計画予測システムの予測方法は、上水場設備から需要家へ上水を供給する配水量の計画を作成する配水量計画予測システムの予測方法であって、
前記配水量計画予測システムは、配水量計画作成部と配水量計画予測パターン補正部とを備え、配水量計画作成部は、時系列に取得した実際の配水量実績値の情報に基づいて、未来の予測の配水量である配水量計画パターンを作成する日が、祝日の場合には設定した期間の過去の土曜日の配水量実績値を求める一方、祝日以外の日である平日の場合には設定した期間の過去の同じ曜日の配水量実績値を求め、前記求めた配水量実績値の平均を当日の前記配水量計画パターンとすることで、未来の所定期間の配水量の予測である配水量計画パターンを作成し、前記配水量計画予測パターン補正部は、前記予測の配水量計画パターンと実測した配水量実績値とのズレが所定の許容偏差範囲を逸脱する場合、前記未来の所定期間の予測の配水量計画パターンを実際の配水量実績値とのズレが少なくなるように補正している。
前記配水量計画予測システムは、配水量計画作成部と配水量計画予測パターン補正部とを備え、配水量計画作成部は、時系列に取得した実際の配水量実績値の情報に基づいて、未来の予測の配水量である配水量計画パターンを作成する日が、祝日の場合には設定した期間の過去の土曜日の配水量実績値を求める一方、祝日以外の日である平日の場合には設定した期間の過去の同じ曜日の配水量実績値を求め、前記求めた配水量実績値の平均を当日の前記配水量計画パターンとすることで、未来の所定期間の配水量の予測である配水量計画パターンを作成し、前記配水量計画予測パターン補正部は、前記予測の配水量計画パターンと実測した配水量実績値とのズレが所定の許容偏差範囲を逸脱する場合、前記未来の所定期間の予測の配水量計画パターンを実際の配水量実績値とのズレが少なくなるように補正している。
第３の本発明に関わる配水量計画予測システムのプログラムは、第２の本発明に関わる配水量計画予測システムの予測方法を、コンピュータで実行させるためのプログラムである。
以上、本発明によれば、廉価なコストで予測した配水量計画パターンと実測の配水量実績との偏差を少なくすることが可能となる。
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係わる配水監視システムＳの全体構成を示す。
実施形態の配水監視システムＳは、配水計画に基づいて配水監視を行う上水場設備のプラント２６を対象とする。
図１は、本発明の一実施形態に係わる配水監視システムＳの全体構成を示す。
実施形態の配水監視システムＳは、配水計画に基づいて配水監視を行う上水場設備のプラント２６を対象とする。
プラント２６は、浄水場(図示せず)から上水が送られる配水池Ａ１９から、ポンプ２０により流入弁２１を介して配水池Ｂ２２に送水し、配水池Ｂ２２から一般需要家２５に上水が配水される。なお、実際のプラント(上水場設備)２６は、本プラントを複数接続した形であり、プラント２６は一つのモデルプラントである。
配水池Ｂ２２の下流には、一般需要家２５に送水する流量(配水量)を計測する流量計２３と、一般需要家２５に送水する管路内の圧力を計測する圧力計２４とが設けられている。
配水監視システムＳは、プラント２６から一般需要家２５へ供給する上水の未来の予測の配水量計画を、実績値とのズレが許容偏差範囲を逸脱する場合に実際の配水とのズレが少なくなるように補正し、実績値とのズレが少ない予測の配水量計画を作成するシステムである。
配水監視システムＳは、プラント２６から一般需要家２５へ供給する上水の未来の予測の配水量計画を、実績値とのズレが許容偏差範囲を逸脱する場合に実際の配水とのズレが少なくなるように補正し、実績値とのズレが少ない予測の配水量計画を作成するシステムである。
そのため、配水監視システムＳは、監視制御装置１６を具備しており、監視制御装置１６は、プラント２６から一般需要家２５への未来の予測の配水量計画を作成し、配水量績値とのズレが許容偏差範囲を逸脱する場合に予測の配水量計画の補正を行い、ズレが許容偏差範囲内に入る予測の配水量計画を出力している。
上水場設備のプラント２６は、入出力制御装置１５、通信制御装置１４、通信回線１３、通信制御装置１２などを介して、監視制御装置１６に接続されている。これにより、プラント２６の流量計２３の流量などの計測値が監視制御装置１６に取得されている。
監視制御装置１６には、監視員(ユーザ)が入力を行うためのキーボード、マウス、タッチパネルなどの入力装置２と、監視員に対して表示を行う表示装置１とが接続されている。
監視制御装置１６には、監視員(ユーザ)が入力を行うためのキーボード、マウス、タッチパネルなどの入力装置２と、監視員に対して表示を行う表示装置１とが接続されている。
監視制御装置１６は、プラント２６の流量計２３で実測された配水量実績(流量)のデータが所定の周期(例えば、１分周期)で入力されるプラント情報メモリ１０と、予測の配水計画パターン(図３のＡ参照)を作成する周期を設定するための周期タイマ１８と、当該周期で配水計画パターンを作成・補正する処理(図２の処理)のスケジュールを作成し管理するスケジュール処理部１７と、プラント情報メモリ１０で収集した実測の配水量実績(流量)のデータを収集する実績値収集処理部９と、収集した実測の配水量実績のデータがシステム日付けと関連付け蓄積されるプラント情報実績値ファイル８とを備えている。
また、監視制御装置１６は、未来の予測の配水量計画を作成するとともにズレが実績値に対して大きい場合に補正して出力する予測処理部２７と、入力装置２からの設定情報などの入力情報を取り込む設定情報取り込み処理部３と、予測処理部２７、プラント情報実績値ファイル８などの情報を画面情報として表示装置１に出力する画面表示処理部４とを備えている。
設定情報取り込み処理部３は、入力装置２からの設定情報などの入力情報をスケジュール処理部１７、プラント情報実績値ファイル８、および予測処理部２７に出力する。
設定情報取り込み処理部３は、入力装置２からの設定情報などの入力情報をスケジュール処理部１７、プラント情報実績値ファイル８、および予測処理部２７に出力する。
監視制御装置１６の予測処理部２７は、プラント情報実績値ファイル８の情報を基に未来の予測の配水量計画パターンを作成する予測パターン計画処理部７と、作成した予測の配水量計画パターンが実績値との許容偏差範囲内になるようにプラント情報メモリ１０に記憶される実測した配水量実績の情報を基に補正を行い、補正後の予測の配水量計画パターンを出力する予測パターン補正演算処理部５と、予測パターン計画処理部７で作成した予測の配水量計画パターン、予測パターン補正演算処理部５から出力される補正後の予測の配水量計画パターンが記憶される一時記憶領域の配水予測パターンメモリ６とを有している。
＜監視制御装置１６のハードウェア＞
監視制御装置１６は、ＦＡＰＣ(Factory Personal Computer)を含むハイスペック(高仕様)ＰＣ、サーバなどのコンピュータであり、ＣＰＵ(Central Processing Unit)と、ＲＡＭ(Random Access Memory)、フラッシュメモリ、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)などのメモリとを有している。
監視制御装置１６は、ＦＡＰＣ(Factory Personal Computer)を含むハイスペック(高仕様)ＰＣ、サーバなどのコンピュータであり、ＣＰＵ(Central Processing Unit)と、ＲＡＭ(Random Access Memory)、フラッシュメモリ、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)などのメモリとを有している。
メモリには、配水監視システムＳの制御プログラムが格納されており、ＣＰＵが配水監視システムＳの制御プログラムを実行することにより、予測処理部２７、スケジュール処理部１７、実績値収集処理部９、設定情報取り込み処理部３、画面表示処理部４などの機能が具現化される。
また、メモリには、プラント情報実績値ファイル８が、表形式、オブジェクト形式を含むデータベースなどの記憶部として格納されている。その他、メモリには、プラント情報メモリ１０、配水予測パターンメモリ６が、テンポラリファイル(Temporary File)などの記憶領域として格納されている。
プラント情報実績値ファイル８には、データ項目として、日付、曜日、休日／平日区分、時間(時刻)、流量計２３で実測した配水量実績値(流量)などが記憶される。
プラント情報実績値ファイル８には、データ項目として、日付、曜日、休日／平日区分、時間(時刻)、流量計２３で実測した配水量実績値(流量)などが記憶される。
＜配水監視システムＳの機能＞
一般需要家２５の一日の水需要量パターンは、生活パターン(例えば、月曜日は週初、金曜日は週末、土・日曜日は休日の生活パターン)から一般的に曜日に依存する。一方、一般需要家２５の水需要量は、天候、気温、湿度等により変動する。例えば、天候が良い、気温が高い、湿度が低いと水需要量が増加する一方、天候が悪い、気温が低い、湿度が高いと水需要量が減少する。
一般需要家２５の一日の水需要量パターンは、生活パターン(例えば、月曜日は週初、金曜日は週末、土・日曜日は休日の生活パターン)から一般的に曜日に依存する。一方、一般需要家２５の水需要量は、天候、気温、湿度等により変動する。例えば、天候が良い、気温が高い、湿度が低いと水需要量が増加する一方、天候が悪い、気温が低い、湿度が高いと水需要量が減少する。
配水監視システムＳにおいては、実測した配水量実績パターン(流量)の情報は、プラント２６の側に設置される入出力制御装置１５によって収集して通信制御装置１４に出力し、通信回線１３、通信制御装置１２を経由して監視制御装置１６の通信制御部１１に入力される。
監視制御装置１６のプラント情報メモリ１０には、通信制御部１１から入力する最新のプラント情報(実測した配水量実績パターン(流量)の情報)が瞬時値として格納される。
監視制御装置１６のプラント情報メモリ１０には、通信制御部１１から入力する最新のプラント情報(実測した配水量実績パターン(流量)の情報)が瞬時値として格納される。
実績値収集処理部９は、所定の周期(例えば、１分周期)で起動を受け、プラント情報メモリ１０に格納されるプラント情報(実測の配水量実績パターン(流量)の情報)を、時系列に所定の周期(例えば、１分単位)で１日ごとに設定した期間(例えば、数週間分)、プラント情報実績値ファイル８に蓄積する。また、実績値収集処理部９は、監視制御装置１６内のシステム日時の情報から曜日および休日／平日区分を計算し、この曜日および休日／平日区分についても、プラント情報実績値ファイル８に記録する。
プラント情報実績値ファイル８には、監視員(ユーザ)により入力装置２から設定される１日単位の天候、気温、湿度など水需要量の大小に影響する情報が、設定情報取り込み処理部３から取得され蓄積される。
なお、１日単位の天候、気温、湿度など水需要量の大小に影響する情報は、監視員(ユーザ)が入力することなく、各種計測器を設けてそれぞれの情報を取得し、プラント情報実績値ファイル８に蓄積してもよい。或いは、各情報を他のシステムからプラント情報実績値ファイル８に蓄積してもよい。その他、オンラインで各情報を、通信回線を介してプラント情報実績値ファイル８に蓄積してもよく、１日単位の天候、気温、湿度など水需要量の大小に影響する情報の取得は如何なる態様でもよい。
予測パターン計画処理部７は、入力装置２から周期タイマ１８に設定された周期(例えば、３０分〜１時間周期)で、スケジュール処理部１７により起動を受け、プラント情報実績値ファイル８に保存される過去の配水量実績値(実測した流量)の情報を基に、配水監視する本日の未来の予測の配水量計画パターンを所定期間分(例えば、１日分)作成し(後記の図２の未来の配水量計画データの抽出の処理)、配水予測パターンメモリ６に格納する。
予測パターン補正演算処理部５は、配水予測パターンメモリ６に格納された予測した配水量計画パターンとプラント情報実績値ファイル８に記憶される実測した配水量実績（流量）の情報とを比較し、入力装置２またはシステムで自動設定される許容偏差範囲を逸脱する場合には、配水予測パターンメモリ６内の予測した配水量計画パターンの補正を行う(後記の図２の補正演算処理)。
予測パターン補正演算処理部５は、配水予測パターンメモリ６に格納された予測した配水量計画パターンとプラント情報実績値ファイル８に記憶される実測した配水量実績（流量）の情報とを比較し、入力装置２またはシステムで自動設定される許容偏差範囲を逸脱する場合には、配水予測パターンメモリ６内の予測した配水量計画パターンの補正を行う(後記の図２の補正演算処理)。
具体的には、予測パターン補正演算処理部５は、設定された期間(例えば、１日)の過去の実測の配水量実績値と予測した配水量計画パターンとの偏差を算出し、それぞれの偏差の平均値で本日の未来の予測の配水量計画パターンを自動補正する。
一般に、予測パターン計画処理部７にてプラント情報実績値ファイル８から抽出されたデータは、蓄積されている天候、気温、湿度等のプラント情報実績値ファイル８に記憶されるデータが多いほど、同条件での実測の配水量実績値と予測の配水量計画パターンとのデータの偏差は少なくなる。しかし、現在の季節（春夏秋冬）が考慮されないデータで演算されることになる。
一般に、予測パターン計画処理部７にてプラント情報実績値ファイル８から抽出されたデータは、蓄積されている天候、気温、湿度等のプラント情報実績値ファイル８に記憶されるデータが多いほど、同条件での実測の配水量実績値と予測の配水量計画パターンとのデータの偏差は少なくなる。しかし、現在の季節（春夏秋冬）が考慮されないデータで演算されることになる。
そこで、本日から設定月数分過去に遡った月数の中で、同じ曜日で休日／平日区分が同じで、同時刻の条件でプラント情報実績値ファイル８から抽出したデータの平均値なら、現在に近い季節の(直近の)データであるため、予測の配水量計画パターンと実測の配水量実績値との偏差を少なくすることができる。
なお、補正後も入力装置２から設定される許容偏差範囲を逸脱する場合には、補正係数を入力装置２から任意に手動設定またはシステムで自動設定することで、偏差を許容偏差範囲内になるように調整する。
なお、補正後も入力装置２から設定される許容偏差範囲を逸脱する場合には、補正係数を入力装置２から任意に手動設定またはシステムで自動設定することで、偏差を許容偏差範囲内になるように調整する。
＜未来の配水量計画データの抽出と補正演算処理＞
次に、配水監視システムＳで行う上水場設備のプラント２６の未来の配水量計画データの算出(予測)とその補正演算処理について、処理フローの図２に従って説明する。
図２の未来の配水量計画データの抽出と補正演算処理は、前記したように、入力装置２から周期タイマ１８に設定された周期(例えば、３０分〜１時間などの周期)でスケジュール処理部１７により起動を受け、予測パターン計画処理部７が、図２のＳ(ステップ)１０１〜Ｓ１０６を行うものであり、予測パターン補正演算処理部５が、Ｓ(ステップ)１０８、Ｓ１０９を行うものである。
例えば、水を多く使う食事、入浴の時間帯は、短い３０分周期、水を余り使用しない時間帯は、１時間周期で図２の処理が行われる。
次に、配水監視システムＳで行う上水場設備のプラント２６の未来の配水量計画データの算出(予測)とその補正演算処理について、処理フローの図２に従って説明する。
図２の未来の配水量計画データの抽出と補正演算処理は、前記したように、入力装置２から周期タイマ１８に設定された周期(例えば、３０分〜１時間などの周期)でスケジュール処理部１７により起動を受け、予測パターン計画処理部７が、図２のＳ(ステップ)１０１〜Ｓ１０６を行うものであり、予測パターン補正演算処理部５が、Ｓ(ステップ)１０８、Ｓ１０９を行うものである。
例えば、水を多く使う食事、入浴の時間帯は、短い３０分周期、水を余り使用しない時間帯は、１時間周期で図２の処理が行われる。
図２のＳ１０１にて本日が祝日か否か判定する。つまり、本日が祝日か、または、祝日以外の日である月曜日〜日曜日か否か判定する。
本日が祝日と判定された場合(Ｓ１０１でＹes)は、Ｓ１０２にて、プラント情報実績値ファイル８から過去の一番最近の土曜日を抽出し、Ｓ１０４にてそこから設定月数分過去に遡った月数の中にある土曜日の同時刻の実測の配水量実績値(流量計２３で計測した流量)のデータをプラント情報実績値ファイル８から抽出する。ここで、祝日の配水量実績値は土曜日に最も近いため、祝日の場合には土曜日の配水量実績値を用いることとしている。
なお、図２では、Ｓ１０３〜Ｓ１０５で設定月数分過去に遡るのを、一月分過去に遡る場合を例示している。
本日が祝日と判定された場合(Ｓ１０１でＹes)は、Ｓ１０２にて、プラント情報実績値ファイル８から過去の一番最近の土曜日を抽出し、Ｓ１０４にてそこから設定月数分過去に遡った月数の中にある土曜日の同時刻の実測の配水量実績値(流量計２３で計測した流量)のデータをプラント情報実績値ファイル８から抽出する。ここで、祝日の配水量実績値は土曜日に最も近いため、祝日の場合には土曜日の配水量実績値を用いることとしている。
なお、図２では、Ｓ１０３〜Ｓ１０５で設定月数分過去に遡るのを、一月分過去に遡る場合を例示している。
一方、Ｓ１０１で本日が祝日でなく平日(祝日以外の月曜日〜日曜日)であると判定された場合(Ｓ１０１でＮｏ)、Ｓ１０３にて、プラント情報実績値ファイル８から本日から設定月数分過去に遡った月数の間に、休日区分があるか否か判定する。以下で、平日という場合には、祝日以外の日の月曜日〜日曜日を指すものとする。
休日区分があると判定された場合(Ｓ１０３でＹes)は、Ｓ１０５にて、その日は対象外とし、さらに設定月数分(図２では一月分として図示)過去に遡った同じ曜日で休日／平日区分が同じで同時刻の配水量実績値のデータをプラント情報実績値ファイル８から抽出する。
休日区分があると判定された場合(Ｓ１０３でＹes)は、Ｓ１０５にて、その日は対象外とし、さらに設定月数分(図２では一月分として図示)過去に遡った同じ曜日で休日／平日区分が同じで同時刻の配水量実績値のデータをプラント情報実績値ファイル８から抽出する。
一方、Ｓ１０３にて、本日から設定月数分(図２では一月分として図示)過去に遡った月数の間に休日区分が無いと判定された場合は(Ｓ１０３でＮｏ)、Ｓ１０４にて、本日から設定月数分(図２では一月分として図示)過去に遡った月数の間に同じ曜日で休日／平日区分が同じで同時刻の実測配水量実績値(流量)のデータをプラント情報実績値ファイル８から抽出する。
そして、Ｓ１０６では、Ｓ１０４とＳ１０５とで設定された周期で抽出された実測の配水量実績値(流量計２３で実測した流量)を平均して未来の予測である本日の配水量計画パターンを作成する。
そして、Ｓ１０６では、Ｓ１０４とＳ１０５とで設定された周期で抽出された実測の配水量実績値(流量計２３で実測した流量)を平均して未来の予測である本日の配水量計画パターンを作成する。
続いて、Ｓ１０７にて、監視員(ユーザ)が、入力装置２から予測の配水量計画パターンと実測の配水量実績値(実測した流量)との許容偏差範囲を設定する。なお、許容偏差範囲は、監視員(ユーザ)が設定することなく、配水量実績、気候、地域など種々条件を勘案し、予め許容偏差範囲をテーブルなどに設定しておき、システムで自動設定するように構成してもよい。
Ｓ１０８で、Ｓ１０６で求めた本日の未来の予測の配水量計画パターンと、プラント情報実績値ファイル８から抽出した本日の実測した配水量実績値(実測した流量)との現在(時刻)の偏差(ズレ)が設定した許容偏差範囲内か否か判定する。
偏差(ズレ)が設定した許容範囲を逸脱する場合(Ｓ１０８でＮｏ)には、Ｓ１０９にてＳ１０６で求めた本日の未来の予測の配水量計画パターンのデータを補正演算する。
偏差(ズレ)が設定した許容範囲を逸脱する場合(Ｓ１０８でＮｏ)には、Ｓ１０９にてＳ１０６で求めた本日の未来の予測の配水量計画パターンのデータを補正演算する。
Ｓ１０９の補正演算に用いられる補正係数は、現在から遡った過去の所定期間(例えば、１日など)の設定された周期で抽出された実測の配水量実績(実測した流量)と予測した配水量計画パターンとの偏差の平均値とし、この平均値で予測の配水量計画パターンを補正する。例えば、実測の配水量実績（実測した流量）が予測の配水量計画パターンより少なければ当該平均値を加算し、多ければ当該平均値を減算して補正する。なお、現在から遡る過去の所定期間は、1日以外に設定してもよく、適宜設定可能である。
その後、Ｓ１０８に移行し、現在の実測した配水量実績値(実測した流量)と補正した配水量計画パターンの値が、設定した許容偏差範囲内か否か判定を行う。
補正演算しても設定範囲を逸脱する場合(Ｓ１０８でＮｏ)は、Ｓ１１０にて、監視員(ユーザ)が入力装置２から補正係数を設定することで、Ｓ１０９で補正係数を加味した補正演算を実行する。
補正演算しても設定範囲を逸脱する場合(Ｓ１０８でＮｏ)は、Ｓ１１０にて、監視員(ユーザ)が入力装置２から補正係数を設定することで、Ｓ１０９で補正係数を加味した補正演算を実行する。
なお、補正演算しても設定範囲を逸脱する場合(Ｓ１０８でＮｏ)、Ｓ１１０にて、監視員(ユーザ)が入力装置２から補正係数を設定することなく、システムで補正係数を、ズレ量を基に許容偏差範囲内に入るように自動設定するように構成してもよい。
そして、もし、自動設定でズレ量が許容偏差範囲内に入らない場合には、監視員(ユーザ)に警告音、電子メールなどで報知するようにして、監視員(ユーザ)が入力装置２から補正係数を設定するようにしてもよい。
そして、もし、自動設定でズレ量が許容偏差範囲内に入らない場合には、監視員(ユーザ)に警告音、電子メールなどで報知するようにして、監視員(ユーザ)が入力装置２から補正係数を設定するようにしてもよい。
このように、Ｓ１０７で設定される許容偏差範囲を逸脱する場合(Ｓ１０８でＮｏ)には補正を行い(Ｓ１０９)、新たな未来の予測の配水量計画パターンを演算(算出)する(Ｓ１０９)。
以上が、図２に示す配水量計画データの算出と補正演算処理の流れである。
以上が、図２に示す配水量計画データの算出と補正演算処理の流れである。
図３(ａ)に、補正を行う前の予測の配水量計画パターン（Ａ）と、許容偏差範囲上限値パターン（Ｂ）および許容偏差範囲下限値パターン（Ｃ）と、配水量実績(実測した流量)（Ｄ）を示す。
また、図３(ｂ)に現在時刻で補正を行った後の予測の配水量計画パターン（Ａ１）と、許容偏差範囲上限値パターン（Ｂ１）および許容偏差範囲下限値パターン（Ｃ１）と、配水量実績（Ｄ）を示す。
また、図３(ｂ)に現在時刻で補正を行った後の予測の配水量計画パターン（Ａ１）と、許容偏差範囲上限値パターン（Ｂ１）および許容偏差範囲下限値パターン（Ｃ１）と、配水量実績（Ｄ）を示す。
現在時刻以降を比較対照すると、図３(ａ)の配水量計画パターン（Ａ）と許容偏差範囲上限値パターン（Ｂ）および許容偏差範囲下限値パターン（Ｃ）とが、現在時刻までの配水量実績（Ｄ）に従って、図３(ｂ)の配水量計画パターン（Ａ１）と許容偏差範囲上限値パターン（Ｂ１）および許容偏差範囲下限値パターン（Ｃ１）に補正されたことが分る。
上記構成によれば、未来の予測した配水量計画パターンが配水量実績値(実測した流量)との偏差(ズレ)が発生した場合、複雑な補正値の抽出処理を行うことなく、容易に予測の配水量計画パターンの補正を行うことができる。
そのため、設備などのコストが廉価で、予測の配水量計画パターンと実測の配水量実績の偏差(ズレ)を少なくすることが可能な配水量計画予測システム、その予測方法およびそのプログラムを得ることが可能である。
そのため、設備などのコストが廉価で、予測の配水量計画パターンと実測の配水量実績の偏差(ズレ)を少なくすることが可能な配水量計画予測システム、その予測方法およびそのプログラムを得ることが可能である。
なお、前記実施形態においては、予測の配水量計画パターンの期間を１日の場合を例示したが、数日でもよく、予測の配水量計画パターンの予測の期間は適宜設定可能である。ただし、予測の配水量計画パターンの期間は、1日が短期で補正がより有効(精確)であり、また、記憶容量も少なく済むため、より望ましい。
また、図２では、予測の配水量計画パターンを、任意の設定月数分過去に遡った月数の配水量実績値を基に作成する場合を例示したが、設定月数の期間を、例えば、３〜８週間に設定すれば、データの信頼性を保てるとともに、プラント情報実績値ファイル８の容量も大きくならないことから、より望ましい。
なお、前記実施形態においては、プラント情報実績値ファイル８を監視制御装置１６に格納する場合を例示したが、別体のデータベースサーバに格納してもよく、必ずしも監視制御装置１６に格納しなくてもよい。
また、前記実施形態においては、配水監視システムＳの処理をコンピュータ(ソフトウェア)で実現する場合を例示したが、その少なくとも一部をＩＣ(Integrated Circuit)、ＬＳＩ(Large Scale Integration)などの回路(ハードウェア)で構成してもよく、配水監視システムＳの機能を実現できれば、その実施態様は適宜選択可能であり、限定されない。
３ 設定情報取り込み処理部(配水量計画予測パターン補正部)
５ 予測パターン補正演算処理部(配水量計画予測パターン補正部)
７ 予測パターン計画処理部(配水量計画作成部)
９ 実績値収集処理部(配水量計画作成部、配水量計画予測パターン補正部)
１７ スケジュール処理部(配水量計画作成部)
１９ 配水池Ａ(上水場設備)
２０ ポンプ(上水場設備)
２１ 流入弁(上水場設備)
２２ 配水池Ｂ(上水場設備)
２３ 流量計(上水場設備)
２４ 圧力計(上水場設備)
２５ 一般需要家(需要家)
２６ プラント(上水場設備)
Ａ 配水量計画パターン
Ｂ 許容偏差範囲上限値パターン
Ｃ 許容偏差範囲下限値パターン
Ｄ 配水量実績値
Ｓ 配水監視システム(配水量計画予測システム)
５ 予測パターン補正演算処理部(配水量計画予測パターン補正部)
７ 予測パターン計画処理部(配水量計画作成部)
９ 実績値収集処理部(配水量計画作成部、配水量計画予測パターン補正部)
１７ スケジュール処理部(配水量計画作成部)
１９ 配水池Ａ(上水場設備)
２０ ポンプ(上水場設備)
２１ 流入弁(上水場設備)
２２ 配水池Ｂ(上水場設備)
２３ 流量計(上水場設備)
２４ 圧力計(上水場設備)
２５ 一般需要家(需要家)
２６ プラント(上水場設備)
Ａ 配水量計画パターン
Ｂ 許容偏差範囲上限値パターン
Ｃ 許容偏差範囲下限値パターン
Ｄ 配水量実績値
Ｓ 配水監視システム(配水量計画予測システム)
Claims (9)
- 上水場設備から需要家へ上水を供給する配水量の計画を作成する配水量計画予測システムであって、
時系列に取得した実際の配水量実績値の情報に基づいて、未来の予測の配水量である配水量計画パターンを作成する日が、祝日の場合には設定した期間の過去の土曜日の配水量実績値を求める一方、祝日以外の日である平日の場合には設定した期間の過去の同じ曜日の配水量実績値を求め、前記求めた配水量実績値の平均を当日の前記配水量計画パターンとすることで、未来の所定期間の配水量の予測である配水量計画パターンを作成する配水量計画作成部と、
前記予測の配水量計画パターンと実測した配水量実績値とのズレが許容偏差範囲を逸脱する場合、前記未来の所定期間の予測の配水量計画パターンを実際の配水量実績値とのズレが少なくなるように補正する配水量計画予測パターン補正部とを
備えることを特徴とする配水量計画予測システム。 - 請求項１に記載の配水量計画予測システムおいて、
前記設定した期間は、３〜８週である
ことを特徴とする配水量計画予測システム。 - 請求項１または請求項２に記載の配水量計画予測システムおいて、
前記所定期間は、１日である
ことを特徴とする配水量計画予測システム。 - 請求項１から請求項３の何れか一項に記載の配水量計画予測システムおいて、
前記配水量計画予測パターン補正部は、
過去における予測の配水量計画パターンと実際の配水量実績値とのズレの平均値を用いて前記未来の所定期間の予測の配水量計画パターンを補正する
ことを特徴とする配水量計画予測システム。 - 上水場設備から需要家へ上水を供給する配水量の計画を作成する配水量計画予測システムの予測方法であって、
前記配水量計画予測システムは、配水量計画作成部と配水量計画予測パターン補正部とを備え、
配水量計画作成部は、時系列に取得した実際の配水量実績値の情報に基づいて、未来の予測の配水量である配水量計画パターンを作成する日が、祝日の場合には設定した期間の過去の土曜日の配水量実績値を求める一方、祝日以外の日である平日の場合には設定した期間の過去の同じ曜日の配水量実績値を求め、前記求めた配水量実績値の平均を当日の前記配水量計画パターンとすることで、未来の所定期間の配水量の予測である配水量計画パターンを作成し、
前記配水量計画予測パターン補正部は、前記予測の配水量計画パターンと実測した配水量実績値とのズレが許容偏差範囲を逸脱する場合、前記未来の所定期間の予測の配水量計画パターンを実際の配水量実績値とのズレが少なくなるように補正する
ことを特徴とする配水量計画予測システムの予測方法。 - 請求項５に記載の配水量計画予測システムの予測方法おいて、
前記設定した期間は、３〜８週間である
ことを特徴とする配水量計画予測システムの予測方法。 - 請求項５または請求項６に記載の配水量計画予測システムの予測方法おいて、
前記所定期間は、１日である
ことを特徴とする配水量計画予測システムの予測方法。 - 請求項５から請求項７の何れか一項に記載の配水量計画予測システムの予測方法おいて、
前記配水量計画予測パターン補正部は、
過去における予測の配水量計画パターンと実際の配水量実績値とのズレの平均値を用いて前記未来の所定期間の予測の配水量計画パターンを補正する
ことを特徴とする配水量計画予測システムの予測方法。 - 請求項６から請求項８の何れか一項に記載の配水量計画予測システムの予測方法を、コンピュータで実行させるためのプログラム。
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| JPN6013052129; 平林 和也: '配水量予測システム' 技報安川電機 第６４巻 Ｎｏ．２, 20000515, ６７〜７１, 株式会社安川電機 * |
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