JP2016139243A - 評価値算出システム、支援システム、評価値算出方法、及び評価値算出プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】監視制御に用いるパラメータ値の選択を支援することができる評価値算出システム、支援システム、評価値算出方法、及び評価値算出プログラムを提供することである。【解決手段】実施形態の評価値算出システムは、取得部と、算出部と、評価部とを持つ。取得部は、重み係数の組み合わせの初期値を取得する。算出部は、初期値に基づいて重み係数の複数の組み合わせを決定し、組み合わせごとにパラメータ値を算出する。評価部は、パラメータ値と重み係数とに基づいて組み合わせごとに評価値を算出する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、評価値算出システム、支援システム、評価値算出方法、及び評価値算出プログラムに関する。

設備を監視及び制御する監視制御では、設備を監視及び制御するためのパラメータ値を選択する場合がある。最適なパラメータ値を選択することは、設備の運転員にとって容易ではない。しかしながら、従来のシステムは、監視制御に用いるパラメータ値の選択を支援することができない場合があった。

特開平１０−２９６６６７号公報 特開平９−２９７７９１号公報

本発明が解決しようとする課題は、監視制御に用いるパラメータ値の選択を支援することができる評価値算出システム、支援システム、評価値算出方法、及び評価値算出プログラムを提供することである。

実施形態の評価値算出システムは、取得部と、算出部と、評価部とを持つ。取得部は、重み係数の組み合わせの初期値を取得する。算出部は、初期値に基づいて重み係数の複数の組み合わせを決定し、組み合わせごとにパラメータ値を算出する。評価部は、パラメータ値と重み係数とに基づいて組み合わせごとに評価値を算出する。

第１の実施形態における、算出システムの構成を示す図。 第１の実施形態における、評価値の提示態様の第１例を示す図。 第１の実施形態における、評価値の提示態様の第２例を示す図。 第１の実施形態における、評価値算出システムの動作を示すフローチャート。 第２の実施形態における、算出システムの構成を示す図。

以下、実施形態の評価値算出システムを備える算出システム、支援システム、評価値算出方法、及び評価値算出プログラムを、図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、算出システム１ａの構成を示す図である。算出システム１ａは、評価値算出システム１０と、中継装置２０と、支援システム３０と、監視制御システム４０と、対象設備５０とを備える。

評価値算出システム１０は、コンピュータ装置やサーバ装置等の情報処理装置である。評価値算出システム１０は、例えば、算出システム１ａの中央操作室に備えられる。評価値算出システム１０は、クラウドコンピューティング技術によって動作するコンピュータ装置やサーバ装置等の情報処理装置でもよい。評価値算出システム１０は、分散されて配置されてもよい。つまり、評価値算出システム１０は、単体の装置でもよいし、複数の装置でもよい。

評価値算出システム１０は、取得部１１と、記憶部１２と、算出部１３と、評価部１４と、通信部１５とを備える。取得部１１と、算出部１３と、評価部１４と、通信部１５との一部または全部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサが、メモリに記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部である。また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア機能部であってもよい。

取得部１１は、重み係数ｗ_ｎ（ｎは、１以上の整数）の組み合わせの初期値を取得する。重み係数は、単項式や多項式の項において、パラメータに掛けられる値である。重み係数は、評価項目ごとの重みに応じて評価値を算出するために用いられる。重み係数の組み合わせの初期値は、対象設備５０の運転員が定めてもよいし、予め定められた条件に基づいて評価値算出システム１０が定めてもよい。取得部１１は、例えば、重み係数ｗ_１＝０．３と重み係数ｗ_２＝０．７のように、合計値が１．０となる重み係数の組み合わせを、初期値として取得する。取得部１１は、例えば、ランダムに決められた重み係数の組み合わせを、初期値として取得してもよい。取得部１１は、例えば、特定の重み係数を値１．０とし、他の重み係数の値を０．０とした組み合わせを、初期値として取得してもよい。

記憶部１２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）やレジスタ等の揮発性メモリを有する。記憶部１２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ等の不揮発性メモリ（非一時的な記憶媒体）を有してもよい。この不揮発性メモリは、ＣＰＵ等のプロセッサを動作させるためのプログラムを記憶する。記憶部１２は、取得部１１が取得した重み係数の組み合わせの初期値を記憶する。

算出部１３は、重み係数の組み合わせの初期値を、記憶部１２から取得する。算出部１３は、重み係数の組み合わせの初期値に基づいて、重み係数の複数の組み合わせを、評価値を算出する対象として決定する。重み係数の複数の組み合わせを決定する方法は、特定の方法に限定されなくてよい。例えば、算出部１３は、重み係数ｗ_１の初期値０．３を中心とする予め定められた範囲と、重み係数ｗ_２の初期値０．７を中心とする予め定められた範囲で、重み係数の複数の組み合わせを決定する。予め定められた範囲は、どのように定められてもよく特に限定されないが、例えば、±０．１である。

以下、重み係数の合計が値１．０である場合について説明する。以下、算出部１３は、一例として、重み係数ｗ_１＝０．３±０．１と、重み係数ｗ_２＝０．７±０．１との範囲で、重み係数の組み合わせを、評価値Ｖを算出する対象として決定する場合について説明する。

算出部１３は、重み係数ｗ_ｎごとにパラメータ値Ｖ_ｎを算出する。パラメータ値Ｖ_ｎは、監視制御システム４０が対象設備５０を監視及び制御するために用いる値である。パラメータ値Ｖ_ｎは、最適化処理の対象である。パラメータ値Ｖ_ｎは、評価項目ごとに定められる。評価項目は、監視制御に関する項目であればどのような項目でもよく、特定の項目に限定されない。制御は、特定の制御に限定されないが、例えば、ＰＩＤ（Proportional-Integral-Derivative）制御である。

以下、Ｖ_１は、評価項目の一例としての消費電力のパラメータ値である。消費電力のパラメータ値は、値が低いほど評価が高い。以下、Ｖ_２は、評価項目の一例としての濁度のパラメータ値である。濁度のパラメータ値は、値が低いほど評価が高い。消費電力のパラメータ値と、濁度のパラメータ値とは、トレードオフの関係にある。パラメータ値Ｖ_ｎは、式（１）によって表される。

Ｖ_ｎ＝ｆ_ｎ（ｘ_１，ｘ_２，…，ｘ_Ｍ） …（１）

ここで、ｘ_Ｍ（Ｍは、１以上の整数）は、操作変数である。操作変数ｘ_Ｍは、全てのＶ_ｎで共通である。操作変数ｘ_Ｍは、重み係数ｗ_ｎに基づいて、操作変数ｘ_Ｍに最適化処理が施されることによって定まる。ｆ_ｎは、ｘ_Ｍをパラメータとする関数である。パラメータ値Ｖ_ｎは、操作変数ｘ_Ｍが定まることによって、関数ｆ_ｎに基づいて定まる。

最適化処理は、特定の最適化処理に限定されない。算出部１３は、例えば、遺伝的アルゴリズム（GA: Genetic Algorithm）に基づく演算を実行することによって、最適解の候補として、パラメータ値Ｖ_ｎを算出する。遺伝的アルゴリズムは、例えば、淘汰及び選択処理と、増殖処理と、交叉処理と、突然変異処理と、反転ロジック処理とを含む。

なお、算出部１３は、例えば、人工知能（AI: Artificial Intelligence）制御に基づく演算、ホロニック制御に基づく演算、カオス制御に基づく演算、ファジィ制御に基づく演算、又は、ニューラル・ネットワーク制御に基づく演算を実行してもよい。

評価部１４は、評価関数に基づいて、パラメータ値Ｖ_ｎに重み係数ｗ_ｎを乗算し、乗算の結果の総和である評価値Ｖを算出する。評価関数は、式（２）によって表される。

Ｖ＝ｗ_１×Ｖ_１＋ｗ_２×Ｖ_２＋…＋ｗ_ｎ×Ｖ_ｎ …（２）

一例として、評価項目が消費電力と濁度との２種類（ｎ＝２）である場合、式（２）は、式（３）で表される。

Ｖ＝ｗ_１×Ｖ_１＋ｗ_２×Ｖ_２ …（３）

評価部１４は、重み係数ｗ_ｎの組み合わせごとに、評価値Ｖを算出する。例えば、評価部１４は、重み係数ｗ_１＝０．３と重み係数ｗ_２＝０．７の組み合わせ（初期値）について、評価値Ｖを算出する。また、例えば、評価部１４は、重み係数ｗ_１＝０．３±０．１と、重み係数ｗ_２＝０．７±０．１との範囲についても同様に、評価値Ｖを算出する。

評価部１４は、重み係数ｗ_ｎの組み合わせの初期値に基づく評価値Ｖとの差が所定値以内である他の評価値Ｖを、推薦（リコメンド）するパラメータ値Ｖ_ｎに基づく評価値Ｖと定める。所定値は、例えば、対象設備５０の運転員が定めてもよいし、予め定められた条件に基づいて評価部１４が定めてもよい。

評価部１４は、推薦するパラメータ値Ｖ_ｎに基づく評価値Ｖと、推薦するパラメータ値Ｖ_ｎとを、支援システム３０の提示部３４（後述する）に提示させる。評価値Ｖは、重み係数ｗ_ｎの組み合わせと、評価値Ｖと、推薦するパラメータ値Ｖ_ｎとを対応づけて、支援システム３０の提示部に提示させてもよい。評価部１４は、通信部１５を介して支援システム３０にデータを送信することによって、支援システム３０の提示部３４に、評価値Ｖを提示させる。

図２は、評価値の提示態様の第１例を示す図である。図２では、組み合わせ番号と、重み係数ｗ_ｎの組み合わせと、評価値Ｖと、パラメータ値Ｖ_ｎとが対応付けられて、支援システム３０の提示部３４（後述する表示装置等）にリスト表示されている。図２にリスト表示された各値は、一例である。図２には、重み係数ｗ_１＝０．３±０．１と、重み係数ｗ_２＝０．７±０．１との範囲について、評価値Ｖと、パラメータ値Ｖ_ｎとが対応付けられて、リスト表示されている。

図２では、組み合わせ番号１１ｄに対応付けられた重み係数ｗ_１＝０．３０と重み係数ｗ_２＝０．７０の組み合わせが、取得部１１が取得した重み係数の組み合わせの初期値である。図２では、重み係数の組み合わせの初期値に基づく評価値Ｖ（＝３７０）の欄は、枠画像１００に囲まれて提示される。

図２では、パラメータ値Ｖ_１が満たすべき範囲（制約範囲）は、重み係数の組み合わせの初期値に基づく評価値Ｖ（＝３７０）に対応するパラメータ値Ｖ_１（＝３００）を含むように、どのような範囲に定められてもよく特に限定されない。パラメータ値Ｖ_１が満たすべき範囲は、例えば、対象設備５０の運転員によって定められる。パラメータ値Ｖ_１が満たすべき範囲は、一例として、値３００から値３１０の範囲である。パラメータ値Ｖ_１が満たすべき範囲の欄は、枠画像１０１に囲まれて提示される。

図２では、パラメータ値Ｖ_２が満たすべき範囲は、重み係数の組み合わせの初期値に基づく評価値Ｖ（＝３７０）に対応するパラメータ値Ｖ_２（＝４００）を含むように、どのような範囲に定められてもよく特に限定されない。パラメータ値Ｖ_２が満たすべき範囲は、例えば、対象設備５０の運転員によって定められる。パラメータ値Ｖ_２が満たすべき範囲は、一例として、値２４０から値６００の範囲である。パラメータ値Ｖ_２が満たすべき範囲の欄は、枠画像１０２に囲まれて提示される。

図２では、評価部１４は、重み係数ｗ_ｎの組み合わせの初期値に基づく評価値Ｖ（＝３７０）との差が所定値以内である他の評価値Ｖ（＝２５６）を、推薦するパラメータ値Ｖ_１（＝３０４）及びＶ_２（＝２４０）に基づく評価値Ｖと定める。推薦するパラメータ値Ｖ_１及びＶ_２に基づく評価値Ｖ（＝２５６）の欄は、枠画像１０３に囲まれて提示される。枠画像１０３は、重み係数ｗ_ｎの組み合わせの初期値に基づく評価値Ｖ（＝３７０）の欄や、推薦するパラメータ値に基づく他の評価値Ｖの欄を、更に囲んでもよい。枠画像１０３に囲まれた評価値やパラメータ値を運転員が参照することによって、評価値算出システム１０は、監視制御に用いるパラメータ値の選択を支援することができる。なお、推薦するパラメータ値や評価値Ｖ等を提示する態様は、リスト表示の欄を枠画像で囲む態様に限らなくてもよい。

図３は、評価値の提示態様の第２例を示す図である。横軸は、パラメータ値Ｖ_１を示す。縦軸は、パラメータ値Ｖ_２を示す。図３に示すグラフは、図２にリスト表示されたパラメータ値を、評価値Ｖごと（組み合わせ番号ごと）にプロットしたものである。推薦するパラメータ値Ｖ_１及びＶ_２に基づく評価値Ｖのドット画像（組み合わせ番号６ｄのドット画像）は、枠画像１１０に含まれて提示される。枠画像１１０は、重み係数ｗ_ｎの組み合わせの初期値に基づく評価値Ｖのドット画像（組み合わせ番号１１ｄのドット画像）や、推薦するパラメータ値に基づく他の評価値Ｖのドット画像を、更に含んでもよい。枠画像１１０に含まれた評価値やパラメータ値を運転員が参照することによって、評価値算出システム１０は、監視制御に用いるパラメータ値の選択を支援することができる。

なお、推薦するパラメータ値や評価値Ｖ等を提示する態様は、グラフのドット画像を枠画像で囲む態様に限らなくてもよい。また、評価値Ｖごとのドット画像がマウス操作等によって選択された場合、選択されたドット画像に対応する重み係数と評価値とパラメータ値とが、支援システム３０の提示部３４に更に表示されてもよい。また、パラメータ値（評価項目）は、３種類以上でもよい。評価値Ｖは、３種類のパラメータ値Ｖ_１、Ｖ_２、Ｖ_３を座標軸とする３次元グラフで表現されてもよい。また、複数のパラメータ値は、レーダチャートで、評価値Ｖごとに表現されてもよい。

通信部１５は、通信装置である。通信部１５は、評価部１４からデータを取得し、中継装置２０を介して、支援システム３０にデータを送信する。データは、例えば、リスト表示をするための値情報や、グラフ表示をするための画像情報を含んでもよい。

中継装置２０は、ＬＡＮ（Local Area Network）などの通信回線を介して、評価値算出システム１０と、支援システム３０と、監視制御システム４０との間の通信を中継する装置である。

支援システム３０（HIS: Human Interface Station）は、監視制御システム４０が対象設備５０を制御するために用いるパラメータと、パラメータに基づく評価値とを提示するシステムである。支援システム３０は、例えば、コンピュータ装置やサーバ装置等の情報処理装置である。支援システム３０は、例えば、算出システム１ａの中央操作室に備えられる。

支援システム３０は、通信部３１と、操作部３２と、制御部３３と、提示部３４とを備える。通信部３１と、操作部３２と、制御部３３との一部または全部は、例えば、ＣＰＵ等のプロセッサが、メモリに記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部である。また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩやＡＳＩＣ等のハードウェア機能部であってもよい。

通信部３１は、監視制御システム４０が対象設備５０を監視及び制御するために用いるパラメータ値の情報を、制御部３３から取得する。通信部３１は、監視制御システム４０が対象設備５０を監視及び制御するために用いるパラメータ値の情報を、監視制御システム４０に転送する。

操作部３２は、対象設備５０の運転員による操作を受け付ける装置である。操作部３２は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネルである。操作部３２は、タッチパネルである場合、提示部３４と一体でもよい。操作部３２は、対象設備５０の運転員による操作に応じた操作信号を、制御部３３に出力する。対象設備５０の運転員による操作に応じた操作信号は、例えば、監視制御システム４０が対象設備５０を監視及び制御するために用いるパラメータ値の情報を示す信号である。対象設備５０の運転員は、提示部３４に提示されたパラメータ値であって、評価値算出システム１０から推薦（リコメンド）されたパラメータ値を操作信号に含ませるように、操作部３２を操作してもよい。

制御部３３は、通信部３１が受信したデータを、提示部３４に提示させる。制御部３３は、操作部３２から取得した操作信号を、通信部３１を介して監視制御システム４０に送信する。操作信号は、対象設備５０の運転員が操作部３２を操作して指定したパラメータ値の情報を含んでいてもよい。

提示部３４は、表示装置である。提示部３４は、制御部３３による制御に応じて、通信部３１が受信したデータに基づく画像を表示する。例えば、提示部３４は、パラメータ値と評価値とを表す画像を表示することによって、評価値算出システム１０から推薦（リコメンド）されたパラメータ値を、対象設備５０の運転員に提示する。提示部３４は、通信部３１が受信した評価値を、重み係数の組み合わせごとに提示する。提示部３４は、例えば、図２に示すリスト表示の画像を表示する。提示部３４は、例えば、図３に示すグラフ表示の画像を表示する。なお、提示部３４は、音声出力装置でもよい。提示部３４は、通信部３１が受信した評価値を、重み係数の組み合わせごとに音声によって、対象設備５０の運転員に提示してもよい。

監視制御システム４０は、支援システム３０から中継装置２０を介して受信したパラメータの情報に基づいて、対象設備５０を制御する。監視制御システム４０は、例えば、算出システム１ａの中央操作室に備えられる。監視制御システム４０は、クラウドコンピューティング技術によって動作するコンピュータ装置やサーバ装置でもよい。監視制御システム４０は、分散されて配置されてもよい。つまり、監視制御システム４０は、単体の装置でもよいし、複数の装置でもよい。

対象設備５０は、監視制御システム４０によって監視及び制御される対象の設備である。対象設備５０は、どのような設備でもよく、特定の設備に限定されない。例えば、対象設備５０は、浄水場、下水処理場、又は産業排水処理設備でもよい。第１の実施形態では、対象設備５０は、一例として、浄水場である。

対象設備５０は、取水ゲート５１と、沈砂池５２と、着水井５３と、フロック形成池５４と、沈澱池５５と、ろ過池５６と、混和池５７と、浄水池５８と、配水池５９とを備える。

取水ゲート５１は、開度に応じて原水を通過させることにより、沈砂池５２に原水を供給する。
沈砂池５２は、原水に含まれる土砂などを沈殿させて、土砂などを原水から除くための池である。

着水井５３は、フロック形成池５４に供給する水の量を調整するための池である。着水井５３は、濁度計５３１を備える。
濁度計５３１は、着水井５３の水の濁度を測定する。濁度計５３１は、着水井５３の水の濁度情報を、監視制御システム４０に出力する。濁度情報は、例えば、ホルマジン標準液を用いて規定される単位(FTU：Formazin Turbidity Unit) で表される値、ＮＴＵ（Nephelometric Turbidity Unit）単位で表される値である。濁度情報は、算出部１３による最適化の対象のパラメータ値として、監視制御システム４０を介して、評価値算出システム１０に送信される。

フロック形成池５４は、注入された凝集剤によって、供給された水に含まれる土砂等から濁質の塊（フロック）を形成する。
沈澱池５５は、形成された濁質の塊を沈澱させるための池である。

ろ過池５６では、沈澱池５５で形成された濁質の塊を、ろ過砂がろ過する。
混和池５７では、注入された薬品が、ろ過された水を消毒する。この薬品は、例えば、塩素やオゾンである。
浄水池５８は、混和池５７で消毒された水を溜める。浄水池５８の水は、監視制御システム４０による制御に応じて、対象設備５０の外に供給される。浄水池５８は、ポンプ５８１を備える。

ポンプ５８１は、監視制御システム４０による制御に応じて、浄水池５８の水を配水池５９に供給する。ポンプ５８１は、運転員による手動操作に応じて、浄水池５８の水を配水池５９に供給してもよい。ポンプ５８１は、電力計５８２を備える。

電力計５８２は、ポンプ５８１に供給された電力を測定する。電力計５８２は、測定した電力を表す情報を、中継装置２０を介して監視制御システム４０に送信する。測定した電力を表す情報は、算出部１３による最適化の対象のパラメータ値として、監視制御システム４０を介して、評価値算出システム１０に送信される。

配水池５９は、浄水池５８で消毒された水を溜める。配水池５９は、浄水池５８と比較して標高の高い場所に配置される。配水池５９は、水位計５９１を備える。
水位計５９１は、配水池５９の水位を測定する。水位計５９１は、水位を表す情報を、中継装置２０を介して監視制御システム４０に送信する。水位を表す情報は、算出部１３による最適化の対象のパラメータ値として、監視制御システム４０を介して、評価値算出システム１０に送信される。

次に、対象設備５０が浄水場である場合のパラメータ値Ｖ_ｎの最適化の例について説明する。
浄水処理によって生成された水道水は、標高が高い場所の配水池５９に一旦貯められることがある。配水池５９に水をくみ上げるため、ポンプ５８１が使用されることがある。ポンプ５８１の消費電力は、対象設備５０の他の機器の消費電力と比較して大きい。このため、電気料金の安い夜間にできる限りポンプ５８１を駆動させて配水池５９に水を上げることによって、電気料金を安くしたい、という目的（評価目的）がある。また、１日を通じて配水池５９の水位が変動しないように平滑化させたい、という目的もある。目的は、水道水の需要量の急な変動に対応するためである。

各目的を達成するため、最適化の対象は、平滑化のパラメータ値Ｖ_１と、夜間電力の利用のパラメータ値Ｖ_２と定められる。平滑化のパラメータ値Ｖ_１と、夜間電力の利用のパラメータ値Ｖ_２とは、ポンプ５８１の運転台数の時系列変化に応じて変化する。ポンプ５８１の運転台数は、例えば、１３時台には３台、１４時台には４台というように時系列変化する。時間帯ごとのポンプ５８１の運転台数は、操作変数ｘ_１，ｘ_２，…と定められる。算出部１３は、操作変数を時系列で変化させて、各目的を可能な限り達成するように、遺伝的アルゴリズムによって各パラメータ値を最適化する。

次に、算出システム１ａの動作を説明する。
図４は、評価値算出システム１０の動作を示すフローチャートである。
取得部１１は、重み係数ｗ_ｎの組み合わせの初期値を取得する（ステップＳ１０１）。
評価部１４は、式（２）に示す評価値Ｖを算出する（ステップＳ１０２）。
評価部１４は、評価値Ｖを算出する重み係数の組み合わせを更新する（ステップＳ１０３）。

評価部１４は、算出部１３が決定した重み係数の全ての組み合わせについて評価値Ｖを算出したか否かを判定する。なお、評価部１４は、評価値Ｖを固定回数以上算出したか否かを判定してもよい（ステップＳ１０４）。重み係数の全ての組み合わせのうち、評価値Ｖを算出していない組み合わせが残っている場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、評価部１４は、ステップＳ１０２に処理を戻す。

重み係数の全ての組み合わせについて評価値Ｖを算出した場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、評価部１４は、重み係数の組み合わせと、評価値Ｖと、パラメータ値とを、提示部３４に提示させる（ステップＳ１０５）。

以上のように、第１の実施形態の評価値算出システム１０は、取得部１１と、算出部１３と、評価部１４とを持つ。取得部１１は、重み係数の組み合わせの初期値を取得する。算出部１３は、初期値に基づいて重み係数の複数の組み合わせを決定し、組み合わせごとにパラメータ値を算出する。評価部１４は、パラメータ値と重み係数とに基づいて組み合わせごとに評価値を算出する。
これにより、第１の実施形態の評価値算出システム１０、支援システム３０、評価値算出方法、及び評価値算出プログラムは、監視制御に用いるパラメータ値の選択を支援することができる。

第１の実施形態の評価部１４は、重み係数の組み合わせの初期値に基づく評価値Ｖから予め定められた範囲内の評価値Ｖを、重み係数の組み合わせごとに提示部３４に提示させる。
図２では、重み係数の組み合わせの初期値に基づく評価値Ｖは、枠画像１００に囲まれた評価値Ｖである。また、予め定められた範囲の評価値Ｖは、枠画像１０１に囲まれた評価値Ｖである。図２では、第１の実施形態の評価値算出システム１０、支援システム３０、評価値算出方法、及び評価値算出プログラムは、枠画像１０１に囲まれた組み合わせ番号６ｄの評価値Ｖのパラメータ値Ｖ_１とＶ_２を、リコメンドすることができる。
図３では、第１の実施形態の評価値算出システム１０、支援システム３０、評価値算出方法、及び評価値算出プログラムは、枠画像１１０によって示された組み合わせ番号６ｄの評価値Ｖのパラメータ値Ｖ_１とＶ_２を、リコメンドすることができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態では、対象設備が下水処理場である点が、第１の実施形態と相違する。第２の実施形態では、第１の実施形態との相違点についてのみ説明する。

図５は、算出システム１ｂの構成を示す図である。算出システム１ｂは、評価値算出システム１０と、中継装置２０と、支援システム３０と、監視制御システム４０と、対象設備５０とを備える。対象設備６０は、監視制御システム４０によって監視及び制御される対象の設備である。対象設備６０は、どのような設備でもよく、特定の設備に限定されない。第２の実施形態では、対象設備６０は、一例として、下水処理場である。

対象設備６０は、流入ゲート６１と、除塵機６２と、沈砂池６３と、最初沈殿池６４と、反応槽６５と、最終沈殿池６６と、塩素接触槽６７とを備える。

流入ゲート６１は、開度に応じて下水を通過させることにより、除塵機６２に下水を供給する。
除塵機６２は、所定の大きさ以上の材木やゴミを、下水から取り除く。除塵機６２は、複数でもよい。大雨の場合、全ての除塵機６２が運転されてもよい。

沈砂池６３は、下水に含まれる土砂類を沈殿させる。
最初沈殿池６４は、下水に含まれる汚れを沈殿させる。

反応槽６５は、微生物の作用によって、下水に含まれる汚泥を塊にする。反応槽６５は、ブロワ６５１を備える。
ブロワ６５１（blower）は、監視制御システム４０による制御に応じて、反応槽６５の水に空気を供給する。ブロワの消費電力を表す情報は、算出部１３による最適化の対象のパラメータ値として、監視制御システム４０を介して、評価値算出システム１０に送信される。

最終沈殿池６６は、反応槽６５から供給された水を、処理済の水と汚泥とに分離する。
塩素接触槽６７では、注入された塩素が水を消毒する。塩素接触槽６７は、消毒した水を河川などに放流する。塩素接触槽６７は、濁度計６７１を備える。
濁度計６７１は、塩素接触槽６７の水の濁度情報を、監視制御システム４０に送信する。濁度情報は、算出部１３による最適化の対象のパラメータ値として、監視制御システム４０を介して、評価値算出システム１０に送信される。

次に、対象設備５０が下水処理場である場合のパラメータ値Ｖ_ｎの最適化の例について説明する。
下水処理では、塩素接触槽６７から放流する水の質を向上させたい、という目的（評価目的）がある。放流する水の質(濁度等)は、下水処理場のブロワ６５１による曝気の風量に応じて定まる。ブロワ６５１の消費電力は、対象設備５０の他の機器の消費電力と比較して大きい。このため、ブロワ６５１の消費電力（曝気コスト）を低減させたい、という目的もある。

各目的を達成するため、最適化の対象は、放流する水の質のパラメータ値Ｖ_１と、曝気コストのパラメータ値Ｖ_２と定められる。放流する水の質のパラメータ値Ｖ_１と、曝気コストのパラメータ値Ｖ_２とは、曝気の風量の時系列変化に応じて変化する。時間帯ごとの曝気の風量は、操作変数ｘ_１，ｘ_２，…と定められる。算出部１３は、操作変数を時系列で変化させて、各目的を可能な限り達成するように、遺伝的アルゴリズムによって各パラメータ値を最適化する。

以上のように、第２の実施形態の評価値算出システム１０は、取得部１１と、算出部１３と、評価部１４とを持つ。取得部１１は、重み係数の組み合わせの初期値を取得する。算出部１３は、初期値に基づいて重み係数の複数の組み合わせを決定し、組み合わせごとにパラメータ値を算出する。評価部１４は、パラメータ値と重み係数とに基づいて組み合わせごとに評価値を算出する。
これにより、第２の実施形態の評価値算出システム１０、支援システム３０、評価値算出方法、及び評価値算出プログラムは、監視制御に用いるパラメータ値の選択を支援することができる。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、パラメータ値と重み係数とに基づいて組み合わせごとに評価値を算出する評価部を持つことにより、監視制御に用いるパラメータ値の選択を支援することができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ａ…算出システム、１ｂ…算出システム、１０…評価値算出システム、１１…取得部、１２…記憶部、１３…算出部、１４…評価部、１５…通信部、２０…中継装置、３０…支援システム、３１…通信部、３２…操作部、３３…制御部、３４…提示部、４０…監視制御システム、５０…対象設備、５１…取水ゲート、５２…沈砂池、５３…着水井、５４…フロック形成池、５５…沈殿池、５６…ろ過池、５７…混和池、５８…浄水池、５９…配水池、６０…対象設備、６１…流入ゲート、６２…除塵機、６３…沈砂池、６４…最初沈殿池、６５…反応槽、６６…最終沈殿池、６７…塩素接触槽、１００…枠画像、１０１…枠画像、１０２…枠画像、１１０…枠画像、５３１…濁度計、５８１…ポンプ、５８２…電力計、５９１…水位計、６５１…ブロワ、６７１…濁度計

Claims (7)

1. 重み係数の組み合わせの初期値を取得する取得部と、
   前記初期値に基づいて前記重み係数の複数の組み合わせを決定し、前記組み合わせごとにパラメータ値を算出する算出部と、
   前記パラメータ値と前記重み係数とに基づいて前記組み合わせごとに評価値を算出する評価部と、
   を備える評価値算出システム。
2. 前記評価部は、前記評価値を前記組み合わせごとに提示部に提示させる、請求項１に記載の評価値算出システム。
3. 前記評価部は、前記初期値に基づく前記評価値との差が所定値以内である他の前記評価値を、推薦する前記パラメータ値に基づく前記評価値と定める、請求項１又は請求項２に記載の評価値算出システム。
4. 前記算出部は、遺伝的アルゴリズムに基づいて、前記組み合わせごとに前記パラメータ値を算出する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の評価値算出システム。
5. 重み係数の組み合わせの初期値に基づいて前記重み係数の複数の組み合わせを決定し、前記組み合わせごとにパラメータ値を算出し、前記パラメータ値と前記重み係数とに基づいて前記組み合わせごとに評価値を算出する評価値算出システムから、前記評価値を前記組み合わせごとに受信する通信部と、
   前記通信部が受信した前記評価値を前記組み合わせごとに提示する提示部と、
   を備える支援システム。
6. 評価値算出システムにおける評価値算出方法であって、
   重み係数の組み合わせの初期値を取得するステップと、
   前記初期値に基づいて前記重み係数の複数の組み合わせを決定し、前記組み合わせごとにパラメータ値を算出するステップと、
   前記パラメータ値と前記重み係数とに基づいて前記組み合わせごとに評価値を算出するステップと、
   を含む評価値算出方法。
7. コンピュータに、
   重み係数の組み合わせの初期値を取得する手順と、
   前記初期値に基づいて前記重み係数の複数の組み合わせを決定し、前記組み合わせごとにパラメータ値を算出する手順と、
   前記パラメータ値と前記重み係数とに基づいて前記組み合わせごとに評価値を算出する手順と、
   を実行させるための評価値算出プログラム。

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