JP2018010490A - Display controller, display control method and display control program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、表示制御装置、表示制御方法及び表示制御プログラムに関する。 Embodiments described herein relate generally to a display control device, a display control method, and a display control program.
浄水場若しくは配水場等の水道施設、下水処理場、ポンプ場若しくは汚泥処理場等の下水道施設、又は産業排水処理設備である水システムの管理者は、水システムにおける運転コスト、水位、水量及び水質等の管理指標を管理する場合がある。例えば、浄水場の管理者は、安全で美味しい水を供給するために配水池の水位や水質を管理する。しかしながら、従来では、水システムの管理者は、運転コストを小さく抑えることができても配水池の水質が不良のため安全で美味しい水を水道需要家（家庭や工場など）に供給できず、運転コスト、水量及び水質を総合的に良好に維持することができないという問題があった。すなわち、従来では、水システムの管理指標を水システムのトータルで俯瞰して効率的に管理することができない場合があった。 Water system managers such as water purification plants or water distribution facilities, sewage treatment plants, sewerage facilities such as pumping stations or sludge treatment plants, or water systems that are industrial wastewater treatment facilities are responsible for operating costs, water levels, water volume and water quality in water systems. In some cases, management indicators such as For example, the manager of a water purification plant manages the water level and water quality of a distribution reservoir in order to supply safe and delicious water. However, in the past, water system managers could not supply safe and delicious water to water users (homes, factories, etc.) due to poor quality of the reservoir even if the operating cost could be kept low. There was a problem that the cost, the amount of water, and the water quality could not be maintained satisfactorily. In other words, conventionally, there are cases where the management index of the water system cannot be efficiently managed by taking a total view of the water system.
本発明が解決しようとする課題は、水システムの管理指標を管理者が運転コスト、水量、水質等、水システムのトータルで効率的に管理するための画像を表示装置に出力することができる表示制御装置、表示制御方法及び表示制御プログラムを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is a display that allows an administrator to output a management index of a water system to a display device for efficient management of the water system in total, such as operating cost, water volume, water quality, etc. A control device, a display control method, and a display control program are provided.
実施形態の表示制御装置は、電力量予測部と、管理値予測部と、表示制御部とを持つ。電力量予測部は、水システムが消費する電力量を水システムに関する水の状態量に基づいて予測する。管理値予測部は、水システムに関する管理値を状態量に基づいて予測する。表示制御部は、電力量予測部によって予測した電力量と管理値予測部によって予測した管理値とを一つの画面で表示装置に出力する。 The display control apparatus according to the embodiment includes a power amount prediction unit, a management value prediction unit, and a display control unit. The power amount prediction unit predicts the amount of power consumed by the water system based on the amount of water state related to the water system. The management value prediction unit predicts a management value related to the water system based on the state quantity. The display control unit outputs the power amount predicted by the power amount prediction unit and the management value predicted by the management value prediction unit to the display device on one screen.
以下、実施形態の表示制御装置、表示制御方法及び表示制御プログラムを、図面を参照して説明する。 Hereinafter, a display control device, a display control method, and a display control program according to embodiments will be described with reference to the drawings.
（第１の実施形態）
図１は、監視制御システム１ａの構成の例を示す図である。監視制御システム１ａは、水システムを監視及び制御するシステムである。水システムは、例えば、浄水場若しくは配水場等の水道施設、下水処理場、ポンプ場若しくは汚泥処理場等の下水道施設、又は産業排水処理設備の少なくとも一つである。ポンプ場は、ポンプ井とポンプ等を備える。浄水場は、塩素混和池とろ過池等とを備える。配水場は、配水池とポンプ等を備える。下水処理場は、沈砂池と最初沈殿池と生物反応槽と最終沈殿池と塩素混和池等の水処理施設を備える。汚泥処理場は、濃縮槽と汚泥脱水機等の汚泥処理施設とを備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the configuration of the monitoring control system 1a. The monitoring control system 1a is a system that monitors and controls the water system. The water system is, for example, at least one of a water supply facility such as a water purification plant or a water distribution plant, a sewage treatment plant, a sewerage facility such as a pumping plant or a sludge treatment plant, or an industrial wastewater treatment facility. The pump station has a pump well and a pump. The water purification plant has a chlorine-mixing basin and a filtration basin. The water distribution station is equipped with a reservoir and a pump. The sewage treatment plant has water treatment facilities such as a sand basin, a first sedimentation basin, a biological reaction tank, a final sedimentation basin, and a chlorine-mixing basin. The sludge treatment plant includes a concentration tank and a sludge treatment facility such as a sludge dewatering machine.
ポンプ場の取水ポンプは、取水先のポンプ井の水位に応じて、水源からポンプ井に水を送る。この取水ポンプの流入量と同ポンプの電力量とには相関があり、水の流入量が増加するにしたがって取水ポンプの電力量も増加する。浄水場の送水ポンプは、送水先のろ過池の水位に応じて、塩素混和池からろ過池に水を送る。配水場の配水ポンプは、配水池の水位に応じて、水道需要家（家庭、工場等）に送る。なお、汚泥処理場の機器は、下水処理場から取得した汚泥からガスを取り出すガス配管を備える。 The intake pump at the pump station sends water from the water source to the pump well according to the water level of the pump well at the intake destination. There is a correlation between the inflow amount of the intake pump and the electric energy of the pump, and the electric energy of the intake pump increases as the inflow amount of water increases. The water pump at the water purification plant sends water from the chlorine-mixing basin to the filtration basin according to the water level of the filtration basin at the destination. The distribution pumps in the distribution station are sent to water users (houses, factories, etc.) according to the water level in the distribution reservoir. In addition, the apparatus of a sludge treatment plant is provided with the gas piping which takes out gas from the sludge acquired from the sewage treatment plant.
水システムの管理者は、水システムにおける管理指標を、監視制御システム１ａを用いて管理する。以下、管理指標を表す値を「管理値」という。 The administrator of the water system manages management indexes in the water system using the monitoring control system 1a. Hereinafter, a value representing a management index is referred to as a “management value”.
図２は、水システムにおける管理指標の例を示す図である。下水処理場に関する管理指標には、下水処理場の運転コストと水位と水質等があり、下水処理場の全体で消費される電力量は、重要な管理値の一つとなっている。また、浄水場に関する管理指標には、浄水場の運転コストと水位と水質等があり、浄水場の全体で消費される電力量は、重要な管理値の一つとなっている。 FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a management index in the water system. The management indexes related to the sewage treatment plant include the operating cost, water level, water quality, etc. of the sewage treatment plant, and the amount of power consumed by the entire sewage treatment plant is one of the important management values. In addition, management indices related to water purification plants include the operation cost, water level, water quality, etc. of the water purification plant, and the amount of power consumed by the entire water purification plant is one of the important management values.
図１に戻り、監視制御システム１ａの構成の例の説明を続ける。監視制御システム１ａは、広域ネットワーク２と、ヒューマンインターフェース装置３と、情報端末４と、データベース装置５と、情報端末６と、監視制御装置７とを備える。
Returning to FIG. 1, the description of the configuration example of the monitoring control system 1a will be continued. The monitoring control system 1 a includes a
広域ネットワーク２（WAN: Wide Area Network）は、地理的に離れた地点間を結ぶ通信ネットワークである。広域ネットワーク２は、ヒューマンインターフェース装置３、情報端末４、データベース装置５及び監視制御装置７の間の通信データを中継する。
The wide area network 2 (WAN) is a communication network that connects geographically distant points. The
ヒューマンインターフェース装置３は、パーソナルコンピュータ装置、ワークステーション装置等の情報処理装置である。ヒューマンインターフェース装置３は、例えば、自治体の施設に設置される。ヒューマンインターフェース装置３は、表示部３０と、操作部３１とを備える。
The
表示部３０は、液晶ディスプレイ等の表示デバイスである。表示部３０は、監視制御装置７から取得した通信データに基づく画像を、一つの画面に表示する。通信データに基づく画像は、例えば、予測結果を表す画像（以下「予測結果画像」という。）である。予測結果画像は、例えば、水システムの電力量及び管理値の予測結果画像である。水システムの電力量及び管理値は、時系列の値でもよい。
The
操作部３１は、キーボード、マウス又はタッチパネル等の操作デバイスである。操作部３１は、自治体の担当者による操作を受け付ける。自治体の担当者による操作は、例えば、表示部３０に表示される画像を切り替えるための操作である。
The
情報端末４は、パーソナルコンピュータ端末、スマートフォン端末及びタブレット端末等の情報処理装置である。情報端末４は、水システム以外の場所で使用されていてもよい。水システム以外の場所とは、例えば、水システムから離れた遠隔地である。情報端末４は、液晶ディスプレイ等の表示部と、通信部とを備える。情報端末４は、監視制御装置７から取得した予測結果画像を、一つの画面に表示する。情報端末４は、監視制御装置７から通報された内容を表す画像を、一つの画面に表示してもよい。通報された内容とは、例えば、管理値が異常値となったことを表す内容である。
The information terminal 4 is an information processing apparatus such as a personal computer terminal, a smartphone terminal, or a tablet terminal. The information terminal 4 may be used in places other than the water system. The place other than the water system is, for example, a remote place away from the water system. The information terminal 4 includes a display unit such as a liquid crystal display and a communication unit. The information terminal 4 displays the prediction result image acquired from the
データベース装置５は、各種データを記憶するサーバ装置である。各種データは、例えば、降雨量や気温等の気象データ、水源の水位データ、電力量の上限値、水位の上限値、管理値の予測に使用される数式（モデル式）を表すデータ、配水池の断面積データである。データベース装置５は、例えば、水システムから離れた場所に設置される。データベース装置５は、監視制御装置７からのアクセスに応じて、各種データを監視制御装置７に送信する。
The
情報端末６は、パーソナルコンピュータ端末、スマートフォン端末及びタブレット端末等の情報処理装置である。情報端末６は、水システム以外の場所で使用されていてもよい。情報端末６は、液晶ディスプレイ等の表示部と、通信部とを備える。情報端末６は、監視制御装置７から取得した予測結果画像を、一つの画面に表示する。
The
なお、情報端末６は、液晶ディスプレイのタッチパネルに対するピンチアウトの操作に応じて、予測結果画像を拡大表示してもよい。これによって、情報端末６のユーザは、一つの画面に拡大表示された予測結果画像を確認することができる。
Note that the
監視制御装置７は、水システムを監視及び制御する装置である。監視制御装置７は、浄水場又は下水処理場に設置される。なお、監視制御装置７が複数である場合、監視制御装置７は、ポンプ場、配水場又は汚泥処理場にも設置されてよい。
The
監視制御装置７は、ＬＡＮ７０（Local Area Network）と、ＬＡＮ７１と、制御装置７２と、計測装置７３（センサ）と、サーバ装置７４と、表示制御装置７５と、ヒューマンインターフェース装置７６と、表示装置７７と、アクセスポイント７８と、通報装置７９とを備える。
The
ＬＡＮ７０は、水システムの機器を制御するためのネットワークである。ＬＡＮ７１は、水システムの機器を監視するためのネットワークである。制御装置７２は、情報処理装置である。制御装置７２は、サーバ装置７４から取得した制御信号に基づいて、水システムの機器を制御する。
The
計測装置７３は、水システムに関する水の状態量を計測する。計測装置７３の計測対象は、水システムの管理者によって予め定められる。水システムに関する水の状態量とは、例えば、浄水場への水の流入量、浄水場における水の流量、配水池における水位である。計測装置７３は、水システムに関する汚泥又はガスの状態量を計測してもよい。汚泥又はガスの状態量は、例えば、汚泥処理場における汚泥若しくはガスの流入量、汚泥濃度、汚泥中温度、ガス濃度又はガス温度等である。計測装置７３は、計測結果に基づく管理値の現在値を、サーバ装置７４に送信する。管理値の現在値は、例えば、流入量の現在値、電力量の現在値、水位の現在値である。
The measuring
サーバ装置７４は、ヒューマンインターフェース装置７６から取得した指示信号に基づく制御信号を、ＬＡＮ７０を介して制御装置７２に送信する。サーバ装置７４は、計測装置７３から取得した管理値の現在値を、ＬＡＮ７１を介して表示制御装置７５及びヒューマンインターフェース装置７６に送信する。
The
表示制御装置７５は、水システムの管理指標を予測し、予測結果画像を出力する装置である。表示制御装置７５は、水システムの管理指標である電力量の予測値と管理値の予測値とを一つの画面に表示する画面情報を、ヒューマンインターフェース装置３、情報端末６、ヒューマンインターフェース装置７６及び表示装置７７に出力する。
The
ヒューマンインターフェース装置７６は、パーソナルコンピュータ装置、ワークステーション装置等の情報処理装置である。ヒューマンインターフェース装置７６は、表示部７６０と、操作部７６１とを備える。表示部７６０は、液晶ディスプレイ等の表示デバイスである。表示部７６０は、表示制御装置７５から取得した予測結果画像を、一つの画面に表示する。
The
操作部７６１は、キーボード、マウス又はタッチパネル等の操作デバイスである。操作部７６１は、水システムの管理者による操作を受け付ける。水システムの管理者による操作は、例えば、送水ポンプの送水量を変更するための操作である。水システムの管理者による操作は、例えば、管理値の予測に使用される変数を表示制御装置７５に送信するための操作でもよい。
The
表示装置７７は、表示部７７０を備える。表示部７７０は、液晶ディスプレイ等の表示デバイスである。表示部７７０は、表示制御装置７５から取得した予測結果画像を、一つの画面に表示する。なお、表示装置７７は、複数の表示部７７０を備えてもよい。
The
アクセスポイント７８は、無線通信を実行する装置である。アクセスポイント７８は、アクセスポイント７８及び情報端末６の間の無線通信を実行する。アクセスポイント７８は、例えば、予測結果画像を表す画面情報を情報端末６に送信する。
The
通報装置７９は、通信装置である。通報装置７９は、管理値が異常値となったこと等を表す通報内容を、広域ネットワーク２を介して情報端末４に通報する。通報装置７９は、通報内容を放送する機器でもよい。
The reporting
次に、表示制御装置７５の構成の例を説明する。
図３は、表示制御装置７５の構成の例を示す図である。表示制御装置７５は、取得部７５０と、記憶部７５１と、電力量予測部７５２と、管理値予測部７５３と、表示制御部７５４とを備える。
Next, an example of the configuration of the
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of the
取得部７５０と電力量予測部７５２と管理値予測部７５３と表示制御部７５４とのうち一部又は全部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサが、記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより実現されてもよい。各部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。
Some or all of the
取得部７５０は、取得部７５０が通信部である場合、管理値の予測に使用される変数を、ＬＡＮ７１を介してデータベース装置５又はヒューマンインターフェース装置７６から取得する。取得部７５０は、取得部７５０がキーボード等の操作部である場合、管理値の予測に使用される変数を、取得部７５０に対する手入力の操作に応じて取得してもよい。例えば、取得部７５０は、配水池の断面積データを、管理値の予測に使用される変数として取得する。
When the
例えば、取得部７５０は、水システムに関する水の状態量を、管理値の予測に使用される変数として取得する。水システムが浄水場である場合、取得部７５０は、浄水場への水の流入量Ｑを、計測装置７３から取得する。取得部７５０は、キーボード等の操作部である場合、浄水場への水の流入量Ｑを、取得部７５０に対する手入力の操作に応じて取得してもよい。浄水場への水の流入量は、例えば、浄水場の水源における水位と、ポンプ場のポンプ井における水位と、配水場の配水池における水位とのうち少なくとも一つによって表される。水システムが下水処理場である場合、取得部７５０は、下水処理場への水の流入量Ｑを、計測装置７３から取得する。取得部７５０は、キーボード等の操作部である場合、下水処理場への水の流入量Ｑを、取得部７５０に対する手入力の操作に応じて取得してもよい。下水処理場への水の流入量は、例えば、予め定められた場所の降雨量と、下水幹線における水位と、ポンプ井における水位と、ポンプ井への水の流入量とのうち少なくとも一つによって表される。なお、取得部７５０は、汚泥又はガスの流入量を、管理値の予測に使用される変数として取得してもよい。
For example, the
取得部７５０は、水の流入量Ｑを電力量予測部７５２及び管理値予測部７５３に送信する。取得部７５０は、水の流入量Ｑを記憶部７５１に記録する。
The
記憶部７５１は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の不揮発性の記録媒体（非一時的な記録媒体）を有する記憶装置である。記憶部７５１は、水システムに関する電力量を、時刻に対応付けて記憶する。水システムに関する電力量は、例えば、取水ポンプの電力量と、送水ポンプの電力量と、配水ポンプの電力量と、水システムのベース電力量とである。
The
記憶部７５１は、水の流入量Ｑを時刻に対応付けて記憶する。記憶部７５１は、水の流入量Ｑに応じた水位を、時刻に対応付けて記憶してもよい。記憶部７５１は、電力量の上限値（電力のデマンド値）を記憶してもよい。記憶部７５１は、水位の上限値を記憶してもよい。
The
電力量予測部７５２は、水の流入量Ｑを取得部７５０から取得する。電力量予測部７５２は、水の流入量Ｑに基づいて、水システムが消費する電力量を時刻ごとに予測する。なお、電力量予測部７５２は、汚泥又はガスの流入量（流量）に基づいて、水システムが消費する電力量を時刻ごとに予測してもよい。
The power
電力量の予測値Ｗは、管理値の一つである。水システムが消費する電力量は、例えば、水システムの全体で消費される電力量、水処理で消費される電力量、ポンプや曝気ブロアで消費される電力量である。例えば、電力量予測部７５２は、水の流入量Ｑ［ｍ３／ｈ］とポンプ電動機容量Ｓ［ｋＷ］とに基づいて、電力量の予測値Ｗを式（１）のように算出する。
The predicted electric power value W is one of the management values. The amount of power consumed by the water system is, for example, the amount of power consumed by the entire water system, the amount of power consumed by water treatment, and the amount of power consumed by a pump or an aeration blower. For example, the power
Ｗ＝Ｓ×Ｑ …（１） W = S × Q (1)
ポンプ電動機容量Ｓは、取水ポンプ、送水ポンプ及び配水ポンプ等のポンプに特有のパラメータである。なお、ポンプ電動機容量Ｓは、曝気ブロアの電動機容量でもよい。 The pump motor capacity S is a parameter specific to pumps such as a water intake pump, a water supply pump, and a water distribution pump. The pump motor capacity S may be an aeration blower motor capacity.
電力量予測部７５２は、水の流入量Ｑ［ｍ３／ｈ］とポンプ電動機容量Ｓ［ｋＷ］とに基づいて、電力量の予測値Ｗを式（２）のように算出してもよい。
The power
Ｗ＝Ｓａ×Ｑ …（２） W = S a × Q (2)
式（２）における「ａ」は、ポンプがインバータ制御する際のポンプのパラメータである消費電力乗数を示す。 “A” in Expression (2) indicates a power consumption multiplier which is a parameter of the pump when the pump performs inverter control.
管理値予測部７５３は、水の流入量Ｑを取得部７５０から取得する。管理値予測部７５３は、水の流入量Ｑに基づいて、管理値を時刻ごとに予測する。例えば、管理値予測部７５３は、水の流入量Ｑに基づいて、配水池における水位を時刻ごとに予測する。なお、管理値予測部７５３は、汚泥又はガスの流入量（流量）に基づいて、管理値を時刻ごとに予測してもよい。
The management
配水池における水位の予測値Ｈは、管理値の一つである。管理値予測部７５３は、水の流入量Ｑ［ｍ３／ｈ］と配水池の断面積Ａ［ｍ２］とに基づいて、配水池における水位の予測値Ｈを式（３）のように算出する。
The predicted water level H in the distribution reservoir is one of the management values. Based on the inflow amount of water Q [m 3 / h] and the cross-sectional area A [m 2 ] of the reservoir, the management
Ｈ＝Ｑ／Ａ …（３） H = Q / A (3)
式（３）における配水池の断面積Ａは、配水池の土木構造に応じて定まる。 The cross-sectional area A of the distribution reservoir in Equation (3) is determined according to the civil engineering structure of the distribution reservoir.
表示制御部７５４は、水システムの管理指標を管理者が効率的に管理するための画像を表す画面情報を、監視制御システム１ａの各種の表示装置に出力する。例えば、表示制御部７５４は、電力量の予測値と管理値の予測値とを一つの画面に表示する画面情報を、ヒューマンインターフェース装置３、情報端末６、ヒューマンインターフェース装置７６及び表示装置７７に出力する。これによって、画面情報を取得した各種の表示装置は、画面情報に基づいて、予測結果画像を一つの画面に表示することができる。
The
図４は、予測結果画像の第１例を示す図である。表示装置７７の表示部７７０は、図４に例示された予測結果画像を、画面情報に基づいて一つの画面に表示する。図４では、表示部７７０は、電力量予測結果画像１００と水位予測結果画像１１０とを、一つの画面に表示する。
FIG. 4 is a diagram illustrating a first example of a prediction result image. The
電力量予測結果画像１００は、水システムの全体で消費される電力量の予測結果を表す画像である。電力量の時系列の予測値は、例えば、棒グラフ等のトレンドグラフで表される。電力量現在値画像１０１は、電力量の現在値及び履歴を表す図形（丸形）の画像である。電力量上限値１０２は、電力量の上限値（電力のデマンド値）を表す図形（線形）の画像である。表示部７７０は、電力量現在値画像１０１と電力量上限値１０２とが重畳された電力量予測結果画像１００を含む予測結果画像を、一つの画面に表示する。
The power amount
水位予測結果画像１１０は、配水池の水位の予測結果を表す画像である。水位の時系列の予測値は、例えば、折れ線グラフ等のトレンドグラフで表される。配水池水位現在値画像１１１は、電力量の現在値及び履歴を表す図形（丸形）の画像である。水位上限値１１２は、予め定められた水位の上限値を表す図形（線形）の画像である。表示部７７０は、配水池水位現在値画像１１１と水位上限値１１２とが重畳された水位予測結果画像１１０を含む予測結果画像を、一つの画面に表示する。
The water level
遅延表示画像１２０は、配水池の水位が変化する時刻から水システムの全体で消費される電力量が変化する時刻までの遅延（タイムラグ）を表す図形（線形）の画像である。表示部７７０は、遅延表示画像１２０を含む予測結果画像を、一つの画面に表示する。
The
現在値表画像１３０は、管理値の現在値を表す表形式の画像である。表示部７７０は、現在値表画像１３０を含む予測結果画像を、一つの画面に表示する。なお、表示部７７０は、管理値が最大となる予測時刻を表す画像を含む予測結果画像を、一つの画面に表示してもよい。
The current
図５は、予測結果画像の第２例を示す図である。表示装置７７の表示部７７０は、図５に例示された予測結果画像を、画面情報に基づいて一つの画面に表示してもよい。図５に例示された予測結果画像は、図４に例示された予測結果画像と比較して、プロセスフロー画像１４０と電力消費位置画像１４１と操作キー画像１４２と配水池位置画像１４３とがさらに表示されている画像である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a second example of the prediction result image. The
プロセスフロー画像１４０は、水システムのプロセスフローを表す図形の画像である。図５では、管理対象の水システムのプロセスフロー画像１４０が表示されているので、水システムの管理者は、管理対象の水システムのプロセスフローを一つの画面で容易に把握して、水システムを運転することができる。
The
電力消費位置画像１４１は、水システムにおいて電力が消費されている場所を表す図形（四角形及び矢印）の画像である。操作キー画像１４２は、水位予測結果画像１１０を表示させるための操作キーの画像である。水システムの管理者は、マウス等の操作部７６１を用いて、操作キー画像１４２をクリックしてもよい。表示制御部７５４は、操作キー画像１４２がクリックされた場合、配水池における水位の予測結果画像を表す画面情報を、ヒューマンインターフェース装置３、情報端末６、ヒューマンインターフェース装置７６及び表示装置７７に出力する。これによって、水システムの管理者は、水システムのどの場所の電力量の予測結果であるかを一つの画面で容易に把握して、水システムを運転することができる。
The power
配水池位置画像１４３は、プロセスフロー画像における配水池の位置を表す図形（矢印）の画像である。これによって、水システムの管理者は、水システムのどの場所の水位の予測結果であるかを一つの画面で容易に把握して、水システムを運転することができる。
The
図６は、予測結果画像の第３例を示す図である。表示装置７７の表示部７７０は、図６に例示された予測結果画像を、画面情報に基づいて一つの画面に表示してもよい。図６に例示された予測結果画像は、図５に例示された予測結果画像と比較して、流入量表画像１５０がさらに表示されている画像である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a third example of the prediction result image. The
流入量表画像１５０は、日時と流入量との対応関係を表す表形式の画像である。ヒューマンインターフェース装置７６は、水システムの管理者が操作部７６１を操作して日時及び流入量の数値を流入量表画像１５０の位置に記載した場合、記載された流入量Ｑを、表示制御装置７５に送信する。これによって、水システムの管理者は、水システムの流入量Ｑを、誤入力することなく一つの画面に容易に記載することができる。なお、ヒューマンインターフェース装置７６は、水システムの管理者が操作部７６１を操作した場合、予測結果画像を帳票として印刷する命令をプリンタに送信してもよい。
The inflow
図７は、予測結果画像の第４例を示す図である。表示装置７７の表示部７７０は、図７に示す予測結果画像を、画面情報に基づいて一つの画面に表示してもよい。図７に例示された予測結果画像は、図６に例示された予測結果画像と比較して、予測値表画像１６０がさらに表示されている画像である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a fourth example of the prediction result image. The
予測値表画像１６０は、日時と、流入量と、電力量の予測値（電力予測値）と、水位の予測値（水位予測値）との対応関係を表す表形式の画像である。図７では、予測値表画像１６０が表示されているので、水システムの管理者は、水システムの電力量の予測値と水位の予測値とを、一つの画面で容易に把握することができる。水システムの管理者は、水システムの土木構造や運転管理方式が変更された場合でも、水システムの電力量の予測値と水位の予測値とに基づいて、水システムの土木構造や運転管理方式の変更に迅速に対応することができる。
The predicted
図８は、予測結果画像の第５例を示す図である。表示装置７７の表示部７７０は、図８に例示された予測結果画像を、画面情報に基づいて一つの画面に表示してもよい。図８に例示された予測結果画像は、図７に例示された予測結果画像と比較して、変数表画像１７０がさらに表示されている画像である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a fifth example of the prediction result image. The
変数表画像１７０は、予測に使用される変数を表す表形式の画像である。図８では、予測に使用される変数は、水システムのポンプの電力容量（ポンプ電動機容量）と、配水池の断面積（配水池断面積）とである。ヒューマンインターフェース装置７６は、水システムの管理者が操作部７６１を操作してポンプ電動機容量及び配水池断面積を変数表画像１７０の位置に記載した場合、記載されたポンプ電動機容量及び配水池断面積を、表示制御装置７５に送信する。これによって、水システムの管理者は、管理値の予測に使用される変数を、誤入力することなく一つの画面で容易に記載することができる。
The
なお、図４から図８に例示された各予測結果画像は、ヒューマンインターフェース装置３の表示部３０と、情報端末６の表示部と、ヒューマンインターフェース装置７６の表示部７６０とに表示されてもよい。
Each of the prediction result images illustrated in FIGS. 4 to 8 may be displayed on the
以上のように、第１の実施形態の表示制御装置７５は、電力量予測部７５２と、管理値予測部７５３と、表示制御部７５４とを持つ。電力量予測部７５２は、水システムが消費する電力量を水システムに関する水の状態量に基づいて予測する。管理値予測部７５３は、水システムに関する管理値を状態量に基づいて予測する。表示制御部７５４は、電力量予測部７５２によって予測した電力量と管理値予測部７５３によって予測した管理値とを一つの画面で、表示部３０、表示部７７０、情報端末６及び表示部７６０等の表示装置に出力する。
As described above, the
この構成により、表示制御部７５４は、電力量予測部７５２によって予測した電力量と管理値予測部７５３によって予測した管理値とを一つの画面で、表示装置に出力する。これにより、第１の実施形態の表示制御装置７５は、水システムの運転を管理者が運転コスト、水量、水質等、水システムのトータルで効率的に管理するための画像を、表示装置に出力することができる。
With this configuration, the
電力量の予測値Ｗと水位の予測値Ｈとを含むシンプルな情報を表示制御装置７５が一つの画面に表示するので、水システムの管理者の動線がシンプルとなり、水システムの管理者は、水システムの運転を効率的に管理することができる。
Since the
表示制御装置７５が流入量Ｑのみに基づいて電力量及び管理値を予測してもよいので、水システムの管理者が多くの変数を表示制御装置７５に設定する必要がない。水システムの管理者は、水システムの運転に習熟していない場合でも、水システムを容易に運転することができる。水システムの管理者は、ヒューマンインターフェース装置７６の操作に習熟していない場合も、ヒューマンインターフェース装置７６を容易に操作して、予測結果画像を表示制御装置７５から得ることができる。
Since the
水システムの管理者は、水システムに関する震災、集中豪雨、浸水又は停電等の事象に対して、水システムの運転及び管理に関して迅速かつ適切に対応することができる。水システムの管理者は、帳票に記載されている管理指標が更新されていない場合でも、予測結果画像を表示制御装置７５から得ることができる。
Water system managers can quickly and appropriately respond to water system operation and management in response to events such as earthquakes, torrential rains, floods or power outages. The administrator of the water system can obtain the prediction result image from the
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、表示制御装置７５が広域ネットワーク２を介してヒューマンインターフェース装置７６及び表示装置７７と通信する点が、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。
(Second Embodiment)
The second embodiment is different from the first embodiment in that the
図９は、監視制御システム１ｂの構成の例を示す図である。監視制御システム１ｂは、水システムを監視及び制御するシステムである。監視制御システム１ｂは、広域ネットワーク２と、ヒューマンインターフェース装置３と、情報端末４と、データベース装置５と、情報端末６と、監視制御装置７と、表示制御装置７５とを備える。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the configuration of the
表示制御装置７５は、水システム以外に設置されてもよい。例えば、表示制御装置７５は、水システムから離れた遠隔地に設置されてもよい。表示制御装置７５は、広域ネットワーク２を介して、ヒューマンインターフェース装置７６及び表示装置７７と通信する。表示制御装置７５は、予測した電力量の時系列の値と予測した管理値の時系列の値とを一つの画面で表示する画面情報を、広域ネットワーク２を介して表示装置に出力する。
The
表示制御装置７５は、複数の情報処理装置から構成されてもよい。表示制御装置７５を構成する複数の情報処理装置は、複数の情報処理装置による分散処理によって、水システムの電力量及び管理値を時刻ごとに予測してもよい。表示制御装置７５は、クラウドコンピューティング技術を用いて、水システムの電力量及び管理値を時刻ごとに予測してもよい。
The
以上のように、第２の実施形態の表示制御装置７５は、予測した電力量と予測した管理値とを一つの画面で、表示部３０、表示部７７０、情報端末６及び表示部７６０等の表示装置に、広域ネットワーク２を介して出力する。これにより、第２の実施形態の表示制御装置７５は、広域ネットワーク２を介して、水システムの管理指標を管理者が運転コスト、水量、水質等、水システムのトータルで効率的に管理するための画像を表示装置に出力することができる。
As described above, the
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、水システムの種類が複数である、又は水システムが複数である点が、第１の実施形態と相違する。第３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。
(Third embodiment)
The third embodiment is different from the first embodiment in that there are a plurality of types of water systems or a plurality of water systems. In the third embodiment, only differences from the first embodiment will be described.
図１０は、浄水場と下水処理場の二つのプロセスを一つの画面に表示した予測結果画像の例を示す図である。図１０において、画面の右側は、図５と同じ構成の表示であり、第１浄水場の電力予測結果と、配水池水位予測結果と、浄水場のプロセスフロー等とが表示されている。一方、画面の左側は、図５と類似した構成の表示であり、第２下水処理場の電力予測結果と、ポンプ場水位予測結果と、第２下水処理場のプロセスフロー等とが表示されている。この場合、第２下水処理場の処理水放流先と第１浄水場の取水元とが同じ河川の水源となっている。第２下水処理場の放流先は、第１浄水場の取水先よりも上流側に位置している。 FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a prediction result image in which two processes of a water purification plant and a sewage treatment plant are displayed on one screen. In FIG. 10, the right side of the screen is a display having the same configuration as in FIG. 5, and the power prediction result of the first water treatment plant, the reservoir water level prediction result, the process flow of the water purification plant, and the like are displayed. On the other hand, the left side of the screen is a display having a configuration similar to that in FIG. 5, and displays the power prediction result of the second sewage treatment plant, the pump station water level prediction result, the process flow of the second sewage treatment plant, and the like. Yes. In this case, the treated water discharge destination of the second sewage treatment plant and the intake source of the first purification plant are the same river water source. The discharge destination of the second sewage treatment plant is located upstream of the intake port of the first water treatment plant.
この場合の効果として、第１浄水場と第２下水処理場の両方を管理している上下水道局などの自治体職員やその運転管理を委託された運転管理者にとっては、第１浄水場の電力量と配水池水位のみならず、第２下水処理場の電力量とポンプ場の水位も一つの画面に表示されるので、浄水場と下水処理場とをトータルで運転管理することが可能となる。 As an effect in this case, for local government staff such as the Waterworks and Sewerage Bureau managing both the 1st water treatment plant and the 2nd sewage treatment plant and the operation manager entrusted with the operation management, the power of the 1st water treatment plant Since not only the quantity and reservoir water level, but also the amount of electricity in the second sewage treatment plant and the water level in the pumping station are displayed on one screen, it becomes possible to manage the water treatment plant and the sewage treatment plant in total. .
近年、同じ自治体内で財政面の観点からコスト削減が必要となってきており、水道局や下水道局が統廃合し、上下水道局と一本化することも増加してきた。第３の実施形態の表示制御装置７５がこの場合の運転管理として各々のプラントの予測結果を一つの画面に出力表示することで、自治体は、よりトータルで効率的な運転管理をすることができる。
In recent years, cost reduction has become necessary within the same local government from a financial point of view, and water and sewerage stations have been consolidated and integrated with water and sewage stations. The
したがって、自治体は、同じ河川を介して、下水処理場と浄水場の運転管理を最適化することが可能となる。すなわち、下水処理場の放流水質を良好に維持するとともに、浄水場への取水の水質も良好にできるので、水システムは、河川水質も良好に維持できかつ浄水場への水質もさらに向上させることも可能となる。 Therefore, the local government can optimize the operation management of the sewage treatment plant and the water treatment plant through the same river. In other words, the quality of the discharged water from the sewage treatment plant can be maintained well, and the quality of the water taken into the water treatment plant can also be improved, so that the water system can maintain the water quality at the river well and further improve the water quality to the water treatment plant. Is also possible.
図１１は、同じ河川を水源とする二つの浄水場の電力量予測結果と配水池水位予測結果と各々のプロセスとを一つの画面に表示した予測結果画像の例を示す図である。この場合の効果としては、同じ河川水源を介して、上流側の第３浄水場及び下流側の第４浄水場の電力量予測結果と、配水池水位結果を一つの画面に出力表示することで、自治体は、両方の浄水場をバランスよく効率的に運転管理することが可能となる。この場合、同じ自治体で第３浄水場と第４浄水場とを運転管理することを考慮しているが、異なる自治体で各々第３浄水場と第４浄水場とを運転管理している場合にも、第３の実施形態の表示制御装置７５は適用可能である。近年、自治体の合併等による統廃合が進められており、このような場合でも、自治体は、迅速に各浄水場をトータルで効率的に運転管理することが可能となる。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a prediction result image in which the power amount prediction results, the reservoir water level prediction results, and the respective processes of two water purification plants that use the same river as the water source are displayed on one screen. As an effect in this case, it is possible to output and display the electric energy prediction result of the third water purification plant on the upstream side and the fourth water purification plant on the downstream side and the distribution water level result on one screen through the same river water source. The local government will be able to operate and manage both water treatment plants in a balanced and efficient manner. In this case, it is considered to operate and manage the third water treatment plant and the fourth water purification plant in the same local government, but when the third water purification plant and the fourth water purification plant are operated and managed in different local governments, respectively. In addition, the
このようなバリエーションは、以下の場合も考えられる。 Such variations are also conceivable in the following cases.
（水システムのバリエーション）
・浄水場と下水処理場 （図１０）
・異なる複数の浄水場 （図１１）
・下水処理場（汚泥処理施設を具備しない）と汚泥処理場（水処理施設を具備しない）
・下水処理場とポンプ場（場外）
・下水処理場と産業排水処理設備
・浄水場と産業排水処理設備
(Water system variations)
・ Water purification plant and sewage treatment plant (Fig. 10)
・ Several different water purification plants (Fig. 11)
・ Sewage treatment plant (without sludge treatment facility) and sludge treatment plant (without water treatment facility)
・ Sewage treatment plant and pumping station (outside)
・ Sewage treatment plant and industrial wastewater treatment facility ・ Water purification plant and industrial wastewater treatment facility
（画面表示レイアウトのバリエーション）
・プロセスフローを画面の真ん中に、画面の左側に電力量予測結果と配水池水位予測結果を、画面の右側にデータ入力画面を配置するような、レイアウトの多様化
・その逆で、画面の左側にデータ入力画面、画面の右側に各予測結果を表示する。
(Variation of screen display layout)
・ Diversification of layouts, such as placing the process flow in the middle of the screen, the power amount prediction result and the reservoir water level prediction result on the left side of the screen, and the data input screen on the right side of the screen. The data input screen and each prediction result are displayed on the right side of the screen.
（モデル式のバリエーション）
式（２）はポンプのインバータ制御する場合の電力予測値のモデル式であるが、台数制御する場合のモデル式である式（４）を適用することもできる。
(Variation of model formula)
Expression (2) is a model expression of a predicted power value when controlling the inverter of the pump, but Expression (4), which is a model expression when controlling the number of units, can also be applied.
Ｗ＝Σ（Ｓｎ×Ｑｎ） …（４） W = Σ (S n × Q n ) (4)
式（４）において、Ｗは、電力量予測値を示す。Ｓｎは、ポンプ電動機容量を示す。Ｑｎは、水の流入量を示す。Ｎは、ポンプ台数を示す。Σは、ｎ＝１からｎ＝Ｎまでの総和を示す。また、ポンプの運転劣化状況（保全データ）の入力値の追加モデルや、上記線形式以外の非線形モデルも適用することができる。この場合、ポンプの劣化状況に応じた精度の高い予測が可能となる。 In Formula (4), W shows an electric energy prediction value. Sn represents the pump motor capacity. Q n represents the inflow amount of water. N indicates the number of pumps. Σ represents the sum from n = 1 to n = N. Further, an additional model of an input value of the operational deterioration status (maintenance data) of the pump and a non-linear model other than the above linear format can be applied. In this case, it is possible to predict with high accuracy according to the deterioration state of the pump.
以上のように、第３の実施形態の表示制御装置７５は、水システムの種類が複数である場合、種類ごとの予測した電力量と種類ごとの予測した管理値とを、一つの画面で表示装置に出力する。これにより、第３の実施形態の表示制御装置７５は、水システムの種類が複数である場合でも、水システムの管理指標を管理者が運転コスト、水量、水質等、水システムのトータルで効率的に管理するための画像を表示装置に出力することができる。
As described above, when there are a plurality of types of water systems, the
第３の実施形態の表示制御装置７５は、水システムが複数である場合、水システムごとの予測した電力量と水システムごとの予測した管理値とを、一つの画面で表示装置に出力する。これにより、第３の実施形態の表示制御装置７５は、水システムが複数である場合でも、水システムの管理指標を管理者が運転コスト、水量、水質等、水システムのトータルで効率的に管理するための画像を表示装置に出力することができる。
When there are a plurality of water systems, the
以上述べた少なくともひとつの実施形態によれば、電力量予測部によって予測した電力量と管理値予測部によって予測した管理値とを一つの画面で表示装置に出力する表示制御部を持つことにより、水システムの管理指標を管理者が運転コスト、水量、水質等、水システムのトータルで効率的に管理するための画像を表示装置に出力することができる。 According to at least one embodiment described above, by having a display control unit that outputs the power amount predicted by the power amount prediction unit and the management value predicted by the management value prediction unit to the display device on one screen, An administrator can output, to the display device, an image for managing the management index of the water system in a total and efficient manner such as operation cost, water volume, and water quality.
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。 As mentioned above, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
１ａ〜１ｂ…監視制御システム、２…広域ネットワーク、３…ヒューマンインターフェース装置、４…情報端末、５…データベース装置、６…情報端末、７…監視制御装置、３０…表示部、３１…操作部、７０…ＬＡＮ、７１…ＬＡＮ、７２…制御装置、７３…計測装置、７４…サーバ装置、７５…表示制御装置、７６…ヒューマンインターフェース装置、７７…表示装置、７８…アクセスポイント、７９…通報装置、１００…電力量予測結果画像、１０１…電力量現在値画像、１０２…電力量上限値、１１０…水位予測結果画像、１１１…配水池水位現在値画像、１１２…水位上限値、１２０…遅延表示画像、１３０…現在値表画像、１４０…プロセスフロー画像、１４１…電力消費位置画像、１４２…操作キー画像、１４３…配水池位置画像、１５０…流入量表画像、１６０…予測値表画像、１７０…変数表画像、７５０…取得部、７５１…記憶部、７５２…電力量予測部、７５３…管理値予測部、７５４…表示制御部、７６０…表示部、７６１…操作部、７７０…表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a-1b ... Monitoring control system, 2 ... Wide area network, 3 ... Human interface apparatus, 4 ... Information terminal, 5 ... Database apparatus, 6 ... Information terminal, 7 ... Monitoring control apparatus, 30 ... Display part, 31 ... Operation part, 70 ... LAN, 71 ... LAN, 72 ... control device, 73 ... measuring device, 74 ... server device, 75 ... display control device, 76 ... human interface device, 77 ... display device, 78 ... access point, 79 ... reporting device, DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記水システムに関する管理値を前記状態量に基づいて予測する管理値予測部と、
前記電力量予測部によって予測した電力量と前記管理値予測部によって予測した管理値とを一つの画面で表示装置に出力する表示制御部と
を備える表示制御装置。 An electric energy predicting unit that predicts the electric energy consumed by the water system based on the state quantity of water related to the water system;
A management value prediction unit that predicts a management value related to the water system based on the state quantity;
A display control device comprising: a display control unit that outputs the power amount predicted by the power amount prediction unit and the management value predicted by the management value prediction unit to a display device on a single screen.
水システムが消費する電力量を前記水システムに関する水の状態量に基づいて予測するステップと、
前記水システムに関する管理値を前記状態量に基づいて予測するステップと、
予測した電力量と予測した管理値とを一つの画面で表示装置に出力するステップと
を含む表示制御方法。 A display control method executed by a display control device,
Predicting the amount of power consumed by the water system based on the amount of water state associated with the water system;
Predicting a management value for the water system based on the state quantity;
Outputting the predicted power amount and the predicted management value to the display device on a single screen.
水システムが消費する電力量を前記水システムに関する水の状態量に基づいて予測する手順と、
前記水システムに関する管理値を前記状態量に基づいて予測する手順と、
予測した電力量と予測した管理値とを一つの画面で表示装置に出力する手順と
を実行させるための表示制御プログラム。 On the computer,
A procedure for predicting the amount of power consumed by the water system based on the state quantity of water associated with the water system;
A procedure for predicting a management value for the water system based on the state quantity;
A display control program for executing a procedure for outputting the predicted power amount and the predicted management value to the display device on one screen.
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