JP2020016462A - 監視装置、監視方法、および、監視プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】短期予測および長期予測を一覧することができる監視装置を実現する。【解決手段】本発明に係る監視装置は、監視対象地域に存在する対象地点の気象情報を監視する監視装置であって、気象情報の、実績情報、短期予測および長期予測を記憶する記憶部と、表示部にグラフ表示画面（５）を表示させる制御部と、を備え、短期予測間隔時間は長期予測間隔時間より短く、グラフ表示画面（５）は、実績情報、短期予測、および、長期予測、に基づいて生成された、実績対象期間の開始時から長期予測期間の満了時までにわたる、時刻と、気象情報の実績値または予測値と、の関係を表す結合グラフ（５１）を有することを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明は、監視対象地域に存在する対象地点の気象に関する数値情報である気象情報を監視する監視装置、監視方法、および、監視プログラムに関する。

雨水ポンプ場、排水機場などの河川管理施設の運用、管理は、しばしば、天候による影響を考慮に入れて行われることが求められる。これらの施設は天候の影響を直接に受け、その影響により施設の安定した運用が妨げられる場合や、運転効率の低下がもたらされる場合があり、そのような場合には周辺地域・住民に被害を及ぼすおそれがあるからである。

天候による影響を考慮に入れた施設の運用、管理を行うための技術として、たとえば特許文献１には、海または湾に接した河川の周辺流域の水防のため、排水機場付近のポンプの運転および水門の開閉操作を、台風などの気象情報や潮位、河川水位などの周辺外部要因を総合的に判断して提示する総合水防支援装置が開示されている。特許文献１の技術においては、直近数時間の雨量情報などのデータとともに、今後の雨量予測値などのデータを表示する画面レイアウトを採用し、過去の実績および今後の予測に基づいて水防を行うことができる。

また、特許文献２には、風向、風速、気温、および、降雨量または降雪量などの複数の気象情報を、横軸を時間とした同一のグラフ上に表示する気象情報管理システムが開示されている。特許文献２の技術においては、複数の気象情報を一覧するグラフを採用することで、１つのグラフを見るだけで迅速に気象情報を把握することを実現している。

特開２００１−３５５２１８号公報 特開２０１７−２０８０９号公報

ところで、特許文献１においては、実績におけるデータの時間間隔と予測におけるデータの時間間隔とが等しい例のみが開示されていた。また、現在時刻の直後の数時間の期間に係るいわゆる短期予測のみが使用されており、現在時刻の後の数日の期間に係るいわゆる長期予測は使用されていなかった。

また、特許文献２においては、短い時間間隔（たとえば１０分ごと）の短期予測と、長い時間間隔（たとえば１時間ごと）の長期予測と、の双方を用いることが開示されているが、主として使用されるのは長期予測であり、短期予測を閲覧するためには別画面を表示する必要があった。

そこで、短期予測および長期予測の双方を活用した施設の運用、管理を可能にし、かつ、短期予測および長期予測を一覧することができる監視装置の実現が求められる。

本発明に係る監視装置は、監視対象地域に存在する対象地点の気象に関する数値情報である気象情報を監視する監視装置であって、前記対象地点の前記気象情報の、実績情報、短期予測、および、長期予測、を記憶する記憶部と、使用者の人為操作に応じて所定の表示部にグラフ表示画面を表示させる制御部と、を備える。

また、本発明に係る監視方法は、監視対象地域に存在する対象地点の気象に関する数値情報である気象情報を監視する監視方法であって、前記対象地点の前記気象情報の、実績情報、短期予測、および、長期予測、を記憶する記憶工程と、使用者の人為操作に応じて所定の表示部にグラフ表示画面を表示させる制御工程と、を備える。

また、本発明に係る監視プログラムは、監視対象地域に存在する対象地点の気象に関する数値情報である気象情報を監視する監視プログラムであって、前記対象地点の前記気象情報の、実績情報、短期予測、および、長期予測、を記憶する記憶機能と、使用者の人為操作に応じて所定の表示部にグラフ表示画面を表示させる制御機能と、を、コンピュータに実行させる。

そして、本発明に係る監視装置、監視方法、および、監視プログラムにおいて、前記実績情報は、監視の基準とする監視基準時の直前の所定の期間である実績対象期間にわたる、所定の時間ごとの、前記気象情報の実績値と時刻との組を記録した情報であり、前記短期予測は、前記監視基準時の直後の所定の期間である短期予測期間にわたる、所定の短期予測間隔時間ごとの、前記気象情報の予測値と時刻との組を記録した情報であり、前記長期予測は、前記短期予測期間の満了後の所定の期間である長期予測期間にわたる、所定の長期予測間隔時間ごとの、前記気象情報の予測値と時刻との組を記録した情報であり、前記短期予測間隔時間は前記長期予測間隔時間より短く、前記グラフ表示画面は、前記実績情報、前記短期予測、および、前記長期予測、に基づいて生成された、前記実績対象期間の開始時から前記長期予測期間の満了時までにわたる、時刻と、前記気象情報の実績値または予測値と、の関係を表す結合グラフを有することを特徴とする。

これらの構成によれば、予測データの時間間隔が異なる短期予測および長期予測の双方を活用しつつ、実績情報、短期予測、および、長期予測を一覧する結合グラフを表示することができ、一覧性の高い気象情報表示を提供することができる。

以下、本発明の好適な態様について説明する。ただし、以下に記載する好適な態様例によって、本発明の範囲が限定されるわけではない。

本発明に係る監視装置は、一態様として、前記監視装置は前記実績情報、前記短期予測、および、前記長期予測、を格納するサーバ装置と通信する通信部を備え、前記記憶部は、前記通信部を介した前記サーバ装置との通信によって前記対象地点における前記実績情報、前記短期予測、および、前記長期予測、を取得してこれを記憶することが好ましい。

この構成によれば、本発明に係る監視装置において、公に提供される大規模な気象情報データを利用することができる。

本発明に係る監視装置は、一態様として、前記結合グラフの前記短期予測に基づいて生成された部分に替えて、前記短期予測を統計処理することによって算出された、前記短期予測期間に含まれる少なくとも１つの特定時点の前記気象情報の予測値と時刻との組に基づくグラフを表示することが好ましい。

この構成によれば、データの時間間隔が異なる短期予測および長期予測の時間間隔を、揃えることができるため、気象情報の経時変化を感覚的に理解しやすい。

本発明に係る監視装置は、一態様として、前記結合グラフに含まれる各データの表示態様は、各データに対応する前記気象情報の実績値または予測値と、使用者が任意に設定可能な１つまたは複数の閾値と、の大小関係により異なることが好ましい。

この構成によれば、気象の変化が監視対象地域における施設の運用に影響を与えるおそれがある状況にあることを、視覚的に理解することができる。

本発明に係る監視装置は、一態様として、前記気象情報は、前記対象地点における降水量の値および流域雨量指数の少なくとも一方を含むことが好ましい。

この構成によれば、本発明に係る監視装置を、特に、雨水ポンプ場、排水機場 などの河川管理施設の運用、管理において活用することができる。

本発明のさらなる特徴と利点は、図面を参照して記述する以下の例示的かつ非限定的な実施形態の説明によってより明確になるであろう。

本実施形態に係る監視システムの概要を示す図 本実施形態に係る監視装置を示すブロック図 本実施形態に係る監視装置において記憶部に記憶される情報の例を示す図 本実施形態に係るグラフ表示画面の例を示す図

本発明に係る監視装置の実施形態について、図面を参照して説明する。以下では、本実施形態に係る監視装置１を組み込んだ監視システムを例に説明する。まず、図１は、本実施形態に係る監視システムの概要を示し、本実施形態に係る監視システムは、監視対象地域２に存在する雨水ポンプ場や排水機場などの河川管理施設２１（以降、単に「施設２１」という。）、および、各施設２１の周辺に存在する対象地点２２（以降、単に「地点２２」という。）、を監視するものである。監視装置１に記憶された各種の情報は、監視装置１や、ネットワークを介してＰＣやタブレット端末、スマートフォンなどの端末装置３において参照可能になっている。これにより、本実施形態に係る監視システムにより、各施設２１および各地点２２を監視することが可能になっている。

〔監視装置１の構成〕
まず、監視装置１の構成について説明する。監視装置１は、記憶部１１、通信部１２、制御部１３、および、表示部１４、を備える（図２）。

記憶部１１は、各地点２２の気象情報６の実績情報６１、短期予測６２、および、長期予測６３、を記憶する。ここで、気象情報６は、各地点２２の降水量または流域雨量指数のいずれかであって、地点２２ごとにいずれかが選択される。実績情報６１、短期予測６２、および、長期予測６３は、通信部１２を介してネットワーク４上の気象情報サーバ４１（サーバ装置の例）から最新の情報を取得し、これを記憶部１１に記憶する。記憶部１１は、実績情報６１、短期予測６２、および、長期予測６３の他に、監視対象地域２の全体地図情報、各施設２１の位置を表す施設位置情報、各地点２２の位置を表す地点位置情報、などの情報を記憶する。

通信部１２は、監視装置１とネットワーク４に接続された機器との通信を行う。かかる通信を行う相手としては、気象情報サーバ４１、端末装置３、各施設２１、などが挙げられる。

制御部１３は、使用者の人為操作の入力を受け付けるとともに、当該人為操作に応じて表示部１４にグラフ表示画面５を表示させる。グラフ表示画面５の構成については後述する。

監視対象たる各施設２１には、その施設における運転に関するデータやそこで生じたイベントに関する情報などを収集して監視装置１に送信する通信端末が設けられており、監視装置１は、ネットワーク４を介して、各通信端末から各施設２１に関する情報を収集し、各施設２１に関する情報を記憶するようになっている。

気象情報を監視する対象たる各地点２２は、気象情報の実績値の取得および予測値の演算の対象となる地点群として気象情報サーバ４１に登録された地点群から選択される１つまたは複数の地点である。各地点２２には、必ずしも具体的な施設などが設けられている必要はない。

各地点２２は、各施設２１に影響を及ぼす気象状態の変化を事前に察知する目的に鑑みて選択される。そのため、各地点２２は、当該地点２２における気象情報の変化を挙動予測に用いる少なくとも１つの施設２１と関連付けられて記憶されている。このように構成することで、たとえば施設２１が河川の水位によりポンプや水門などを運転制御する排水機場である場合、当該排水機場の周辺のいくつかの地点２２における降水量および流域雨量指数の実績値および予測値から水位の関係性が想定でき、施設２１では早期の防災体制がとれ、ポンプ運転を制御する、水門を開閉する、などの迅速な初動対応が可能となる。なお、１つの地点２２が複数の施設２１に関連付けられていてもよい。

〔各情報の構成〕
次に、本実施形態に係る監視装置１において記憶・利用される実績情報６１、短期予測６２、および、長期予測６３の構成について説明する（図３）。

実績情報６１は、現在時刻（監視基準時の例）の直前の４時間（実績対象期間の例）にわたる、１時間ごとの、各地点２２の気象情報６（降水量または流域雨量指数）の実績値と時刻との組を記録した情報である。なお、図３には、現在時刻が７月４日１７時であり、気象情報６が降水量である場合を例として示した。

短期予測６２は、現在時刻から現在時刻の直後の１時間（短期予測期間の例）にわたる、５分（短期予測間隔時間の例）ごとの、各地点２２の気象情報６（降水量または流域雨量指数）の予測値と時刻との組を記録した情報である。

長期予測６３は、現在時刻の１時間後から４８時間後の期間（長期予測期間の例）にわたる、１時間（長期予測間隔時間の例）ごとの、各地点２２の気象情報６（降水量または流域雨量指数）の予測値と時刻との組を記録した情報である。

ここで、短期予測間隔時間は５分であるのに対し、長期予測間隔時間は１時間ごとであり、短期予測間隔時間は長期予測間隔時間より短い。この相違点は、短期予測６２に係る予測値は直近の実績値に基づいて演算される予測値であるため、より遠い将来の予測値である長期予測６３に係る予測値よりも、高い精度で算出できることに起因する。

〔グラフ表示画面５の構成〕
続いて、グラフ表示画面５の構成について説明する。具体例として、所定の地点２２の気象情報６に係る降水量についてのグラフ表示画面５を図４に示した。グラフ表示画面５は、横軸に時刻、縦軸に降水量を取った棒グラフ５１（結合グラフの例）を有する。

棒グラフ５１は、実績情報６１に基づいて生成された実績グラフ部分５２、短期予測６２に基づいて生成された短期予測グラフ部分５３、および、長期予測６３に基づいて生成された長期予測グラフ部分５４、を含む。各部分５２〜５４は、それぞれ異なる背景色によって区別して表示されている。このように、１つの棒グラフ５１上に、実績情報６１、、短期予測６２、および、長期予測６３に基づく各部分５２〜５４を全て組み入れることで、前記実績対象期間の開始時から前記長期予測期間の満了時までにわたる降水量の経時変化の実績および予測を、ひと目で把握することができる。

棒グラフ５１中の各データ５５は、各データ５５における降水量の数値に応じて、異なる色で表示されている。具体的には、データ５５は、降水量が３０ｍｍ／ｈ以上である場合は赤色で、降水量が２０ｍｍ／ｈ以上３０ｍｍ／ｈ未満である場合は黄色で、降水量が２０ｍｍ／ｈ未満である場合は青色で、それぞれ表示される。このように、降水量の実績値または予測値に応じて異なる色でデータ５５を表示することで、気象状態の変化を感覚的に理解することができる。なお、これらの表示色を変更する閾値は、使用者が任意に設定することができる。

〔その他の実施形態〕
続いて、本発明のその他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。

上記の実施形態では、棒グラフ５１が、実績グラフ部分５２、短期予測グラフ部分５３、および、長期予測グラフ部分５４、を含む構成を例として説明した。しかし、上記の実施形態においては、実績グラフ部分５２および長期予測グラフ部分５４と、短期予測グラフ部分５３と、の間で時刻の間隔が異なるため、気象情報６の経時変化を感覚的に理解しにくい場合があった。そこで、短期予測グラフ部分５３に替えて、短期予測６２を統計処理することによって、短期予測期間中のある特定時点に係る気象情報６の予測値を算出し、当該予測値と、当該特定時点の時刻と、の組に基づくグラフを、棒グラフ５１に含めるように構成してもよい。短期予測６２の原データに替えて統計処理後のデータを用いると、棒グラフ５１の全域にわたって時刻の間隔を統一することができため、気象情報６の経時変化を感覚的に理解しやすい点で有利である。

上記の実施形態では、グラフ表示画面５の構成についてのみ説明した。しかし、本発明に係る監視装置は、他の表示画面を有していてもよい。他の表示画面としては、たとえば、監視対象地域の全体地図を表示し、さらに、監視対象とする施設の位置および気象情報を取得する対象とする対象地点の位置を表すアイコンを当該全体地図上に表示する全体地図表示画面や、複数の対象地点に係る統合グラフを一覧表示する気象情報一覧画面、などが挙げられる。また、全体地図表示画面において、使用者が人為操作により対象地点を表すアイコンを選択すると、当該対象地点に係るグラフ表示画面が表示されるように構成してもよい。さらに、上記の各画面は互いに並べてまたは重ねて表示されるように構成してもよい。

上記の実施形態では、雨水ポンプ場、排水機場などの河川管理施設２１を監視対象とする構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、本発明の監視対象は、水道施設、排水処理施設、下水処理施設、ダム施設、農業用水管理施設、ごみ焼却プラントなどであってもよい。

上記の実施形態では、気象情報として降水量および流域雨量指数の情報を使用する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、本発明において使用する気象情報は、気温、湿度、風速、風向、日照時間、波高、雲量、天気など、任意の気象情報であってよい。ここで、本発明において使用する気象情報としては、監視対象とする施設に影響を与えうる気象情報が選択されることが好ましい。

上記の実施形態では、グラフ表示画面５において気象情報が棒グラフの態様で表示される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、本発明に係る気象情報図表示部分および気象情報一覧画面における気象情報の表示形態は、折れ線グラフ、表などであってよい。また、使用者の人為操作によって、複数の表示形態を相互に切り替えることができるように構成してもよい。

上記の実施形態では、実績情報６１、短期予測６２、および、長期予測６３を、気象情報サーバ４１から取得する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、監視対象地域に設置された計測装置により実測した実績情報を取得するように構成してもよい。また、監視装置自らが短期予測および長期予測を演算するように構成してもよい。

上記の実施形態では、本発明が監視装置である態様を例として説明した。しかし、本発明は、上記の実施形態と同様の機能を果たす監視方法であってもよく、上記の実施形態と同様の機能をコンピュータに実行させるプログラムであってもよい。

その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の範囲はそれらによって限定されることはないと理解されるべきである。当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜改変が可能であることを容易に理解できるであろう。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で改変された別の実施形態も、当然、本発明の範囲に含まれる。

本発明は、たとえば、監視対象地域に存在する雨水ポンプ場や排水機場などの河川管理施設およびその周辺の気象情報の監視に利用することができる。

１ ：監視装置
１１ ：記憶部
１２ ：通信部
１３ ：制御部
１４ ：表示部
２ ：監視対象地域
２１ ：施設（雨水ポンプ場や排水機場などの河川管理施設）
２２ ：地点（対象地点）
３ ：端末装置
４ ：ネットワーク
４１ ：気象情報サーバ
５ ：グラフ表示画面
５１ ：棒グラフ
５２ ：実績グラフ部分
５３ ：短期予測グラフ部分
５４ ：長期予測グラフ部分
５５ ：データ
６ ：気象情報
６１ ：実績情報
６２ ：短期予測
６３ ：長期予測

Claims (7)

1. 監視対象地域に存在する対象地点の気象に関する数値情報である気象情報を監視する監視装置であって、
   前記対象地点の前記気象情報の、実績情報、短期予測、および、長期予測、を記憶する記憶部と、
   使用者の人為操作に応じて所定の表示部にグラフ表示画面を表示させる制御部と、を備え、
   前記実績情報は、監視の基準とする監視基準時の直前の所定の期間である実績対象期間にわたる、所定の時間ごとの、前記気象情報の実績値と時刻との組を記録した情報であり、
   前記短期予測は、前記監視基準時の直後の所定の期間である短期予測期間にわたる、所定の短期予測間隔時間ごとの、前記気象情報の予測値と時刻との組を記録した情報であり、
   前記長期予測は、前記短期予測期間の満了後の所定の期間である長期予測期間にわたる、所定の長期予測間隔時間ごとの、前記気象情報の予測値と時刻との組を記録した情報であり、
   前記短期予測間隔時間は前記長期予測間隔時間より短く、
   前記グラフ表示画面は、前記実績情報、前記短期予測、および、前記長期予測、に基づいて生成された、前記実績対象期間の開始時から前記長期予測期間の満了時までにわたる、時刻と、前記気象情報の実績値または予測値と、の関係を表す結合グラフを有する監視装置。
2. 前記監視装置は前記実績情報、前記短期予測、および、前記長期予測、を格納するサーバ装置と通信する通信部を備え、
   前記記憶部は、前記通信部を介した前記サーバ装置との通信によって前記対象地点における前記実績情報、前記短期予測、および、前記長期予測、を取得してこれを記憶する請求項１に記載の監視装置。
3. 前記結合グラフの前記短期予測に基づいて生成された部分に替えて、前記短期予測を統計処理することによって算出された、前記短期予測期間に含まれる少なくとも１つの特定時点の前記気象情報の予測値と時刻との組に基づくグラフを表示する請求項１または２に記載の監視装置。
4. 前記結合グラフに含まれる各データの表示態様は、各データに対応する前記気象情報の実績値または予測値と、使用者が任意に設定可能な１つまたは複数の閾値と、の大小関係により異なる請求項１〜３のいずれか１項に記載の監視装置。
5. 前記気象情報は、前記対象地点における降水量の値および流域雨量指数の少なくとも一方を含む請求項１〜４のいずれか１項に記載の監視装置。
6. 監視対象地域に存在する対象地点の気象に関する数値情報である気象情報を監視する監視方法であって、
   前記対象地点の前記気象情報の、実績情報、短期予測、および、長期予測、を記憶する記憶工程と、
   使用者の人為操作に応じて所定の表示部にグラフ表示画面を表示させる制御工程と、を備え、
   前記実績情報は、監視の基準とする監視基準時の直前の所定の期間である実績対象期間にわたる、所定の時間ごとに、前記気象情報の実績値と時刻との組を記録した情報であり、
   前記短期予測は、前記監視基準時の直後の所定の期間である短期予測期間にわたる、所定の短期予測間隔時間ごとに、前記気象情報の予測値と時刻との組を記録した情報であり、
   前記長期予測は、前記短期予測期間の満了後の所定の期間である長期予測期間にわたる、所定の長期予測間隔時間ごとに、前記気象情報の予測値と時刻との組を記録した情報であり、
   前記短期予測間隔時間は前記長期予測間隔時間より短く、
   前記グラフ表示画面は、前記実績情報、前記短期予測、および、前記長期予測、に基づいて生成された、前記実績対象期間の開始時から前記長期予測期間の満了時までにわたる、時刻と、前記気象情報の実績値または予測値と、の関係を表す結合グラフを有する監視方法。
7. 監視対象地域に存在する対象地点の気象に関する数値情報である気象情報を監視する監視プログラムであって、
   前記対象地点の前記気象情報の、実績情報、短期予測、および、長期予測、を記憶する記憶機能と、
   使用者の人為操作に応じて所定の表示部にグラフ表示画面を表示させる制御機能と、を、コンピュータに実行させ、
   前記実績情報は、監視の基準とする監視基準時の直前の所定の期間である実績対象期間にわたる、所定の時間ごとに、前記気象情報の実績値と時刻との組を記録した情報であり、
   前記短期予測は、前記監視基準時の直後の所定の期間である短期予測期間にわたる、所定の短期予測間隔時間ごとに、前記気象情報の予測値と時刻との組を記録した情報であり、
   前記長期予測は、前記短期予測期間の満了後の所定の期間である長期予測期間にわたる、所定の長期予測間隔時間ごとに、前記気象情報の予測値と時刻との組を記録した情報であり、
   前記短期予測間隔時間は前記長期予測間隔時間より短く、
   前記グラフ表示画面は、前記実績情報、前記短期予測、および、前記長期予測、に基づいて生成された、前記実績対象期間の開始時から前記長期予測期間の満了時までにわたる、時刻と、前記気象情報の実績値または予測値と、の関係を表す結合グラフを有する監視プログラム。
   

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