JP2958982B2 - 配水池における配水量予測制御システム - Google Patents
配水池における配水量予測制御システムInfo
- Publication number
- JP2958982B2 JP2958982B2 JP1191137A JP19113789A JP2958982B2 JP 2958982 B2 JP2958982 B2 JP 2958982B2 JP 1191137 A JP1191137 A JP 1191137A JP 19113789 A JP19113789 A JP 19113789A JP 2958982 B2 JP2958982 B2 JP 2958982B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- distribution
- water
- reservoir
- amount
- pipe network
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は配水池等における配水量制御システムに係
り、特に配水池における配水量予測制御システムに関す
る。
り、特に配水池における配水量予測制御システムに関す
る。
B.発明の概要 本発明は、計算機を用いて需要予測を行い配水計画を
立案する配水量予測制御システムにおいて、 1つの配水区に複数の配水池が有る場合、管網のモデ
ルを使って管網計算を行うことにより、 配水量を各配水池毎に予測できる配水量予測制御シス
テムを得る。
立案する配水量予測制御システムにおいて、 1つの配水区に複数の配水池が有る場合、管網のモデ
ルを使って管網計算を行うことにより、 配水量を各配水池毎に予測できる配水量予測制御シス
テムを得る。
C.従来の技術 配水量制御システムにおいて、計算機を使って水の需
要予測を行い配水計画を立てる試みが行われている。こ
の予測に使うモデル式として、過去のデータを使った
り、曜日や季節、天候等の要因を考慮する方法等数多く
提案されている。
要予測を行い配水計画を立てる試みが行われている。こ
の予測に使うモデル式として、過去のデータを使った
り、曜日や季節、天候等の要因を考慮する方法等数多く
提案されている。
D.発明が解決しようとする課題 従来の配水量予測制御システムでは、配水地区全体の
需要量を予測することは出来るが、1つの配水区で末端
が連結されている複数の配水池の配水量を個別に予測す
ることは出来ない。その理由は、これらの予測式が配水
圧と流出量の関係について考慮されていないためであ
る。例えば配水池が2つ存在する場合、一方の配水池の
配水圧力をある時間だけ前日よりも高くすると配水量は
増え、他の配水池はその分だけ減ることになる。従っ
て、末端が連結されている複数の配水池を持つ配水区で
は、いくら予測精度を高めても各個別の配水池の配水計
画を立案することは出来ない。
需要量を予測することは出来るが、1つの配水区で末端
が連結されている複数の配水池の配水量を個別に予測す
ることは出来ない。その理由は、これらの予測式が配水
圧と流出量の関係について考慮されていないためであ
る。例えば配水池が2つ存在する場合、一方の配水池の
配水圧力をある時間だけ前日よりも高くすると配水量は
増え、他の配水池はその分だけ減ることになる。従っ
て、末端が連結されている複数の配水池を持つ配水区で
は、いくら予測精度を高めても各個別の配水池の配水計
画を立案することは出来ない。
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたもので、その
目的は、予測式として配水圧と流量の関係を考慮するこ
とにより、1つの配水区に連結された複数の配水池の配
水計画を個別に立案できる配水量予測制御システムを提
供することである。
目的は、予測式として配水圧と流量の関係を考慮するこ
とにより、1つの配水区に連結された複数の配水池の配
水計画を個別に立案できる配水量予測制御システムを提
供することである。
E.課題を解決するための手段 本発明は、上述の目的を達成するために、複数の配水
池を持つ配水区へ配水される浄水配水量を各配水池ごと
に予測制御する配水量予測制御システムにおいて、配水
区全体の需要水量を予測する需要予測手段と、配水操作
計画が前日と同じか否かを判断する判断手段と、前記需
要予測手段により求めた配水区全体の需要水量を所定時
間ごとの配水量に配分する時間配分手段と、所定時間ご
とに配分された配水量に基づいて各配水池の配水圧操作
計画を立案する配水圧操作計画手段と、この配水圧操作
計画に基づいて各配水池から配水区へ配水される浄水の
均衡を管網計算により求める管網計算手段と、この管網
計算により求められた浄水の均衡を考慮して、各配水池
ごとの配水量を予測する配水量予測手段と、予測された
各配水池ごとの配水量に対応した適量の浄水を浄水場か
ら配水池へ送水する送水制御手段と、を有することを特
徴とする。
池を持つ配水区へ配水される浄水配水量を各配水池ごと
に予測制御する配水量予測制御システムにおいて、配水
区全体の需要水量を予測する需要予測手段と、配水操作
計画が前日と同じか否かを判断する判断手段と、前記需
要予測手段により求めた配水区全体の需要水量を所定時
間ごとの配水量に配分する時間配分手段と、所定時間ご
とに配分された配水量に基づいて各配水池の配水圧操作
計画を立案する配水圧操作計画手段と、この配水圧操作
計画に基づいて各配水池から配水区へ配水される浄水の
均衡を管網計算により求める管網計算手段と、この管網
計算により求められた浄水の均衡を考慮して、各配水池
ごとの配水量を予測する配水量予測手段と、予測された
各配水池ごとの配水量に対応した適量の浄水を浄水場か
ら配水池へ送水する送水制御手段と、を有することを特
徴とする。
F.作用 1つの配水区で配水管網の末端が連結された複数の配
水池の配水量を予測するにあたって、配水圧操作による
各配水池の配水量を管網を使って1日の変化を予測計算
すると共に、配水操作が前日と同じで全体の配水量のみ
が変わったり、需要ピークが全域で同じように変わると
予想される場合には一般の需要予測式を使って各配水池
の配水量を予測する。したがって、操作員の判断でこれ
らの手法を任意に切り換えることができる。
水池の配水量を予測するにあたって、配水圧操作による
各配水池の配水量を管網を使って1日の変化を予測計算
すると共に、配水操作が前日と同じで全体の配水量のみ
が変わったり、需要ピークが全域で同じように変わると
予想される場合には一般の需要予測式を使って各配水池
の配水量を予測する。したがって、操作員の判断でこれ
らの手法を任意に切り換えることができる。
G.実施例 以下に本発明の実施例を第1図〜第4図を参照しなが
ら説明する。
ら説明する。
第1図は本発明の実施例による配水量予測制御システ
ムを示すもので、同図において1は配水管網を形成する
配水区で、配水管網には節点1aが形成される。本実施例
では配水池が2つある場合を例にとったもので、2aは浄
水場からの浄水が流入する第1の配水池(A配水池)、
2bは同じく浄水場からの浄水が流入する第2の配水池
(B配水池)、3aは配水区1とA配水池2a間の水路上に
設けられた配水圧力調整部、3bは同じく配水区1とB配
水池2b間の水路上に配設された配水圧力調整部、4aはA
配水池2aから配水区1への配水の圧力を計測する配水圧
力計測部、4bは同じくB配水池2bから配水区1への配水
圧力を計測する配水圧力計測部である。5a,5bは遠方監
視制御装置(TC)、6は中央制御所である。
ムを示すもので、同図において1は配水管網を形成する
配水区で、配水管網には節点1aが形成される。本実施例
では配水池が2つある場合を例にとったもので、2aは浄
水場からの浄水が流入する第1の配水池(A配水池)、
2bは同じく浄水場からの浄水が流入する第2の配水池
(B配水池)、3aは配水区1とA配水池2a間の水路上に
設けられた配水圧力調整部、3bは同じく配水区1とB配
水池2b間の水路上に配設された配水圧力調整部、4aはA
配水池2aから配水区1への配水の圧力を計測する配水圧
力計測部、4bは同じくB配水池2bから配水区1への配水
圧力を計測する配水圧力計測部である。5a,5bは遠方監
視制御装置(TC)、6は中央制御所である。
第1図の配水量制御システムにおいて、A配水池2a,B
配水池2bから配水区1に配水されるときの配水圧力は配
水圧力計測部4a,4bによって計測される。これらの計測
データは遠方監視制御装置5a,5bを介して中央制御所6
に伝送される。中央制御所6においては配水区1の節点
データと管路データからなる縮約データが計算機に格納
されている。節点データとしては配水地区の人口数,地
盤高さなどであり、管路データとしては管路の長さ,大
きさなどである。すなわち、中央制御所6ではこれらの
縮約データと遠方監視制御装置5a,5bからの圧力計測デ
ータを基に所定の演算を実行し、遠方監視制御装置5a,5
bを介して配水圧力調整部3a,3bを作動制御して送水計画
を立案する。
配水池2bから配水区1に配水されるときの配水圧力は配
水圧力計測部4a,4bによって計測される。これらの計測
データは遠方監視制御装置5a,5bを介して中央制御所6
に伝送される。中央制御所6においては配水区1の節点
データと管路データからなる縮約データが計算機に格納
されている。節点データとしては配水地区の人口数,地
盤高さなどであり、管路データとしては管路の長さ,大
きさなどである。すなわち、中央制御所6ではこれらの
縮約データと遠方監視制御装置5a,5bからの圧力計測デ
ータを基に所定の演算を実行し、遠方監視制御装置5a,5
bを介して配水圧力調整部3a,3bを作動制御して送水計画
を立案する。
配水区全体の1日の需要量と各時間帯に配分する予測
を行う。ここでA配水池2aとB配水池2bの配水量を合わ
せると配水区全体の予測配水量となるが、その割合はそ
れぞれの配水圧によって変化する。そこで配水圧操作計
画が前日と異なる場合は配水管路網計算を行って各配水
池からの時間配水量を予測し、前日と同じ配水圧の場合
は、配水池毎の配水量を予測し送水計画による配水池の
水位を計算して送水計画を立案する。これらの手順を第
2図に示す。
を行う。ここでA配水池2aとB配水池2bの配水量を合わ
せると配水区全体の予測配水量となるが、その割合はそ
れぞれの配水圧によって変化する。そこで配水圧操作計
画が前日と異なる場合は配水管路網計算を行って各配水
池からの時間配水量を予測し、前日と同じ配水圧の場合
は、配水池毎の配水量を予測し送水計画による配水池の
水位を計算して送水計画を立案する。これらの手順を第
2図に示す。
すなわち、第2図に示すように、まず配水区の需要水
量を予測し(ステップS1)、配水圧が前日と異なる場合
は時間配分を行い(ステップS2)、ステップS3に示すよ
うに配水圧操作計画を立てる。
量を予測し(ステップS1)、配水圧が前日と異なる場合
は時間配分を行い(ステップS2)、ステップS3に示すよ
うに配水圧操作計画を立てる。
次に、配水圧操作計画に基づいて管路網の計算を実行
し(ステップS4)、この計算に基づいて送水計画を行う
ための配水池の水位計算を実行(ステップS5)する。配
水池水位が不適正であればステップS3に戻り、ステップ
S6までの手順を繰り返す。
し(ステップS4)、この計算に基づいて送水計画を行う
ための配水池の水位計算を実行(ステップS5)する。配
水池水位が不適正であればステップS3に戻り、ステップ
S6までの手順を繰り返す。
配水圧が前日と同じである場合は、ステップS1からス
テップS7に進み配水池ごとの配水量の予測を行う。この
予測に基づいてステップS8の如く時間配分を行い、さら
に送水計画のための配水池水位計算を実行する(ステッ
プS9)。ステップS5における適正な配水池水位計算値又
はステップS9における水位計算値によってステップS10
で送水計画が立案される。
テップS7に進み配水池ごとの配水量の予測を行う。この
予測に基づいてステップS8の如く時間配分を行い、さら
に送水計画のための配水池水位計算を実行する(ステッ
プS9)。ステップS5における適正な配水池水位計算値又
はステップS9における水位計算値によってステップS10
で送水計画が立案される。
時間配水量を管網計算を行って予測する場合1日の計
画では配水圧や総需要量を変えた計算を24回行うことに
なる。一般に管網計算に使う管網モデルは5〜10万人規
模の配水区で管路が300〜400本、節点が200〜300個のも
のになる。このような規模の管網モデルでは一般の管理
用計算機では1回の計算に5〜10分要するため、1日分
の予測を行うには時間がかかり過ぎる。そこで、配水池
からの配水量を予測するという目的に適った縮約モデル
を作成して予測計算に使用する。縮約モデルは原管網モ
デルの主要管路を中心に構成されるが、この時枝管等は
まとめて等価な1本の管路に合成したり主要管路に含め
たりして流量や節点圧が原管網モデルと相違しないよう
に作成する。各配水池からの配水量が予測されるとこれ
に見合った送水量が決定され、最適な配水池運用計画を
立案できる。
画では配水圧や総需要量を変えた計算を24回行うことに
なる。一般に管網計算に使う管網モデルは5〜10万人規
模の配水区で管路が300〜400本、節点が200〜300個のも
のになる。このような規模の管網モデルでは一般の管理
用計算機では1回の計算に5〜10分要するため、1日分
の予測を行うには時間がかかり過ぎる。そこで、配水池
からの配水量を予測するという目的に適った縮約モデル
を作成して予測計算に使用する。縮約モデルは原管網モ
デルの主要管路を中心に構成されるが、この時枝管等は
まとめて等価な1本の管路に合成したり主要管路に含め
たりして流量や節点圧が原管網モデルと相違しないよう
に作成する。各配水池からの配水量が予測されるとこれ
に見合った送水量が決定され、最適な配水池運用計画を
立案できる。
なお、需要予測の時間配分や管網計算は1時間ごとの
予測や計算に限定するものではなく、対象とする配水区
や計算機の性能等で任意の時間(例えば0.5時間毎や2
時間毎)で行えるものとする。
予測や計算に限定するものではなく、対象とする配水区
や計算機の性能等で任意の時間(例えば0.5時間毎や2
時間毎)で行えるものとする。
上記実施例の配水量予測制御システムによれば、1つ
の配水区に複数の配水池がある場合、需要の季節による
変化に対して各配水池の配水圧も変えなければならな
い。この時、縮約モデルを使って管網計算を行うことに
より、1日の配水量を各配水池毎に予測することができ
る。また配水圧操作計画が前日と同じで総配水量だけが
変わるような場合や需要ピークが配水区域全体で同じよ
うに変わると予想される場合は、各配水池からの配水量
は一般の需要予測で予測する。
の配水区に複数の配水池がある場合、需要の季節による
変化に対して各配水池の配水圧も変えなければならな
い。この時、縮約モデルを使って管網計算を行うことに
より、1日の配水量を各配水池毎に予測することができ
る。また配水圧操作計画が前日と同じで総配水量だけが
変わるような場合や需要ピークが配水区域全体で同じよ
うに変わると予想される場合は、各配水池からの配水量
は一般の需要予測で予測する。
第3図と第4図に管網を使った予測配水量と実測配水
量の比較例を示す。第3図はA配水池2aにおける実測値
と計算値の比較例を示し、曲線l1は実測値、曲線l2は計
算値である。また、第4図はB配水池2bにおける実測値
と計算値の比較例を示し、曲線l3は実測値、曲線l4は計
算値である。計算で使った各時間の配水量はAとBの配
水池を合わせた実測値を与え、配水圧はA配水池2aでは
3.2kg/m2で一定とし、B配水池2bでは夜間(23:00時〜
6:00時)は2.0kg/m2、昼間は3.0kg/m2とした。また、A
配水池2aの配水割合は夜間に大きくなっている。この例
からも明らかなように、管網を使った計算は1日の配水
圧操作に対するA配水池2aとB配水池2bの配水割合の変
化を良く実現している。
量の比較例を示す。第3図はA配水池2aにおける実測値
と計算値の比較例を示し、曲線l1は実測値、曲線l2は計
算値である。また、第4図はB配水池2bにおける実測値
と計算値の比較例を示し、曲線l3は実測値、曲線l4は計
算値である。計算で使った各時間の配水量はAとBの配
水池を合わせた実測値を与え、配水圧はA配水池2aでは
3.2kg/m2で一定とし、B配水池2bでは夜間(23:00時〜
6:00時)は2.0kg/m2、昼間は3.0kg/m2とした。また、A
配水池2aの配水割合は夜間に大きくなっている。この例
からも明らかなように、管網を使った計算は1日の配水
圧操作に対するA配水池2aとB配水池2bの配水割合の変
化を良く実現している。
以上述べたように本発明によれば、配水区全体の需要
水量を従来から使用されている手段によって予測し、予
測された需要水量を所定時間(例えば1時間ごと)ごと
の配水量に配分し、それをもとに各配水池の配水圧操作
計画を立案し、この配水圧操作計画に基づいて各配水池
から配水区へ配水される浄水の均衡(つまりバランス)
を管網計算(計算に時間がかかる場合は縮約管網計算を
用いる)により求め、この管網計算により求められた配
水区に配水される浄水の均衡(バランス)を考慮して、
各配水池ごとの配水量を予測し、予測された各配水池ご
との配水量に対応した適量の浄水を浄水場から配水池へ
送水する。
水量を従来から使用されている手段によって予測し、予
測された需要水量を所定時間(例えば1時間ごと)ごと
の配水量に配分し、それをもとに各配水池の配水圧操作
計画を立案し、この配水圧操作計画に基づいて各配水池
から配水区へ配水される浄水の均衡(つまりバランス)
を管網計算(計算に時間がかかる場合は縮約管網計算を
用いる)により求め、この管網計算により求められた配
水区に配水される浄水の均衡(バランス)を考慮して、
各配水池ごとの配水量を予測し、予測された各配水池ご
との配水量に対応した適量の浄水を浄水場から配水池へ
送水する。
H.発明の効果 本発明は、以上の如くであって、1つの配水区で配水
管網の末端が連結された複数の配水池を有する配水シス
テムの配水量予測にあたって、配水圧操作による各配水
池の配水量を縮約管網を使って1日の変化を予測計算す
るものであるから、複数の配水池を持つ配水区の配水量
を別個に予測でき、かつ配水池間の配水割合を適正に調
整するための配水圧操作計画を立案できると共に、需要
に見合った各配水池の水位管理が可能にして、上水道の
運用管理システム等に最適な配水量予測制御システムを
得ることができる。
管網の末端が連結された複数の配水池を有する配水シス
テムの配水量予測にあたって、配水圧操作による各配水
池の配水量を縮約管網を使って1日の変化を予測計算す
るものであるから、複数の配水池を持つ配水区の配水量
を別個に予測でき、かつ配水池間の配水割合を適正に調
整するための配水圧操作計画を立案できると共に、需要
に見合った各配水池の水位管理が可能にして、上水道の
運用管理システム等に最適な配水量予測制御システムを
得ることができる。
第1図は本発明の実施例による配水量予測制御システム
のブロック図、第2図は第1図のシステムの動作フロー
図、第3図は第1図のシステムによる配水特性図、第4
図は同じく第1図のシステムの配水特性図である。 1…配水区、1a…節点、2a…第1の配水池、2b…第2の
配水池、3a,3b…配水圧力調整部、4a,4b…配水圧力測定
部、5a,5b…遠方監視制御装置、6…中央制御所。
のブロック図、第2図は第1図のシステムの動作フロー
図、第3図は第1図のシステムによる配水特性図、第4
図は同じく第1図のシステムの配水特性図である。 1…配水区、1a…節点、2a…第1の配水池、2b…第2の
配水池、3a,3b…配水圧力調整部、4a,4b…配水圧力測定
部、5a,5b…遠方監視制御装置、6…中央制御所。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−13153(JP,A) 特開 昭51−3001(JP,A) 特開 昭63−312600(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G05B 11/00 - 13/04 G05B 17/00 - 17/02
Claims (1)
- 【請求項1】複数の配水池を持つ配水区へ配水される浄
水配水量を各配水池ごとに予測制御する配水量予測制御
システムにおいて、 配水区全体の需要水量を予測する需要予測手段と、 配水操作計画が前日と同じか否かを判断する判断手段
と、 前記需要予測手段により求めた配水区全体の需要水量を
所定時間ごとの配水量に配分する時間配分手段と、 所定時間ごとに配分された配水量に基づいて各配水池の
配水圧操作計画を立案する配水圧操作計画手段と、 この配水圧操作計画に基づいて各配水池から配水区へ配
水される浄水の均衡を管網計算により求める管網計算手
段と、 この管網計算により求められた浄水の均衡を考慮して、
各配水池ごとの配水量を予測する配水量予測手段と、 予測された各配水池ごとの配水量に対応した適量の浄水
を浄水場から配水池へ送水する送水制御手段と、 を有することを特徴とする配水池における配水量予測制
御システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1191137A JP2958982B2 (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | 配水池における配水量予測制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1191137A JP2958982B2 (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | 配水池における配水量予測制御システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0355602A JPH0355602A (ja) | 1991-03-11 |
JP2958982B2 true JP2958982B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=16269503
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1191137A Expired - Lifetime JP2958982B2 (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | 配水池における配水量予測制御システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2958982B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5113153A (en) * | 1974-07-23 | 1976-02-02 | Tokyo Shibaura Electric Co | Fukusuhaisuiikeno seigyosochi |
JPS63312600A (ja) * | 1987-06-15 | 1988-12-21 | Hitachi Ltd | 管網モデル作成方法 |
-
1989
- 1989-07-24 JP JP1191137A patent/JP2958982B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0355602A (ja) | 1991-03-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4301691B2 (ja) | 田圃灌漑システム | |
GB2503362A (en) | Regulating mains water supply | |
JPS58700A (ja) | 流体輸送システムの制御方式 | |
US20230205943A1 (en) | Real-time simulation method of sewage pipe network based on water supply iot data assimilation | |
CN111340316B (zh) | 一种智慧供水管理方法及系统 | |
JP2958982B2 (ja) | 配水池における配水量予測制御システム | |
JP2019140954A (ja) | 配水制御システム | |
US4308150A (en) | Operation control method for a waterworks system | |
JP3974294B2 (ja) | 上下水道監視制御システム | |
CN114003013B (zh) | 一种分层互联的智慧排水管网系统的控制系统 | |
JP2575453B2 (ja) | 配水管網制御装置 | |
JPH0921500A (ja) | 管網管理方法 | |
JP3903653B2 (ja) | 配水施設制御装置 | |
JPS592945B2 (ja) | 水需要予測方法 | |
Lankford | The use of measured water flows in furrow irrigation management—a case study in Swaziland | |
JP2000003353A (ja) | 配水量予測方法 | |
KR102406907B1 (ko) | 상수관망해석 운영시스템의 관망해석모델 보정 장치 및 방법 | |
Berthouex | Accommodating uncertain forecasts in selecting plant design capacity | |
JP2018059269A (ja) | 水運用制御システム、水運用制御方法、および水運用制御装置 | |
CN117193395B (zh) | 一种多通道流量比例分配方法和系统 | |
JP2001188614A (ja) | 末端圧制御装置 | |
JP3345506B2 (ja) | 配水量予測方法 | |
JP2008204149A (ja) | 配水管網制御装置 | |
Gooch et al. | Automated scheduling of open-channel deliveries: potential and limitations | |
Udo et al. | On Improvement of Real-time Pressure Control in a Water Distribution Network |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080730 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090730 Year of fee payment: 10 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |