JP4826218B2 - Plant operation management support method - Google Patents

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Description

本発明は、プラントの運転管理支援方法に関する。特に、水処理プラントの物質収支を推定することにより運転管理を支援する方法に関する。   The present invention relates to a plant operation management support method. In particular, the present invention relates to a method for supporting operation management by estimating a material balance of a water treatment plant.

従来より、プラント施設(例えば、水処理プラント)においては、プラントを構成する個々の設備(以下、「ユニット」)の能力を、各ユニットの仕様に基づいて、あるいは、シミュレーションにより算出したデータと実測値とを比較することで、各ユニット及び、各ユニットから構成されるプラント全体を評価することが知られている。   Conventionally, in a plant facility (for example, a water treatment plant), the capacity of individual facilities (hereinafter referred to as “units”) constituting the plant is measured and measured based on the specifications of each unit or by simulation. It is known that each unit and the entire plant composed of each unit are evaluated by comparing the values.

例えば、特許文献1では、プラントを構成する全ユニットから全時刻(短時間間隔)でデータを計測し、この計測したデータ及びシミュレーションの演算値を用いて、時間的に連続に変化するプラント全体の能力診断を行うことが示されている。したがって、特許文献1によれば、時間的に連続して運転される任意のユニットや、新旧のユニットが混在し相互に関係し合うプラント全体の能力を、プラントが本来有している能力(仕様に沿った能力)に対して評価することが可能である。   For example, in Patent Document 1, data is measured from all units constituting the plant at all times (short-time intervals), and the measured data and the calculated values of the simulation are used to calculate the entire plant that changes continuously in time. It has been shown to perform a capability diagnosis. Therefore, according to Patent Document 1, the capacity of the plant (specification) that the plant originally has the capacity of any unit that is operated continuously in time and the capacity of the entire plant in which new and old units are mixed and interrelated. It is possible to evaluate against

一方、特許文献2では、プラント(もしくは一のユニット)から計測される実測値から物質収支、熱収支を計算して、計算した物質収支、熱収支を定常値と比較することで、プラントを常に監視し、オペレータの監視の負担を軽減し、運転ミス、異常時のオペレータの混乱を防止することが示されている。
特開2004−54418号公報 特開昭63−77537号公報
On the other hand, in Patent Document 2, a material balance and a heat balance are calculated from actual measurement values measured from a plant (or one unit), and the calculated material balance and heat balance are compared with steady values. It has been shown that monitoring, reducing the burden of monitoring by the operator, and preventing the operator from being confused during an operational error or abnormality.
JP 2004-54418 A JP-A 63-77537

しかしながら、上記の特許文献1、特許文献2では、プラントの物質収支に基づいて、ユニットで使用される消耗品の交換時期の推定や、ユニットの能力診断及びプラント全体の能力診断を、以下の理由で正確に行えない場合がある。通常、プラントを構成する各ユニットの能力診断や、消耗品の交換時期などの運転管理支援を行う場合に、実測値に誤差を多く含んでしまうことがある。この場合に誤差が大きい実測値に基づいた妥当性がない物質収支では、結果の信頼性が低くなってしまう。特に、プラントの工業計器およびプラントが設置された表示計器の値は、誤差や異常値等を多く含む場合もあり、妥当な物質収支を計算するためには、これらの工業計器、表示計器からの実測値そのものを調整する必要がある。   However, in Patent Document 1 and Patent Document 2 described above, based on the material balance of the plant, estimation of the replacement time of consumables used in the unit, unit capacity diagnosis and overall plant capacity diagnosis are performed for the following reasons. May not be able to be done accurately. Usually, when performing operation management support such as capability diagnosis of each unit constituting the plant and replacement time of consumables, the actual measurement value may include many errors. In this case, the reliability of the result is low for a material balance that is not valid based on actual measurement values with large errors. In particular, the values of the industrial instruments of the plant and the display instruments in which the plant is installed may contain many errors and abnormal values, etc. In order to calculate a reasonable material balance, the values from these industrial instruments and display instruments It is necessary to adjust the actual measurement value itself.

本発明は、水処理プラントの物質収支を考慮することで算出される妥当な推定値に基づいて、プラントのユニットで使用される異常計器の抽出、消耗品の交換時期の推定、及び、プラントを構成する各ユニットの能力診断を適格に行うことが可能な、運転管理支援方法を提供することを目的とする。   The present invention is based on reasonable estimates calculated by taking into account the material balance of a water treatment plant, extracting abnormal instruments used in the plant unit, estimating the replacement time of consumables, and It is an object of the present invention to provide an operation management support method capable of appropriately performing the capability diagnosis of each constituent unit.

(1) 水処理プラントの各ユニット(例えば、後述のユニットA200,ユニットB250)に対して流入、流出される処理水量の実測値を計測し、当該実測値を記憶する実測値管理装置(例えば、後述の測定情報記憶部160)と、
前記実測値管理装置に記憶された実測値、及び前記水処理プラントの制約条件を含んだ目的関数に基づいて、前記水処理プラントの推定値を算出する演算装置(例えば、後述の制御部110)と、を備え、
前記演算装置により演算された推定値に基づいて、前記ユニットの各々を診断する、運転管理支援方法。
(1) An actual value management device (for example, an actual value measured for the amount of treated water flowing into and out of each unit (for example, unit A200, unit B250 described later) of the water treatment plant and storing the actual value) A measurement information storage unit 160) to be described later,
An arithmetic device (for example, a control unit 110 described later) that calculates an estimated value of the water treatment plant based on an actual function stored in the actual value management device and an objective function including a constraint condition of the water treatment plant. And comprising
An operation management support method for diagnosing each of the units based on the estimated value calculated by the arithmetic device.

(1)の発明によれば、水処理プラントの各ユニットに対して流入、流出される処理水量の実測値を計測し、当該実測値を記憶し、記憶された実測値、及び前記水処理プラントの制約条件を含んだ目的関数に基づいて、前記水処理プラントの推定値を算出し、算出された推定値に基づいて、ユニットの各々を診断する。
よって、実測値と目的関数とから算出される整合性のとれた推定値に基づき、かつ、水処理プラントの制約条件を考慮して、水処理プラントを構成する各ユニットを診断することが可能である。したがって、通常、誤差を含む場合や、異常値となる場合がある工業計器や表示計器からの実測値のみに頼ることなく、推定値を用いて、適格に診断を行うことが可能である。
According to the invention of (1), measured values of the amount of treated water flowing into and out of each unit of the water treatment plant are measured, the measured values are stored, the stored measured values, and the water treatment plant The estimated value of the water treatment plant is calculated based on the objective function including the constraint condition, and each of the units is diagnosed based on the calculated estimated value.
Therefore, it is possible to diagnose each unit constituting the water treatment plant based on the consistent estimated value calculated from the actual measurement value and the objective function, and taking into account the constraints of the water treatment plant. is there. Therefore, normally, it is possible to make a proper diagnosis using the estimated value without relying only on the actual measurement value from an industrial instrument or a display instrument that may include an error or an abnormal value.

(2) 前記ユニットの各々を診断するとは、前記ユニットの各々に対して、異常計器の抽出、消耗品交換時期の推定、能力の診断のうち、少なくとも一つを実行する、(1)に記載の運転管理支援方法。   (2) Diagnosing each of the units includes executing at least one of extracting an abnormal meter, estimating a consumable replacement time, and diagnosing capability for each of the units. Driving management support method.

(2)の発明によれば、実測値と目的関数とから算出される整合性のとれた推定値に基づいて、水処理プラントのユニットで使用される異常計器の抽出、消耗品の交換時期の推定、ユニットの能力診断のいずれかを従来よりも、より正確に行うことが可能である。   According to the invention of (2), on the basis of the consistent estimated value calculated from the actual measurement value and the objective function, the extraction of the abnormal instrument used in the unit of the water treatment plant, the replacement time of the consumables Either estimation or unit capability diagnosis can be performed more accurately than in the past.

(3) 前記演算装置は、前記実測値と算出されるべき推定値との差の合計を目的関数(例えば、後述の(式1))として、当該目的関数から算出される値を最小にする推定値を算出し、当該推定値に基づいて、前記ユニットの各々を診断する、(1)または(2)に記載の運転管理支援方法。   (3) The arithmetic unit minimizes a value calculated from the objective function by using a sum of differences between the actual measurement value and the estimated value to be calculated as an objective function (for example, (Equation 1) described later). The operation management support method according to (1) or (2), wherein an estimated value is calculated, and each of the units is diagnosed based on the estimated value.

(4) 前記演算装置は、前記実測値と算出されるべき推定値との差を前記実測値で割った商の合計を目的関数(例えば、後述の(式2))として、当該商を最小にする推定値を算出し、当該推定値に基づいて、前記ユニットの各々を診断する、(1)から(3)いずれかに記載の運転管理支援方法。   (4) The arithmetic device uses the sum of the quotient obtained by dividing the difference between the actual measurement value and the estimated value to be calculated by the actual measurement value as an objective function (for example, (Expression 2) described later), and minimizes the quotient The operation management support method according to any one of (1) to (3), wherein an estimated value to be calculated is calculated, and each of the units is diagnosed based on the estimated value.

本発明によれば、水処理プラントの物質収支を考慮することで算出される妥当な推定値に基づいて、プラントのユニットで使用される異常計器の抽出、消耗品の交換時期の推定、及び、プラントを構成する各ユニットの能力診断を適格に行うことが可能な、運転管理支援方法を提供することが可能である。したがって、通常、誤差を含む場合や、異常値となる場合がある工業計器や表示計器からの実測値のみに頼ることなく、目的関数により算出された推定値を用いて、適格に診断を行うことが可能である。   According to the present invention, based on a reasonable estimate calculated by considering the material balance of the water treatment plant, the extraction of abnormal instruments used in the plant unit, the estimation of the replacement time of consumables, and It is possible to provide an operation management support method capable of appropriately performing the capacity diagnosis of each unit constituting the plant. Therefore, diagnosis should be performed properly using the estimated value calculated by the objective function without relying solely on the actual measurement value from industrial and display instruments that may contain errors or may be abnormal values. Is possible.

図1は、プラントを構成するユニット(ユニットA200、ユニットB250)と、このプラントに接続され、当該プラントの運転管理をするプラント運転管理装置100とを示す構成図である。図1では、ユニットA200、ユニットB250のみを図示したが、これ以外のユニットが、プラント運転管理装置100による管理の対象となってよい。なお、ユニットB250は、通信部150と破線で接続されているが、これは後述するように、ユニットB250が通信部150に接続されてもよいし、接続されない態様であってもよいことを示す。   FIG. 1 is a configuration diagram showing units (unit A200, unit B250) that constitute a plant and a plant operation management apparatus 100 that is connected to the plant and manages the operation of the plant. Although only the unit A 200 and the unit B 250 are illustrated in FIG. 1, other units may be managed by the plant operation management apparatus 100. The unit B250 is connected to the communication unit 150 by a broken line, but this indicates that the unit B250 may be connected to the communication unit 150 or may be not connected as described later. .

プラント運転管理装置100は、ユニット情報入力部120と、制御部110と、測定情報記憶部160と、診断情報記憶部170と、出力部180とを備え、適宜、通信部140を備える。プラント運転管理装置100は、CPU(Central Processing Unit)、メモリ等を内蔵したコンピュータであってよい。   The plant operation management apparatus 100 includes a unit information input unit 120, a control unit 110, a measurement information storage unit 160, a diagnosis information storage unit 170, and an output unit 180, and appropriately includes a communication unit 140. The plant operation management apparatus 100 may be a computer incorporating a CPU (Central Processing Unit), a memory, and the like.

ユニット情報入力部120は、プラント管理者により情報、データが入力される装置であり、例えば、キーボード、マウス等であってよい。例えば、プラント管理者が、ユニットA200の流入計器210(流出計器220)を視認して流入実測値(流出実測値)を把握し、ユニット情報入力部120を介して、この流入実測値(流出実測値)を、プラント運転管理装置100に入力する。さらに、ユニット情報入力部120は、プラント管理者により、ユニットA200の流入量、流出量に関する仕様上の能力値(以下、「ユニット能力値」)や、ユニットA200の消耗品の寿命、交換部品の交換時期に関するデータが、入力される。   The unit information input unit 120 is a device to which information and data are input by a plant manager, and may be a keyboard, a mouse, or the like, for example. For example, the plant manager visually recognizes the inflow meter 210 (outflow meter 220) of the unit A200 and grasps the actual inflow value (outflow actual value), and the inflow actual value (outflow actual value) via the unit information input unit 120. Value) is input to the plant operation management apparatus 100. Further, the unit information input unit 120 is used by the plant manager to specify the capacity value (hereinafter referred to as “unit capacity value”) regarding the inflow and outflow of the unit A200, the life of the consumables of the unit A200, Data on the replacement time is entered.

制御部110は、プラント運転管理装置100に入力された情報、データを制御、演算する装置であり、例えば、CPUであってよい。制御部110は、後述するメイン処理ルーチン、推定値演算処理ルーチン、プラントの診断処理ルーチンを実行する。   The control unit 110 is a device that controls and calculates information and data input to the plant operation management device 100, and may be a CPU, for example. The control unit 110 executes a main processing routine, an estimated value calculation processing routine, and a plant diagnosis processing routine which will be described later.

測定情報記憶部160は、実測値が制御部110により記憶される装置である。ここで、測定情報記憶部160に記憶される実測値は、ユニット情報入力部120を介して入力されて測定情報記憶部160に記憶されてもよいし、後述するように、通信部140がユニットA200から送信された実測値を受信することで、測定情報記憶部160に記憶されてもよい。   The measurement information storage unit 160 is a device in which actual measurement values are stored by the control unit 110. Here, the actual measurement value stored in the measurement information storage unit 160 may be input via the unit information input unit 120 and stored in the measurement information storage unit 160. The actual measurement value transmitted from A200 may be received and stored in the measurement information storage unit 160.

診断情報記憶部170は、プラント運転管理装置100が診断するための情報、データが制御部110により記憶される装置である。ここで、診断情報記憶部170に記憶される情報、データは、ユニット情報入力部120を介して入力されて診断情報記憶部170に記憶されてもよいし、後述するように、通信部140がユニットA200から送信された情報、データを受信することで、診断情報記憶部170に記憶されてもよい。診断情報記憶部170に記憶される具体的な情報、データとは、後述するように、各ユニットのユニット能力値、各ユニットの消耗品の寿命、交換部品の交換時期に関するデータである。   The diagnosis information storage unit 170 is a device in which information and data for diagnosis by the plant operation management apparatus 100 are stored by the control unit 110. Here, the information and data stored in the diagnostic information storage unit 170 may be input via the unit information input unit 120 and stored in the diagnostic information storage unit 170. As will be described later, the communication unit 140 By receiving information and data transmitted from the unit A200, the information may be stored in the diagnostic information storage unit 170. The specific information and data stored in the diagnostic information storage unit 170 are data relating to the unit capability value of each unit, the lifetime of consumables for each unit, and the replacement timing of replacement parts, as will be described later.

出力部180は、プラント運転管理装置100が制御する情報、データが制御部110により出力される装置であり、例えば、モニタ、液晶ディスプレイ、プリンタ等であってよい。   The output unit 180 is a device that outputs information and data controlled by the plant operation management apparatus 100 by the control unit 110, and may be a monitor, a liquid crystal display, a printer, or the like, for example.

通信部140は、ユニットA200、ユニットB250等の流入計器210、260、及び、流出計器220、270から実測値等のデータを受信する装置である。通信部140は、ユニット側の通信部150に対して、一般公衆回線を経由して接続されていてもよいし、専用線で接続されていてもよい。また、プラント運転管理装置100が、通信部140を備えずに、プラント運転管理装置100により制御される情報、データが全て、ユニット情報入力部120を介して入力されてもよい。   The communication unit 140 is a device that receives data such as actually measured values from the inflow meters 210 and 260 and the outflow meters 220 and 270 such as the unit A200 and the unit B250. The communication unit 140 may be connected to the unit-side communication unit 150 via a general public line or may be connected via a dedicated line. Further, the plant operation management apparatus 100 may not include the communication unit 140, and all information and data controlled by the plant operation management apparatus 100 may be input via the unit information input unit 120.

ユニットA200、ユニットB250は、プラントを構成する一のユニットであり、水、燃料等の物質が流入され、この流入があった所定量の物質の全てまたは一部を流出するユニット装置である。以下では、好適な実施態様を説明するために、図3に示すように、一のユニットに対して、直接、接続されるユニットは、一のユニットのみである構成について説明する。すなわち、所定量の物質が一のユニット(ユニットA200)に流入された場合に、この流入があった全流入量が、次のユニット(ユニットB250)に流出される態様について説明する。   Units A200 and B250 are one unit that constitutes a plant, and are units that flow in substances such as water and fuel, and flow out all or a part of the predetermined amount of substances that have flowed in. In the following, in order to describe a preferred embodiment, as shown in FIG. 3, a configuration in which only one unit is directly connected to one unit will be described. That is, a mode will be described in which, when a predetermined amount of substance flows into one unit (unit A200), the total inflow amount in which the inflow has occurred flows out to the next unit (unit B250).

ユニットA200は、流入された物質の流入量を計測する流入計器210と、流出される物質の流出量を計測する流出計器220とを備える。同様に、ユニットB250は、流入された物質の流入量を計測する流入計器260と、流出される物質の流出量を計測する流出計器270とを備える。図1では、通信部150が複数のユニットに対して、一のみ備えられているが、各ユニットが一の通信部150を備えて、通信部140を介して、プラント運転管理装置100と通信を行ってもよい。   The unit A200 includes an inflow meter 210 that measures the inflow amount of the substance that has flowed in, and an outflow meter 220 that measures the outflow amount of the substance that flows out. Similarly, the unit B250 includes an inflow meter 260 that measures the inflow amount of the substance that has flowed in, and an outflow meter 270 that measures the outflow amount of the substance that flows out. In FIG. 1, only one communication unit 150 is provided for a plurality of units. However, each unit includes one communication unit 150 and communicates with the plant operation management apparatus 100 via the communication unit 140. You may go.

次に、図2に基づいて、プラント運転管理装置100の制御部110が実行するメイン処理ルーチンについて説明する。最初に、制御部110は、各ユニットの実測値が入力される入力処理を行う(ステップS01)。この入力処理は、通信部140を介して自動的に実測値が入力されてもよいし、ユニット情報入力部120を介してプラント管理者により入力されてよい。次に、入力された実測値に基づいて、制御部110は物質収支の推定値の演算処理を行う(ステップS02)。そして、制御部110は、算出された推定値に基づいて、診断情報記憶部170に記憶された情報に基づいて、プラントの診断処理を行う(ステップS03)。これら各ステップの詳細について、以下で説明する。   Next, based on FIG. 2, the main process routine which the control part 110 of the plant operation management apparatus 100 performs is demonstrated. First, the control unit 110 performs an input process in which the actual measurement value of each unit is input (step S01). In this input process, an actual measurement value may be automatically input via the communication unit 140, or may be input by a plant manager via the unit information input unit 120. Next, based on the inputted actual measurement value, the control unit 110 performs a calculation process of the estimated value of the material balance (step S02). And the control part 110 performs the diagnostic process of a plant based on the information memorize | stored in the diagnostic information storage part 170 based on the calculated estimated value (step S03). Details of these steps will be described below.

最初に、図3に基づいて、ユニット間の物質収支について説明する。ユニットA200に対して、流入実測値(f1)が、100m/h、流出実測値(f2)が、110m/hである。ユニットB250に対しては、ユニットA200から流出した(f2)が流入するため、流入実測値が、110m/hであり、流出実測値(f3)が、80m/hである。 First, the material balance between units will be described with reference to FIG. For the unit A200, the measured inflow value (f1) is 100 m 3 / h, and the measured outflow value (f2) is 110 m 3 / h. Since (f2) flowing out from the unit A200 flows into the unit B250, the inflow actual measurement value is 110 m 3 / h, and the outflow actual measurement value (f3) is 80 m 3 / h.

上記の流入実測値、流出実測値は、流入計器210、260、流出計器220、270により計測されたデータであり、通信部140、通信部150を介してこれらのデータが、測定情報記憶部160に記憶されてよいし、プラント管理者が流入計器210、260、流出計器220、270を視認して、ユニット情報入力部120を介して、流入実測値、流出実測値を入力することで、これらのデータが測定情報記憶部160に記憶されてもよい。   The inflow actual measurement value and the outflow actual measurement value are data measured by the inflow meters 210 and 260 and the outflow meters 220 and 270, and these data are transmitted to the measurement information storage unit 160 via the communication unit 140 and the communication unit 150. The plant manager visually recognizes the inflow meters 210 and 260, the outflow meters 220 and 270, and inputs the actual measured inflow value and the actual measured outflow value via the unit information input unit 120. May be stored in the measurement information storage unit 160.

上述のように、流入実測値、流出実測値の入力が行われた後に、制御部110が推定値の演算処理を実行するフローを、図4に基づいて説明する。最初に、プラント管理者からの入力に基づいて制御部110が目的関数を設定する(ステップS11)。ここで、目的関数とは、入力された実測値から推定値を算出するための関数である。例えば、(式1)、(式2)のように、推定値と実測値の差(推定値と実測値の差を実測値で割った商)を各ユニットで算出し、この合計を目的関数として設定する。

Figure 0004826218
As described above, a flow in which the control unit 110 executes the estimated value calculation process after the inflow actual measurement value and the outflow actual measurement value are input will be described with reference to FIG. First, the control unit 110 sets an objective function based on an input from the plant manager (step S11). Here, the objective function is a function for calculating an estimated value from an input actual measurement value. For example, as in (Equation 1) and (Equation 2), the difference between the estimated value and the actually measured value (the quotient obtained by dividing the difference between the estimated value and the actually measured value by the actually measured value) is calculated for each unit, and this sum is calculated as the objective function Set as.
Figure 0004826218

次に、制御部110が、プラント管理者からの入力を受けて制約条件を設定する(ステップS12)。例えば、制約条件とは、流入、流出する物質バランス上の制約によれば、(式3)であってよい。

Figure 0004826218
Next, the control unit 110 receives the input from the plant manager and sets a constraint condition (step S12). For example, the constraint condition may be (Equation 3) according to the constraint on the inflow and outflow material balance.
Figure 0004826218

制御部110は、目的関数に実測値を代入する(ステップS13)。例えば、(式1)に対して入力された実測値を代入すると、それぞれ(式4)になる。

Figure 0004826218
The control unit 110 substitutes the actual measurement value for the objective function (step S13). For example, substituting the actual measurement values input to (Expression 1) yields (Expression 4).
Figure 0004826218

この(式4)に対して、(式3)の制約を加えると、(式5)となり、(式5)を、図5に示すようにグラフ上に示した。

Figure 0004826218
When the restriction of (Expression 3) is added to (Expression 4), (Expression 5) is obtained, and (Expression 5) is shown on the graph as shown in FIG.
Figure 0004826218

制御部110は、(式4)のFが最小にあるf1を算出する(ステップS14)。図5が示すように、(式5)のFは、f1が100のときに最小値30となるため、f1の推定値が100と算出される。制御部110が、算出された推定値を出力部180に出力する(ステップS15)。   The control unit 110 calculates f1 having the minimum F in (Expression 4) (step S14). As shown in FIG. 5, F in (Expression 5) has a minimum value of 30 when f1 is 100, and thus the estimated value of f1 is calculated as 100. Control unit 110 outputs the calculated estimated value to output unit 180 (step S15).

次に、算出された推定値に基づいて行われるプラントの診断処理ルーチンについて、図6に基づいて説明する。上述の推定値の演算処理ルーチンにより、制御部110が推定値を算出する(ステップS21)。制御部110は、この算出された推定値を、各ユニットの実測値と比較する(ステップS22)。この比較の結果から、制御部110が異常計器を抽出する(ステップS23)。この抽出処理について、以下で説明する。   Next, a plant diagnosis processing routine performed based on the calculated estimated value will be described with reference to FIG. The control unit 110 calculates an estimated value by the above-described estimated value calculation processing routine (step S21). The control unit 110 compares the calculated estimated value with the actually measured value of each unit (step S22). From the result of this comparison, the control unit 110 extracts an abnormal instrument (step S23). This extraction process will be described below.

図7に、ユニットA200、ユニットB250の流入実測値、流出実測値と、(式5)により算出されたf1、f2、f3=100の推定値との誤差を示した。例えば、流入計器210、260、流出計器220、270の誤差は、その仕様から±10%の誤差と想定されているとする。図7に基づけば、流入計器210での誤差は0%、流入計器260(流出計器220)での誤差は10%、流出計器270での誤差は20%であるため、制御部110は、流出計器270を異常計器として抽出することが可能である。   FIG. 7 shows an error between the measured inflow values and the measured outflow values of the units A200 and B250 and the estimated values f1, f2, and f3 = 100 calculated by (Equation 5). For example, the error of the inflow meters 210 and 260 and the outflow meters 220 and 270 is assumed to be an error of ± 10% from the specifications. Based on FIG. 7, the error in the inflow meter 210 is 0%, the error in the inflow meter 260 (outflow meter 220) is 10%, and the error in the outflow meter 270 is 20%. It is possible to extract the instrument 270 as an abnormal instrument.

次に、制御部110は、算出された推定値とユニット能力値とを比較する(ステップS24)。ここで、ユニット能力値とは各ユニットの仕様により定められる値であり、例えば、一のユニットが処理を行うことが可能な流入量、流出量に対して定められたデータである。ユニット能力値は、診断情報記憶部170に記憶される。   Next, the control unit 110 compares the calculated estimated value with the unit capability value (step S24). Here, the unit capability value is a value determined by the specifications of each unit, for example, data determined for the inflow amount and outflow amount that can be processed by one unit. The unit capability value is stored in the diagnostic information storage unit 170.

図7に示すように、ユニットA200は、ユニット能力値150m/hであり、ユニットB250は、ユニット能力値100m/hである。制御部110は、f1の推定値100m/hと、ユニットA200のユニット能力値150m/hを比較して、推定値がユニット能力値を上回っていないため、ユニットAに対しての増設が必要ないことを判断する。 As shown in FIG. 7, the unit A200 has a unit capability value of 150 m 3 / h, and the unit B250 has a unit capability value of 100 m 3 / h. The control unit 110 compares the estimated value 100m 3 / h of f1 with the unit capability value 150m 3 / h of the unit A200, and the estimated value does not exceed the unit capability value. Determine what is not necessary.

さらに、制御部110は、f2の推定値100m/hと、ユニットB250のユニット能力値100m/hを比較して、推定値がユニット能力値の処理水量を上回っていないため、ユニットB250に対しての増設も必要ないことを判断する。しかし、ユニットB250は、ユニット能力値100m/hであり、推定値の値と同一であるため、処理水量が増加した場合には、制御部110は、ユニットB250に対して、増設が必要であると判断する。このように、制御部110が、処理水量の増加が見込まれる場合に、増設が必要となるユニットの判断といった能力診断を行うことが可能である。 Further, the control unit 110 compares the estimated value 100m 3 / h of f2 with the unit capacity value 100m 3 / h of the unit B250, and the estimated value does not exceed the treated water amount of the unit capacity value. It is determined that no additional installation is necessary. However, the unit B250 has a unit capacity value of 100 m 3 / h, which is the same as the estimated value. Therefore, when the amount of treated water increases, the control unit 110 needs to be added to the unit B250. Judge that there is. In this way, when the amount of treated water is expected to increase, the control unit 110 can perform a capability diagnosis such as determining a unit that needs to be added.

次に、制御部110は、推定値に基づいて、消耗品等の部品交換の時期の判断を行う(ステップS25)。例えば、ユニットA200の流出実測値が110m/hであるが、この値に基づくことなく、推定値100m/hに基づいて算出する(例えば、推定量に時間を積分した量を算出する)。これにより、異常計器あるいは誤差が大きい可能性があるユニットA200の流出計器220の実測値に頼ることなく、推定値から消耗品の寿命、交換部品の交換時期を的確に予測することが可能である。 Next, based on the estimated value, the control unit 110 determines the timing for replacing parts such as consumables (step S25). For example, the actual measured outflow value of the unit A200 is 110 m 3 / h, but is calculated based on the estimated value 100 m 3 / h without being based on this value (for example, an amount obtained by integrating the estimated amount with time) is calculated. . Accordingly, it is possible to accurately predict the life of the consumables and the replacement time of the replacement parts from the estimated values without depending on the abnormal values or the actual measurement values of the spill meter 220 of the unit A 200 that may have a large error. .

ここで、交換される消耗品とは、水処理プラントの場合には、例えば、イオン交換樹脂、膜、活性炭である。診断情報記憶部170は、制御部110により、これらの消耗品、部品の寿命に関するデータが記憶される。   Here, in the case of a water treatment plant, the consumable to be replaced is, for example, an ion exchange resin, a membrane, or activated carbon. In the diagnostic information storage unit 170, the control unit 110 stores data relating to the lifetime of these consumables and parts.

上記説明した実施形態によれば、異常計器や誤差が大きい可能性のある実測値ではなく、理想的な推定値に基づいて、プラントを構成する各ユニットの診断、異常計器の抽出、消耗品交換時期の推定を行うことが可能であるため、物質収支に関して整合性がとれた適切な判断結果を導くことが可能である。   According to the above-described embodiment, diagnosis of each unit constituting the plant, extraction of abnormal instruments, replacement of consumables based on ideal estimated values rather than abnormal instruments and actual measured values that may have large errors Since it is possible to estimate the timing, it is possible to derive an appropriate judgment result that is consistent with respect to the mass balance.

このような実施形態を実現する機能、方法を、上述のプラント運転管理装置100のようなコンピュータやサーバにて実行するためのプログラムにより実現することができる。このプログラムのための記憶媒体としては、光学記憶媒体、テープ媒体、半導体メモリ等が挙げられる。また、専用通信ネットワークやインターネットに接続されたサーバ・システムに設けられたハードディスク又はRAM等の記憶装置を記憶媒体として使用し、ネットワークを介してプログラムを提供してもよい。   Functions and methods for realizing such an embodiment can be realized by a program for execution on a computer or server such as the plant operation management apparatus 100 described above. Examples of the storage medium for this program include an optical storage medium, a tape medium, and a semiconductor memory. Further, a storage device such as a hard disk or a RAM provided in a server system connected to a dedicated communication network or the Internet may be used as a storage medium, and the program may be provided via the network.

以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定しない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載された効果に限定されない。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, it only showed the specific example and does not specifically limit this invention. Further, the effects described in the embodiments of the present invention only list the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are not limited to the effects described in the embodiments of the present invention.

プラント運転管理装置とプラントを構成する各ユニットを示す構成図である。It is a block diagram which shows each unit which comprises a plant operation management apparatus and a plant. プラント運転管理装置が実行するメイン処理ルーチンのフローチャート図である。It is a flowchart figure of the main process routine which a plant operation management apparatus performs. プラントを構成するユニット間での物質収支を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the material balance between the units which comprise a plant. プラント運転管理装置が実行する推定値の演算処理ルーチンのフローチャート図である。It is a flowchart figure of the calculation process routine of the estimated value which a plant operation management apparatus performs. 目的関数と推定値との関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between an objective function and an estimated value. プラント運転管理装置が実行するプラントの診断処理ルーチンのフローチャート図である。It is a flowchart figure of the diagnostic process routine of the plant which a plant operation management apparatus performs. プラントを構成するユニット間での物質収支と各ユニットのユニット能力値とを示す図である。It is a figure which shows the material balance between the units which comprise a plant, and the unit capability value of each unit.

符号の説明Explanation of symbols

100 プラント運転管理装置
110 制御部
120 ユニット情報入力部
140 通信部
150 通信部
160 測定情報記憶部
170 診断情報記憶部
180 出力部
200 ユニットA
250 ユニットB
210 流入計器
220 流出計器
260 流入計器
270 流出計器
100 Plant Operation Management Device 110 Control Unit 120 Unit Information Input Unit 140 Communication Unit 150 Communication Unit 160 Measurement Information Storage Unit 170 Diagnostic Information Storage Unit 180 Output Unit 200 Unit A
250 Unit B
210 Inflow meter 220 Outflow meter 260 Inflow meter 270 Outflow meter

Claims (3)

水処理プラントの各ユニットに対して流入、流出される処理水量の実測値を計測し、当該実測値を記憶する実測値管理ステップと、
前記実測値管理ステップにおいて記憶された実測値、及び前記水処理プラントの制約条件を含んだ目的関数に基づいて、前記水処理プラントの推定値を算出する演算ステップと、を備え、
前記演算ステップは、前記実測値と前記制約条件に基づいて限定された算出されるべき推定値との差の絶対値を前記実測値で割った商の合計を目的関数として、当該目的関数から算出される値を最小にする推定値を算出し、当該推定値に基づいて、前記ユニットの各々を診断する、運転管理支援方法。
An actual value management step for measuring an actual value of the amount of treated water flowing into and out of each unit of the water treatment plant and storing the actual value;
A calculation step of calculating an estimated value of the water treatment plant based on an actual value stored in the actual value management step and an objective function including a constraint condition of the water treatment plant;
The calculation step is calculated from the objective function using a sum of quotients obtained by dividing the absolute value of the difference between the measured value and the estimated value to be calculated based on the constraint condition by the measured value as an objective function. An operation management support method for calculating an estimated value that minimizes a value to be measured and diagnosing each of the units based on the estimated value.
前記ユニットの各々を診断するとは、前記ユニットの各々に対して、異常計器の抽出、消耗品交換時期の推定、能力の診断のうち、少なくとも一つを実行する、請求項1に記載の運転管理支援方法。   The operation management according to claim 1, wherein diagnosing each of the units includes executing at least one of extracting an abnormal meter, estimating a consumable replacement time, and diagnosing capacity for each of the units. Support method. 前記実測値管理ステップにおいて記憶された実測値と、前記演算ステップにより算出された推定値と、の差に基づいて異常機器の抽出を実行する、請求項2に記載の運転管理支援方法。
The operation management support method according to claim 2, wherein extraction of abnormal equipment is executed based on a difference between the actual measurement value stored in the actual measurement value management step and the estimated value calculated in the calculation step.
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