JP6139700B2 - 漏水抑制装置、漏水抑制システム、および漏水抑制プログラム - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、漏水抑制装置、漏水抑制システム、および漏水抑制プログラムに関する。
従来、水を供給する配水管路網の末端の位置における末端圧力と目標値に基づいて、圧力操作点の圧力を決定する末端圧力制御装置が知られている。従来の技術では、配水管路網の状況を十分に把握することができなかった。このため、従来の技術では、各家庭等の需要点において確実に水が供給できるようにするために、注入する水の水圧を高めに設定する必要があり、配水管路網からの漏水が増加する場合があった。
本発明が解決しようとする課題は、配水管路網からの漏水を抑制することができる漏水抑制装置、漏水抑制システム、および漏水抑制プログラムを提供することである。
実施形態の漏水抑制装置は、取得部と、圧力推定部と、抽出部と、制御部とを持つ。取得部は、複数の節点を含む配水管路網に流入する水の量に関する情報と、前記節点から流出する水の量に関する情報とを取得する。圧力推定部は、前記取得部により取得された情報、および前記配水管路網における節点の接続情報を含むモデル情報に基づいて、前記配水管路網における節点の少なくとも一部における水圧を推定する。抽出部は、前記圧力推定部により推定された水圧を含む複数の水圧の中から水圧の最小値を抽出する。制御部は、前記抽出部により抽出された最小値に基づいて、前記配水管路網に流入する水の水圧または流量を調整可能な調整部を制御する。
以下、図面を参照し、漏水抑制装置、漏水抑制システム、および漏水抑制プログラムの実施形態について説明する。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る漏水抑制装置30を含む漏水抑制システム1の構成の一例を示す図である。漏水抑制システム1は、配水池10に蓄えられた水(浄水)を、ポンプ20によって家庭や事業所等に供給する。ポンプ20には、回転数センサ22が取り付けられる。回転数センサ22は、ポンプ20の回転数Npvを漏水抑制装置30に出力する。また、ポンプ20が圧送する水の圧力は、吐出圧力センサ23によって検出される。吐出圧力センサ23は、吐出圧力P0pvを漏水抑制装置30に出力する。また、ポンプ20が流出させる水の流量は、流量センサ24によって検出される。流量センサ24は、水の流量を漏水抑制装置30に出力する。
図1は、第1の実施形態に係る漏水抑制装置30を含む漏水抑制システム1の構成の一例を示す図である。漏水抑制システム1は、配水池10に蓄えられた水(浄水)を、ポンプ20によって家庭や事業所等に供給する。ポンプ20には、回転数センサ22が取り付けられる。回転数センサ22は、ポンプ20の回転数Npvを漏水抑制装置30に出力する。また、ポンプ20が圧送する水の圧力は、吐出圧力センサ23によって検出される。吐出圧力センサ23は、吐出圧力P0pvを漏水抑制装置30に出力する。また、ポンプ20が流出させる水の流量は、流量センサ24によって検出される。流量センサ24は、水の流量を漏水抑制装置30に出力する。
ポンプ20から家庭や事業所等に水を提供する配水管路網PNには、節点q1、q2、‥qn(図ではn=9)が設定されている。各節点から水が提供される家庭や事業所等の少なくとも一部には、水の使用量を検出可能なスマートメータが取り付けられている。スマートメータは、例えば1分間に1回や1時間に1回といった頻度で、漏水抑制装置30に水の使用量を送信する。この水の使用量の情報は、例えば、漏水抑制装置30において節点毎の情報として集計され、節点から流出する水の量として扱われる。なお、水の使用量の情報が漏水抑制装置30において節点毎の情報として集計される仕組みを備えることに代えて、節点毎に家庭や事業所等の水の使用量を計測または集計する装置が備えられてもよい。節点から流出する水の量に関する情報を取得するための構成は、少なくとも1日に複数回、節点から流出する水の量に関する情報を収集して漏水抑制装置30に提供可能なものであることが好ましい。また、節点から流出する水の量に関する情報を収集する仕組みとして、水の使用量を計測して自動的に漏水抑制装置30に送信する機器を備えることに限らず、検針メータの検出値を人が読み取り、機器に入力することで、その機器から漏水抑制装置30に送信される仕組みが採用されてもよい。
図2は、節点と家庭や事業所等との関係を例示した図である。図中、黒丸が家庭や事業所等を示している。また、配水管路網PNの所望の位置には、圧力センサ26が取り付けられると好適である。なお、本実施形態において、圧力センサ26は省略することができる。
漏水抑制装置30は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサ、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ、HDD(Hard Disk Drive)等の記憶装置、各種通信装置(ネットワークカード等)を備える。漏水抑制装置30は、水使用量取得部32と、節点圧力推定部34と、最小圧力抽出部36と、制御部40とを備える。節点圧力推定部34は、方程式自動構築部34Aを備える。制御部40は、更に、最小圧力制御部42と、吐出圧力制御部44と、アクチュエータ制御部46とを備える。また、漏水抑制装置30は、LCD(Liquid Crystal Display)や有機EL(Electroluminescence)表示装置などの表示部50と、表示画像生成部52とを備えてもよい。これらの機能部(表示部50を除く)は、例えば、記憶装置に格納されたプログラムをCPUが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。プログラムは、予め漏水抑制装置30の記憶装置(非一時的記憶媒体)に格納されていてもよいし、インターネットなどのネットワークを介して他のコンピュータから取得されてもよいし、プログラムを格納した可搬型の記憶媒体(非一時的記憶媒体)が漏水抑制装置30のドライブ装置に装着されることで漏水抑制装置30にインストールされてもよい。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。また、漏水抑制装置30は、配水管路網モデル情報38を記憶装置に格納している。
図3は、配水管路網モデル情報38として格納される情報の一例を示す図である。図示するように、配水管路網モデル情報38では、節点数や管路数の他、節点毎の有効水頭[m]や種別、設置標高[m]などの情報が、節点番号に対応付けられて記述されている。ここで、種別「1」とは、ポンプ20から水が注入される節点であることを示し、種別「―1」とは、圧力センサ26が取り付けられた末端節点であることを示す。また、配水管路網モデル情報38では、管路毎の始点および終点の節点番号、管長(長さ)、管路摩擦係数などの情報が、管路番号に対応付けられて記述されている。
水使用量取得部32は、前述したように、家庭や事業所等に取り付けられたスマートメータから受信した水の使用量を集計し、節点毎の水の使用量(すなわち節点から流出する水の量)を取得する。
節点圧力推定部34は、流量センサ24から入力された流量、節点毎の水の使用量、圧力センサ26から入力された圧力、および配水管路網モデル情報38に基づいて、各節点における圧力(水圧)を推定する。以下、水の圧力のことを、必要に応じて水圧と称する。節点圧力推定部34は、常微分方程式(1)と、物質収支の式(2)とを解くことで、各節点における圧力p1、p2、‥pnを推定する。式(1)において、i、jは節点の番号であり、vijは管路ij(節点iと節点jを結ぶ管路)における水の流速であり、Lijは管路ijの長さ[m]であり、ρは水密度[kg/m3]であり、Hiは節点iの標高であり、Dijは管路ijの口径[m]であり、λijは管路ijの管路摩擦抵抗である。また、式(2)おいて、Aは式(3)に示す接続行列であり、Sは式(4)に示す管路面積行列であり、Vは流速vijを管路番号順に並べたベクトルの転置ベクトル[vij]Tであり、fは式(5)に示す流入量ベクトルであり、Qは節点毎の水の使用量をベクトル化したものである。接続行列Aにおいて、行列要素の「1」は、その管路番号の示す管路の両端の節点のうち、水の流れに関して上流側の節点であることを示し、「―1」は、水の流れに関して下流側の節点であることを示す。また、管路面積行列におけるSijは、横位置によって表される管路の管路ijの面積((π/4)・Dij2)である。また、流入量ベクトルfにおける値αは、流量センサ24から入力された流量である。
ASV―f―Q=0 ‥(2)
節点圧力推定部34の方程式自動構築部34Aは、新規な配水管路網モデル情報38が記憶装置に格納されたり、配水管路網モデル情報38が更新されたりすると、配水管路網モデル情報38の接続関係や管路の数などを反映した次数の常微分方程式(1)と物質収支の式(2)とを含むソフトウェアを生成する。この場合、節点圧力推定部34は、方程式自動構築部34Aにより生成されたソフトウェアに対して、流量センサ24から入力された流量、節点毎の水の使用量、圧力センサ26から入力された圧力をパラメータとして入力することで、式(1)と式(2)を解く処理を実行し、各節点における圧力(水圧)を推定する。なお、方程式自動構築部34Aにより、ある配水管路網について式(1)と式(2)を含むソフトウェアが生成された後は、上記パラメータの入力のみで各節点における圧力(水圧)を推定することができる。また、漏水抑制装置30が特定の配水管路網にカスタマイズされたものである場合、最初から配水管路網に対応する式(1)と式(2)を含むソフトウェアが用意され、方程式自動構築部34Aによるソフトウェアの生成は省略されてもよい。また、方程式自動構築部34A自体が省略されてもよい。
最小圧力抽出部36は、節点圧力推定部34により推定された圧力pi(i=1〜n)から、最小値min(pi)を抽出し、制御部40に出力する。ここで、最小圧力抽出部36は、厳密に最小値を抽出するのではなく、異常値を除外する処理等を行って、実質的な最小値を抽出するようにしてもよい。
制御部40の最小圧力制御部42は、最小圧力抽出部36から入力された最小値min(pi)と、予め設定された圧力設定値Psvとに基づいて、ポンプ20の適切な吐出圧力目標値P0svを演算する。この圧力設定値Psvは、例えば、家庭や事業所等の蛇口から水を十分な勢いで噴出させるための限界水圧(例えば200kPa)に対して、図2に例示した構造によって節点から家庭や事業所等までの間に減少する圧力見込み値を加算することで、予め求められている。圧力設定値Psvは、例えば有効水頭で15m程度に設定される。全ての節点における水の圧力piが、圧力設定値Psv以上となるように制御することで、配水管路網PNを利用する家庭や事業所等に、水を十分に提供することができる。なお、最小圧力制御部42は、配水管路網PNに流入する水の水圧に代えて、配水管路網PNに流入する水の流量を制御することで、最小値min(pi)が予め設定された圧力設定値Psvを下回らないように制御してよい。
吐出圧力制御部44は、最小圧力制御部42により設定された吐出圧力目標値P0svと、吐出圧力センサ23から入力された吐出圧力P0pvとに基づいて、PID等のフィードバック演算を行うことにより、ポンプ20の目標回転数Nsvを決定する。なお、最小圧力制御部42により演算された吐出圧力目標値P0svは、自動的に吐出圧力制御部44に出力されるのではなく、表示部50などに表示され、人が、表示された内容に従って吐出圧力制御部44に対する吐出圧力目標値P0svを入力するように構成されてもよい。この場合、吐出圧力目標値P0svは、連続値ではなく離散値または離散データ(例えば、高―中―低、或いはA―B―Cといったもの)であってよい。また、吐出圧力目標値P0svの演算タイミングは、情報の取得周期やポンプ20の制御周期と一致させる必要はなく、一定時間毎(例えば1時間毎)であってもよい。アクチュエータ制御部46は、回転数センサ22から入力されるポンプ20の回転数Npvが、目標回転数Nsvに一致するように、ポンプ20への通電制御を行ったり、ポンプ20に付随する(或いは単独の)バルブを開閉するアクチュエータを制御したりする。
[従来の技術との比較]
ここで、従来の技術として、配水管路網内で最も水圧が低くなると想定された固定地点(末端)の水圧を測定し、末端の水圧が圧力設定値以上となるように制御する技術が知られている。末端は、配水管路網の入り口から遠方であったり、或いは標高が高いことによって水圧が低くなると想定された固定地点である。しかしながら、この「末端」の水圧が、必ずしも最も低くなるとは限らない。現実の配水管路網では、水需要の偏りなどに起因して、最も水圧の低い地点が、時間の経過に応じて変動する場合がある。このため、固定地点における水圧が圧力設定値以上となるように制御する場合、より水圧が低い地点が生じ得ることを想定して、圧力設定値を高めに設定せざるを得ない場合がある。圧力設定値を高めに設定すると、配水管路網全体としての水圧が上昇するため、地中への漏水量が多くなってしまう。
ここで、従来の技術として、配水管路網内で最も水圧が低くなると想定された固定地点(末端)の水圧を測定し、末端の水圧が圧力設定値以上となるように制御する技術が知られている。末端は、配水管路網の入り口から遠方であったり、或いは標高が高いことによって水圧が低くなると想定された固定地点である。しかしながら、この「末端」の水圧が、必ずしも最も低くなるとは限らない。現実の配水管路網では、水需要の偏りなどに起因して、最も水圧の低い地点が、時間の経過に応じて変動する場合がある。このため、固定地点における水圧が圧力設定値以上となるように制御する場合、より水圧が低い地点が生じ得ることを想定して、圧力設定値を高めに設定せざるを得ない場合がある。圧力設定値を高めに設定すると、配水管路網全体としての水圧が上昇するため、地中への漏水量が多くなってしまう。
なお、一般に配水ブロック内の圧力と漏水量との間には、式(6)に示す関係があることが、実験的に確認されている。式中、Lは節点iの漏水量[L/sec]であり、Cは漏水係数である。漏水係数は、節点iに関する管路延長や口径、漏水孔の形状、面積に依存する係数である。また、hは節点iの有効水頭[m]であり、κは実験乗数(例えば1.15)である。式(6)から分かるように、各節点の水圧(有効水頭)をなるべく小さくすることで、漏水抑制の効果を得ることができる。
L=c・hκ ‥(6)
L=c・hκ ‥(6)
本実施形態の漏水抑制装置30では、上記説明した手法によって各節点における水の圧力を推定し、推定された圧力の最小値が圧力設定値以上となるように制御するため、上記従来の技術と比較すると、圧力設定値に余裕を持たせて高めに設定する必要性が小さくなる。この結果、漏水抑制装置30は、圧力設定値を比較的低く設定することができる。このため、漏水抑制装置30は、配水管路網PN全体としての水圧を抑制することができ、地中への漏水量を低減することができる。図4は、従来の技術によって圧力設定値が設定された場合の末端の水圧の時間変化を例示したイメージ図であり、図5は、本実施形態によって圧力設定値が設定された場合の最も水圧が小さい地点の水圧の時間変化を例示したイメージ図である。これらの図中において、LPは限界水圧である。また、図5において、最も水圧が小さい地点は、固定地点ではなく、動的に変化する。図示するように、本実施形態の漏水抑制装置30は、水圧が最も低いと推定された節点を基準として制御を行うため、配水管路網PN全体としての水圧を低下させ、地中への漏水を抑制することができる。
[表示画像]
表示画像生成部52には、漏水抑制装置30内で参照可能な各種情報が入力される。表示画像生成部52は、例えば、各節点における水の使用量と、推定された圧力と比較可能な態様で表示する表示画面を生成し、表示部に表示させる。図6は、表示画像生成部52が生成する配水状況表示画像の一例を示す図である。この配水状況表示画像では、節点毎に、水の使用量と推定された圧力が、配水管路網PNの簡易的な地図に重畳して表示される。このような画像を表示することで、配水管路網PNにおける水の使用量と圧力の関係を一目で把握させることができる。
表示画像生成部52には、漏水抑制装置30内で参照可能な各種情報が入力される。表示画像生成部52は、例えば、各節点における水の使用量と、推定された圧力と比較可能な態様で表示する表示画面を生成し、表示部に表示させる。図6は、表示画像生成部52が生成する配水状況表示画像の一例を示す図である。この配水状況表示画像では、節点毎に、水の使用量と推定された圧力が、配水管路網PNの簡易的な地図に重畳して表示される。このような画像を表示することで、配水管路網PNにおける水の使用量と圧力の関係を一目で把握させることができる。
また、表示画像生成部52は、漏水抑制効果を可視化して表示部50に表示させてもよい。例えば、表示画像生成部52は、横軸にポンプ20の吐出圧力、縦軸に夜間最小流量のうち吐出圧力値毎の最小値をプロットしたグラフを表示部50に表示させてもよい。流量は、例えば流量センサ24の検出値を用いて監視することができる。図7は、ポンプ20の吐出圧力と、夜間に検出された最小の流量(夜間最小流量)との関係を例示した図である。このように、夜間最小流量は、同じ吐出圧力であっても、異なる流量を示すことがある。このバラつきは、実際の水の使用量のバラつきに起因するものであると考えられる。従って、漏水抑制効果を可視化するには、夜間最小流量のうち吐出圧力毎の最小値を抽出して表示するのが効果的である。図7における破線内のデータが、夜間最小流量のうち吐出圧力毎の最小値に相当する。このような画像を、漏水抑制装置30の適用前と適用後の状態のそれぞれについて表示することで、漏水抑制装置30による漏水抑制効果を把握させることができる。
[まとめ]
以上説明した本実施形態の漏水抑制装置30、およびこれを利用した漏水抑制システムによれば、配水管路網PNに流入する水の量に関する情報(流量センサ24によって検出される流量)と、配水管路網PNにおける節点から流出する水の量に関する情報(水使用量取得部32により取得される水の使用量)を取得し、これらの情報と、節点の接続情報を含む配水管路網モデル情報38とに基づいて、配水管路網PNにおける節点の水圧を推定し(圧力センサ26が取り付けられている節点については推定不要)、推定値の最小値に基づいて配水管路網PNに流入する水の水圧を調整可能な調整部(ポンプ20)を制御するため、配水管路網PNからの漏水を抑制することができる。
以上説明した本実施形態の漏水抑制装置30、およびこれを利用した漏水抑制システムによれば、配水管路網PNに流入する水の量に関する情報(流量センサ24によって検出される流量)と、配水管路網PNにおける節点から流出する水の量に関する情報(水使用量取得部32により取得される水の使用量)を取得し、これらの情報と、節点の接続情報を含む配水管路網モデル情報38とに基づいて、配水管路網PNにおける節点の水圧を推定し(圧力センサ26が取り付けられている節点については推定不要)、推定値の最小値に基づいて配水管路網PNに流入する水の水圧を調整可能な調整部(ポンプ20)を制御するため、配水管路網PNからの漏水を抑制することができる。
(第2の実施形態)
図8は、第2の実施形態に係る漏水抑制装置30を含む漏水抑制システム1の構成の一例を示す図である。第2の実施形態に係る漏水抑制装置30は、第1の実施形態の構成に加えて、水使用量パターン作成部33と、水使用量データベース39とを備える。第2の実施形態の漏水抑制装置30は、家庭や事業所等に取り付けられたスマートメータが、第1の実施形態と同様の頻度(例えば1分間に1回や1時間に1回)で計測を行うが、情報の送信を、計測よりも低頻度に(例えば1日1回程度)行う場合に対応することができる。
図8は、第2の実施形態に係る漏水抑制装置30を含む漏水抑制システム1の構成の一例を示す図である。第2の実施形態に係る漏水抑制装置30は、第1の実施形態の構成に加えて、水使用量パターン作成部33と、水使用量データベース39とを備える。第2の実施形態の漏水抑制装置30は、家庭や事業所等に取り付けられたスマートメータが、第1の実施形態と同様の頻度(例えば1分間に1回や1時間に1回)で計測を行うが、情報の送信を、計測よりも低頻度に(例えば1日1回程度)行う場合に対応することができる。
水使用量データベース39には、節点毎に、例えば、曜日毎、時間帯毎の水の使用量が、水使用量取得部32によって書き込まれる。水使用量パターン作成部33は、例えば、流量センサ24によって検出された流量や、圧力センサ26によって検出された水圧と、水の使用量とを、水の使用量と関連付けて水使用量データベース39に格納することで、相関モデルを構築しておく。そして、水使用量パターン作成部33は、流量センサ24によって検出された流量と、圧力センサ26によって検出された水圧とを相関モデルに対するパラメータとして入力することで、その時点における節点毎の水の使用量を推定し、節点圧力推定部34に出力する。
相関モデルは、流量や圧力、時間を説明変数とする重回帰モデルであってもよいし、ARMA(Auto Regressive Moving Average)モデルやARIMA(Auto Regressive Integrated Moving Average)モデル等であってもよい。また、水使用量パターン作成部33は、正規化された前日と同じ水使用量のパターンに、現在の注入流量を乗じるといった簡易的な方法で、その時点における節点毎の水の使用量を推定してもよい。なお、以降の処理については、第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
[まとめ]
以上説明した本実施形態の漏水抑制装置30、およびこれを利用した漏水抑制システムによれば、第1の実施形態と同様、配水管路網PNからの漏水を抑制することができる。また、第1の実施形態と比較すると、節点毎の水の使用量を取得する頻度が低い場合にも、対応することができる。
以上説明した本実施形態の漏水抑制装置30、およびこれを利用した漏水抑制システムによれば、第1の実施形態と同様、配水管路網PNからの漏水を抑制することができる。また、第1の実施形態と比較すると、節点毎の水の使用量を取得する頻度が低い場合にも、対応することができる。
以上述べた少なくともひとつの実施形態によれば、配水管路網に流入する水の量に関する情報と、配水管路網における節点から流出する水の量に関する情報を取得し、これらの情報と、節点の接続情報を含む配水管路網モデル情報とに基づいて、配水管路網における節点の水圧を推定し、推定値の最小値に基づいて配水管路網に流入する水の水圧を調整可能な調整部を制御するため、配水管路網からの漏水を抑制することができる。
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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。
例えば、漏水抑制装置30は、制御部40を含むものとしたが、制御部40とは別体として構成され、最小圧力min(pi)や吐出圧力P0pv等の制御目標値を制御部40に相当する装置に送信するものであってもよい。図9および図10は、漏水抑制装置30と、制御部40に相当する制御装置60とが別体として構成される場合のシステム構成の一例を示す図である。これらの図において、上記実施形態と同じ符号が付されているものは、上記実施形態と同様の機能を有するものとする。図9に示すように、漏水抑制装置30は、最小圧力min(pi)を、インターネット等のネットワークNWを介して制御装置60に送信してもよいし、図10に示すように、漏水抑制装置30は、吐出圧力P0pvを、インターネット等のネットワークNWを介して制御装置60に送信してもよい。上記実施形態と同様、最小圧力min(pi)や吐出圧力P0pvは、連続値ではなく、離散値または離散データ(例えば、高―中―低、或いはA―B―Cといったもの)であってよい。なお、図9または図10で示す構成において、上記第2の実施形態のように、水使用量パターン作成部33や水使用量データベースを備える構成としてもよい。また、漏水抑制装置30から受信した最小圧力min(pi)や吐出圧力P0pvは、自動的に制御装置60の機能部に入力されるのではなく、制御装置60側の表示装置に表示され、人が制御目標を制御装置60に入力するようにしてもよい。
なお、上記各実施形態において、漏水抑制装置30における、流量センサ24や圧力センサ26の検出値が入力されるインターフェース部分、および水使用量取得部32が「取得部」の一例であり、節点圧力推定部34が「圧力推定部」の一例であり、最小圧力抽出部36が「抽出部」の一例であり、水使用量パターン作成部33が「水量推定部」の一例である。また、吐出圧力目標値P0svが「制御目標値」の一例である。
Claims (15)
- 複数の節点を含む配水管路網に流入する水の量に関する情報と、前記節点から流出する水の量に関する情報とを取得する取得部と、
前記取得部により取得された情報、および前記配水管路網における節点の接続情報を含むモデル情報に基づいて、前記配水管路網における節点の少なくとも一部における水圧を推定する圧力推定部と、
前記圧力推定部により推定された水圧を含む複数の水圧の中から水圧の最小値を抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出された最小値に基づいて、前記配水管路網に流入する水の水圧または流量を調整可能な調整部を制御する制御部と、
を備える漏水抑制装置。 - 複数の節点を含む配水管路網に流入する水の量に関する情報と、前記節点から流出する水の量に関する情報とを取得する取得部と、
前記取得部によって過去に取得された前記節点から流出する水の量に関する情報に基づいて、現在の前記節点から流出する水の量を推定する水量推定部と、
前記取得部により取得された情報、前記水量推定部により推定された水の量、および前記配水管路網における節点の接続情報を含むモデル情報に基づいて、前記配水管路網における節点の少なくとも一部における水圧を推定する圧力推定部と、
前記圧力推定部により推定された水圧を含む複数の水圧の中から水圧の最小値を抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出された最小値に基づいて、前記配水管路網に流入する水の水圧または流量を調整可能な調整部を制御する制御部と、
を備える漏水抑制装置。 - 複数の節点を含む配水管路網に流入する水の量に関する情報、前記節点から流出する水の量に関する情報、および前記配水管路網における節点の接続情報を含むモデル情報に基づいて、前記配水管路網における節点の少なくとも一部における水圧を推定する圧力推定部と、
前記圧力推定部により推定された水圧を含む複数の水圧の中から水圧の最小値を抽出する抽出部と、を備え、
前記抽出部により抽出された最小値、または前記抽出部により抽出された最小値に基づく制御目標値を出力する、
漏水抑制装置。 - 前記取得部は、前記配水管路網における所定の節点における水圧を更に取得する、
請求項1から3のうちいずれか1記載の漏水抑制装置。 - 前記圧力推定部は、節点間の圧力差と節点間を流れる流量との関係を示す方程式と、物質収支の式とを連立的に解くことで、前記配水管路網における節点の少なくとも一部における水圧を推定する、
請求項1から3のうちいずれか1項記載の漏水抑制装置。 - 前記圧力推定部は、前記モデル情報に基づいて、前記節点間の圧力差と前記節点間を流れる流量との関係を示す方程式と、前記物質収支の式とを含むソフトウェアを生成し、前記生成したソフトウェアに対して前記取得部により取得された情報を入力することで、前記節点間の圧力差と前記節点間を流れる流量との関係を示す方程式と、前記物質収支の式とを解き、前記配水管路網における節点の少なくとも一部における水圧を推定する、
請求項5記載の漏水抑制装置。 - 配水管路網に流入する水の水圧または流量を調整可能な調整部を制御する制御装置と、漏水抑制装置とを備える漏水抑制システムであって、
前記漏水抑制装置は、
複数の節点を含む配水管路網に流入する水の量に関する情報と、前記節点から流出する水の量に関する情報とを取得する取得部と、
前記取得部により取得された情報、および前記配水管路網における節点の接続情報を含むモデル情報に基づいて、前記配水管路網における節点の少なくとも一部における水圧を推定する圧力推定部と、
前記圧力推定部により推定された水圧を含む複数の水圧の中から水圧の最小値を抽出する抽出部と、を備え、
前記抽出部により抽出された最小値、または前記抽出部により抽出された最小値に基づく制御目標値を、前記制御装置に送信する、
漏水抑制システム。 - 前記取得部は、前記配水管路網における所定の節点における水圧を更に取得する、
請求項7記載の漏水抑制システム。 - 前記圧力推定部は、節点間の圧力差と節点間を流れる流量との関係を示す方程式と、物質収支の式とを連立的に解くことで、前記配水管路網における節点の少なくとも一部における水圧を推定する、
請求項7または8記載の漏水抑制システム。 - 前記圧力推定部は、前記モデル情報に基づいて、前記節点間の圧力差と前記節点間を流れる流量との関係を示す方程式と、前記物質収支の式とを含むソフトウェアを生成し、前記生成したソフトウェアに対して前記取得部により取得された情報を入力することで、前記節点間の圧力差と前記節点間を流れる流量との関係を示す方程式と、前記物質収支の式とを解き、前記配水管路網における節点の少なくとも一部における水圧を推定する、
請求項9記載の漏水抑制システム。 - コンピュータに、
複数の節点を含む配水管路網に流入する水の量に関する情報、前記節点から流出する水の量に関する情報、および前記配水管路網における節点の接続情報を含むモデル情報に基づいて、前記配水管路網における節点の少なくとも一部における水圧を推定させ、
前記推定された水圧を含む複数の水圧の中から水圧の最小値を抽出させ、
前記抽出された最小値に基づいて、前記配水管路網に流入する水の水圧または流量を調整可能な調整部を制御させる、
漏水抑制プログラム。 - コンピュータに、
複数の節点を含む配水管路網に流入する水の量に関する情報、前記節点から流出する水の量に関する情報、および前記配水管路網における節点の接続情報を含むモデル情報に基づいて、前記配水管路網における節点の少なくとも一部における水圧を推定させ、
前記推定された水圧を含む複数の水圧の中から水圧の最小値を抽出させ、
前記抽出部により抽出された最小値、または前記抽出された最小値に基づく制御目標値を出力させる、
漏水抑制プログラム。 - 前記推定させる処理において、前記コンピュータに、複数の節点を含む配水管路網に流入する水の量に関する情報、前記節点から流出する水の量に関する情報、前記配水管路網における所定の節点における水圧、および前記配水管路網における節点の接続情報を含むモデル情報に基づいて、前記配水管路網における節点の少なくとも一部における水圧を推定させる、
請求項11または12に記載の漏水抑制プログラム。 - 前記推定させる処理において、前記コンピュータに、節点間の圧力差と節点間を流れる流量との関係を示す方程式と、物質収支の式とを連立的に解くことで、前記配水管路網における節点の少なくとも一部における水圧を推定させる、
請求項11または12に記載の漏水抑制プログラム。 - 前記推定させる処理において、前記コンピュータに、前記モデル情報に対応する、前記節点間の圧力差と前記節点間を流れる流量との関係を示す方程式と、前記物質収支の式とを含むソフトウェアを生成させ、前記生成させたソフトウェアに対して前記取得部により取得された情報を入力することで、前記節点間の圧力差と前記節点間を流れる流量との関係を示す方程式と、前記物質収支の式とを解き、前記配水管路網における節点の少なくとも一部における水圧を推定させる、
請求項14記載の漏水抑制プログラム。
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