JP6181301B2 - Water leakage countermeasure support device and method - Google Patents
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Description
本発明は、配水管網内において発生した漏水に対する対策立案を行う漏水対策支援装置に関する。 The present invention relates to a water leakage countermeasure support device for planning countermeasures against water leakage occurring in a water distribution pipe network.
一般に上水道の配水管網には、管路の破断、腐食、および接続部のパッキンの劣化等により大小様々な漏水が発生する。これらの漏水は、発見が遅れることで貴重な水資源が無駄になるばかりか、道路の陥没や浸水等の被害を引き起こすため、できるだけ早い段階で発見して効果的な対策を施すことが望ましい。 In general, water leaks of various sizes occur in the water distribution pipe network of waterworks due to breakage of pipes, corrosion, deterioration of the packing at the connecting portion, and the like. These leaks not only waste valuable water resources due to delays in detection, but also cause damage such as road collapses and inundation, so it is desirable to detect them as early as possible and take effective measures.
漏水の発生をリアルタイムに検知しその対策を立案する技術として以下の技術が公開されている。例えば特許文献1では、配水管網内に設置した流量計、圧力計からの計測値を用いて、配水管網内に発生した漏水の位置と漏水量の推定を行っている。さらに漏水量が急増した際には警告を発し、幹線から配水ブロック(漏水が急増したブロック)に分岐する管路に設置されたバルブを閉止することで漏水量の効果的な削減を行っている。
The following technologies are disclosed as technologies for detecting leakage in real time and planning countermeasures. For example, in
しかしながら特許文献1に記載の技術では、バルブ閉止したときの水供給停止に伴って発生する断水による被害額が、バルブ閉止せずに漏水被害が発生したときの被害額を上回る可能性があり、バルブ閉止する場合としない場合のどちらの被害額が小さくなるか判断できないため、適切な漏水対策を実施することが困難である。
However, in the technology described in
漏水対策支援装置は、配水管網内の管路から漏水が発生したときの漏水被害額を予め記憶する漏水被害額記憶部と、管路が断水になった際の断水被害額を予め記憶する断水被害額記憶部と、配水管網内に漏水が発生する場合に、漏水が発生する管路の情報と、漏水被害額記憶部に記憶された漏水被害額から、配水管網内の漏水被害額を推定する漏水被害額推定部と、配水管網内に断水が発生する場合に、断水が発生する管路の情報と、断水被害額記憶部に記憶された断水被害額から、配水管網内の断水被害額を推定する断水被害額推定部と、推定された漏水被害額と、推定された断水被害額とに基づいて、漏水に対する対策を立案する漏水対策立案部と、を備える。 The water leakage countermeasure support device stores in advance the water leakage damage amount storage unit that stores in advance the amount of water leakage damage when water leaks from the pipes in the distribution pipe network, and the water leakage damage amount in the event that the pipe line is shut down. Water leakage damage in the distribution pipe network based on the information on the pipeline where the water leakage occurs and the leakage damage value stored in the leakage damage storage section when water leakage occurs in the water loss damage storage section and the distribution pipe network From the information on the amount of water leakage damage estimation that estimates the amount, and the information on the pipeline where water breakage occurs in the event of a water outage in the water distribution network, and the amount of water damage stored in the water loss damage storage unit, A water damage estimation unit that estimates the amount of water damage caused by the water leakage, and a water leakage countermeasure planning unit that plans measures against water leakage based on the estimated amount of water leakage damage and the estimated amount of water damage.
本発明によれば、漏水による被害や漏水対策に伴うコストを考慮した漏水対策を実施することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to implement the water leakage countermeasure in consideration of the damage accompanying water leakage and the cost accompanying a water leakage countermeasure.
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態に本発明が限定されることはない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiment described below.
図1に、漏水対策支援装置101とポンプ111、バルブ112等の配水機器、計測器、ネットワーク118などからなる漏水対策支援システム100の全体構成の概略図を示す。
FIG. 1 shows a schematic diagram of an overall configuration of a water leakage countermeasure support system 100 including a water leakage countermeasure support apparatus 101, a water distribution device such as a
配水池110の水はポンプ111またはバルブ112などの配水機器によって配水管網133を経て需要家まで配水される。配水管網113は管路114および節点115から構成される。ここで節点115は、管路の分岐・合流・接続・終端を示すものである。管路114上に設置されたバルブ112も便宜上節点の1つとみなされる。管路114からは各需要家に給水するための給水管が分岐している(図示なし)。配水管網113上には、いくつかの節点115の圧力を計測する圧力計116と、いくつかの管路流量を計測する流量計117が設置されている。ポンプ111にも圧力計116、流量計117が設置されており(図示なし)、配水池110からの配水管網113への配水量と配水圧力を計測している。漏水対策支援装置101は、ネットワーク118を介してポンプ111、圧力計116、流量計117と相互に接続されている。
Water in the
漏水対策支援装置101は、CPU、記憶装置(RAM、ハードディスク、フラッシュメモリ等)、入力部120(キーボード、マウス等)、表示部121(ディスプレイ、プリンタ等)から構成される一般的なコンピュータシステムである。記憶装置には、データ登録部122、データ収集部123、漏水推定部124、漏水被害額推定部125、断水被害額推定部126、管網解析計算部127、減圧配水計画部128、漏水調査計画策定部129、人員配備計画策定部130、バルブ開閉計画策定部131がプログラムとして記憶されており、CPUがこれらのプログラムを実行する。また記憶装置には、管路情報管理テーブル140、節点情報管理テーブル141、需要家情報管理テーブル142、漏水被害額管理テーブル143、断水日数管理テーブル144、断水被害額管理テーブル145、管路別被害額管理テーブル146、計測データ管理テーブル147がデータとして記憶されており、上記プログラムを実行する際に利用することができるようになっている。
The water leakage countermeasure support device 101 is a general computer system including a CPU, a storage device (RAM, hard disk, flash memory, etc.), an input unit 120 (keyboard, mouse, etc.), and a display unit 121 (display, printer, etc.). is there. The storage device includes a data registration unit 122, a data collection unit 123, a water leakage estimation unit 124, a water leakage damage estimation unit 125, a water leakage damage estimation unit 126, a pipe network
データ登録部122は、入力部120より入力された管路や需要家、漏水被害額などに関する情報を所定のテーブルに登録するプログラムである。データ収集部123は、圧力計116、流量計117より計測した圧力値、流量値を収集するプログラムである。漏水推定部124は、配水管網113上に発生した漏水の位置(エリア)と漏水量を推定するプログラムである。漏水被害額推定部125は、漏水によって引き起こされる浸水等の被害額を推定するプログラムである。断水被害額推定部126は、需要家に断水被害が発生したときの断水被害額を推定するプログラムである。管網解析計算部127は、配水管網113上の管網解析計算(各管路流量、各節点圧力の推定計算)を行うプログラムである。減圧配水計画部128は、漏水対策としての減圧配水計画を立案するプログラムである。漏水調査計画策定部129は、地上出現していない漏水の位置を特定するための漏水調査計画を立案するプログラムである。人員配備計画策定部130は、バルブ閉止を行うバルブ操作人員の配備計画を立案するプログラムである。バルブ開閉計画策定部131は、開閉すべきバルブやバルブ閉止順序などのバルブ開閉計画を立案するプログラムである。
The data registration unit 122 is a program for registering information regarding pipes, customers, water leakage damage amounts, and the like input from the
管路情報管理テーブル140は、配水管網113を構成する各管路114に関する情報を管理するテーブルである。節点情報管理テーブル141は、配水管網113を構成する各節点115やバルブ112の有無に関する情報を管理するテーブルである。需要家情報管理テーブル142は、配水管網113を介して水の供給を受ける各需要家に関する情報を管理するテーブルである。漏水被害額管理テーブル143は、管路径および需要家属性別の漏水被害額の算定に必要な情報を管理するテーブルである。断水日数管理テーブル144は、管路径別の平均的な断水日数を管理するテーブルである。断水被害額管理テーブル145は、需要家属性別の断水被害額の算定に必要な情報を管理するテーブルである。管路別被害額管理テーブル146は、管路別の漏水被害額、断水被害額に関する情報を管理するテーブルである。計測データ管理テーブル147は、圧力計116、流量計117より計測した時刻別の圧力値、流量値を管理するテーブルである。
The pipe line information management table 140 is a table for managing information related to the pipe lines 114 constituting the water
本発明の実施の形態では、漏水対策支援装置101において、以下の処理(1)〜(7)の処理を実行することにより、漏水による被害や漏水対策に伴うコストを考慮した効率的な漏水対策を立案できるようになる。 In the embodiment of the present invention, by executing the following processes (1) to (7) in the water leakage countermeasure support apparatus 101, an efficient water leakage countermeasure in consideration of damage due to water leakage and costs associated with water leakage countermeasures. Can be planned.
(1)配水管網、需要家、漏水被害・断水被害に関する情報の登録(図2〜8)
(2)配水管網からの圧力、流量の計測値の収集
(3)配水管網において発生した漏水の位置及び漏水量の推定と提示(図9)
(4)漏水発生時の減圧配水計画の策定と提示(図11)
(5)漏水発生時の漏水調査計画の策定と提示(図14)
(6)漏水発生時のバルブ操作人員配備計画の策定と提示(図16)
(7)漏水発生時のバルブ開閉計画の策定と提示(図17、18)
すなわち、漏水対策支援装置101の漏水被害額記憶部(漏水被害額管理テーブル143)は、配水管網内の管路から漏水が発生したときの漏水被害額を予め記憶する。断水被害額記憶部(断水被害額管理テーブル145)は、管路が断水になった際の断水被害額を予め記憶する。漏水被害額推定部125は、配水管網内に漏水の発生を検知した際に、漏水が発生した管路の情報と、漏水被害額記憶部に記憶された漏水被害額から、漏水による漏水被害額を推定する。断水被害額推定部126は、配水管網内に断水が発生した際に、断水が発生する管路の情報と、断水被害額記憶部に記憶された断水被害額から、断水による断水被害額を推定する。漏水対策立案部(減圧配水計画策定部128、漏水調査計画策定部129、人員配備計画策定部130、バルブ開閉計画策定部131)は、推定された漏水被害額と、推定された断水被害額とに基づいて、漏水に対する対策を立案する。
以下、処理(1)〜(7)の実現方法について、図2〜20を用いて説明する。(1) Registration of information on water distribution pipe networks, customers, water leakage damage and water damage (Figures 2-8)
(2) Collection of measured values of pressure and flow rate from the water distribution network (3) Estimation and presentation of the position and amount of water leakage occurring in the water distribution network (Fig. 9)
(4) Formulation and presentation of decompression water distribution plan at the time of leakage (Figure 11)
(5) Formulation and presentation of a water leak investigation plan when a water leak occurs (Figure 14)
(6) Formulation and presentation of valve operation personnel deployment plan in case of water leakage (Figure 16)
(7) Formulation and presentation of valve opening / closing plan when water leakage occurs (Figs. 17 and 18)
That is, the water leakage damage amount storage unit (water leakage damage amount management table 143) of the water leakage countermeasure support device 101 stores in advance the water leakage damage amount when water leaks from a pipe line in the distribution pipe network. The water breakage damage storage unit (water breakage damage management table 145) stores in advance a water breakage damage amount when the pipe line is cut off. When the occurrence of water leakage is detected in the distribution pipe network, the water leakage damage amount estimation unit 125 uses the information on the pipeline where the water leakage has occurred and the water leakage damage amount stored in the water leakage damage storage unit to Estimate the amount. The water outage damage estimation unit 126 calculates the amount of water outage damage due to water outage from the information of the pipeline where the water outage occurs when the water outage occurs in the distribution pipe network and the amount of water outage damage stored in the water outage damage amount storage unit. presume. The water leakage countermeasure planning section (decompression water distribution plan formulation section 128, water leakage survey
Hereinafter, a method for realizing the processes (1) to (7) will be described with reference to FIGS.
はじめに、配水管網、需要家、漏水被害及び断水被害に関する情報の登録を行う処理(1)について、図2〜8を用いて説明する。漏水対策支援装置101の管理者は、入力部120より、各管路114の識別情報(管路ID)、管路長、管路径、流速係数(管路の材質や経年によって定まる定数)、管路の接続情報である管路の始点・終点の識別情報(節点ID)を入力する。データ登録部112は、上記入力された各管路のエントリごとに、上記入力情報を管路情報管理テーブル140に登録する。図2に、データ登録部によって登録された管路情報管理テーブル140の一例を示しておく。
First, the process (1) for registering information relating to a water distribution pipe network, a customer, water leakage damage and water damage will be described with reference to FIGS. The administrator of the water leakage countermeasure support device 101 uses the
そして漏水対策支援装置101の管理者は、入力部120より、各節点115の識別情報(節点ID)、標高、位置情報(緯度、経度)、バルブ有無情報を入力する。データ登録部112は、上記入力された各節点のエントリごとに、上記入力情報を節点情報管理テーブル140に登録する。図3に、データ登録部によって登録された節点情報管理テーブル141の一例を示しておく。
Then, the administrator of the water leakage countermeasure support apparatus 101 inputs identification information (node ID), altitude, position information (latitude, longitude), and valve presence / absence information of each node 115 from the
そして漏水対策支援装置101の管理者は、入力部120より、各需要家の需要家名、住所、属性情報(住宅、商業施設、工業施設など)、接続先管路の管路IDを入力する。データ登録部112は、上記入力された各需要家のエントリごとに、上記入力情報を需要家情報管理テーブル142に登録する。図4に、データ登録部によって登録された需要家情報管理テーブル142の一例を示しておく。
Then, the administrator of the water leakage countermeasure support apparatus 101 inputs the customer name, address, attribute information (housing, commercial facility, industrial facility, etc.) of each customer and the pipeline ID of the connection destination pipeline from the
そして漏水対策支援装置101の管理者は、入力部120より、管路から漏水被害が発生したときの被害額の推定に必要な情報として、管路径・需要家属性別の漏水被害額原単位と、被害発生の基準となる漏水量を入力する。本実施形態では、上記基準漏水量を超える漏水が発生した場合のみ漏水被害が発生すると仮定し、漏水管に接続された各需要家に対して、その需要家属性に応じた上記漏水被害額原単位の金額の被害が発生したものとする。データ登録部112は、上記入力された情報を漏水被害額管理テーブル143に登録する。図5に、データ登録部によって登録された漏水被害額管理テーブル143の一例を示しておく。図5の例において、例えば、450mm口径管から15.0m3/sの漏水が発生した場合、当該漏水管に接続された住宅1件の漏水被害額は10万円となる。
Then, the administrator of the water leakage countermeasure support device 101 uses the
そして漏水対策支援装置101の管理者は、入力部120より、管路から断水被害が発生したときの被害額の推定に必要な情報として、管路径別の平均断水日数と、需要家族性別の断水被害額原単位を入力する。本実施形態では、断水管に接続された各需要家に対して、断水期間中の毎日、その需要家属性に応じた上記断水被害額原単位の金額の被害が発生したものとする。データ登録部112は、上記入力された管路径別の平均断水日数を断水日数管理テーブル144に登録し、需要家族性別の断水被害額原単位を断水被害額管理テーブル145に登録する。図6、図7に、データ登録部によって登録された断水日数管理テーブル144、断水被害額管理テーブル145の一例を示しておく。図6、図7の例において、例えば、600mm口径管の断水が発生した場合、当該漏水管に接続された工業施設1件の平均断水被害額は10万円(2万円×5日)となる。
Then, the administrator of the water leakage countermeasure support apparatus 101 uses the
そしてデータ登録部112は、上記各テーブルに登録された情報に基づき、管路別の漏水被害額と、管路別の断水被害額とを以下のようにして算出する。 Then, the data registration unit 112 calculates the amount of water leakage damage for each pipeline and the amount of water damage for each pipeline as follows based on the information registered in each table.
データ登録部112は、各管路114のそれぞれについて、需要家情報管理テーブル142より管路114に接続された全ての需要家を取得し、需要家情報管理テーブル142より上記各需要家の属性情報を取得し、漏水被害額管理テーブル143の管路径・需要家族性別の漏水被害額原単位に基づき上記各需要家に対する漏水被害額を計算し、管路114に接続された全ての需要家に対する漏水被害額の総和を計算して、管路114に漏水被害が発生したときの漏水被害額を算出する。全ての管路114に対してこの計算を繰り返し、管路別の漏水被害額を算出する。 The data registration unit 112 acquires all the consumers connected to the pipeline 114 from the customer information management table 142 for each pipeline 114, and attribute information of each customer from the customer information management table 142. The leakage damage amount for each customer is calculated based on the leakage damage basic unit of the pipe diameter / demand family gender in the leakage damage management table 143, and the leakage to all customers connected to the pipeline 114 is calculated. The sum total of the damage amount is calculated, and the amount of water leakage damage when the water leakage damage occurs in the pipeline 114 is calculated. This calculation is repeated for all the pipelines 114, and the amount of water leakage damage for each pipeline is calculated.
データ登録部112は、また各管路114のそれぞれについて、需要家情報管理テーブル142より管路114に接続された全ての需要家を取得し、断水日数管理テーブル144の管路径別の平均断水日数と断水被害額管理テーブル145の需要家属性別の断水被害額原単位とに基づき上記核需要家に対する断水被害額を計算し、管路114に接続された全ての需要家に対する断水被害額の総和を計算して、管路114が断水となったときの断水被害額を算出する。全ての管路114に対してこの計算を繰り返し、管路別の断水被害額を算出する。 The data registration unit 112 also acquires all consumers connected to the pipeline 114 from the customer information management table 142 for each of the pipelines 114, and the average number of days of water outage for each pipe diameter in the water cutoff days management table 144. And the amount of water damage for each of the above-mentioned nuclear customers based on the amount of water damage for each customer attribute in the water damage management table 145, and the sum of water damage for all customers connected to the pipeline 114 is calculated. Calculate to calculate the amount of water damage caused when the pipeline 114 is water-stopped. This calculation is repeated for all the pipelines 114, and the amount of water damage caused by each pipeline is calculated.
データ登録部112は、上記算出された管路別の漏水被害額、断水被害額、および漏水被害発生の基準漏水量を、管路別被害額管理テーブル146に登録する。図8に、データ登録部によって登録された管路別被害額管理テーブル146の一例を示しておく。 The data registration unit 112 registers the calculated water leakage damage amount for each pipe line, the water leakage damage amount, and the reference water leakage amount for occurrence of water leakage damage in the pipe line damage amount management table 146. FIG. 8 shows an example of the damage management table 146 for each pipeline registered by the data registration unit.
ここで、上記登録された管路別の漏水被害額、断水被害額は、あくまで目安であり、需要家の水使用状況や業務内容によっては実態と違っている可能性がある。実際に漏水事故が発生したときの漏水被害額、断水被害額の実績がわかっている場合、漏水対策支援装置101の管理者は、入力部120より、管路114の漏水被害額、断水被害額を入力する。データ登録部112は、上記入力された情報に基づき、管路別被害額管理テーブル146を更新する。
Here, the above-mentioned registered water leakage damage amount and water damage damage amount are only a guideline, and may differ from actual conditions depending on the water usage status and business contents of the customer. If the actual amount of water leakage damage and water damage caused when a water leakage accident actually occurs is known, the administrator of the water leakage countermeasure support device 101 can input the amount of water leakage damage and water damage on the pipeline 114 from the
上記のようにして、データ登録部112によって、配水管網、需要家、漏水被害・断水被害に関する情報の登録処理が行われる。 As described above, the data registration unit 112 performs processing for registering information related to the water distribution pipe network, consumers, water leakage damage and water breakage damage.
次に、配水管網からの圧力、流量の計測値の収集を行う処理(2)について説明する。データ収集部123は、所定周期ごと、例えば5分ごとに、ネットワーク118を介して各圧力計116、各流量計117、ポンプ111より圧力、流量の計測値の収集を行い、収集した計測データを計測データ管理テーブル147に登録する。
Next, the process (2) for collecting measured values of pressure and flow rate from the water distribution pipe network will be described. The data collection unit 123 collects measured values of pressure and flow rate from each
上記のようにして、データ収集部123によって、配水管網からの圧力、流量の計測値の収集処理が行われる。 As described above, the data collection unit 123 performs collection processing of measured values of pressure and flow rate from the water distribution pipe network.
次に、配水管網において発生した漏水の位置・漏水量の推定と提示を行う処理(3)について図9を用いて説明する。漏水推定技術については様々なものが存在するが、本実施形態では、特許文献1に記載の技術を採用する。図9は配水管網において発生した漏水の位置・漏水量の推定と提示を行う処理を示すフローチャートである。
Next, processing (3) for estimating and presenting the position and amount of water leakage occurring in the water distribution pipe network will be described with reference to FIG. There are various leak estimation techniques, but the technique described in
ステップS901において、漏水推定部124は、上記データ計測周期ごと、すなわち最新の計測データを収集した後ごとに漏水推定を行う。漏水パラメータとして、配水管網113上の適当な位置に適当な量の漏水を設定する。
In step S <b> 901, the water leakage estimation unit 124 performs water leakage estimation every data measurement cycle, that is, after collecting the latest measurement data. As a water leakage parameter, an appropriate amount of water leakage is set at an appropriate position on the
ステップS902において、管網解析計算部127は、上記設定された漏水パラメータに基づき、配水管網113上の管網解析計算を行う。管網解析計算とは、管路114の識別情報、管路長、管路径、流速係数(管路の材質や経年によって変化する)、接続情報(管路の始点、終点となる需要点の識別情報)、および節点115の識別情報、位置情報、標高等の管網モデル情報より導出される節点での流量収支式、および管路での圧力平衡式を連立して解くことによって、管網上の圧力、流量分布を求めるものである。管網解析計算を行うアルゴリズムは公知であり、例えばアメリカ合衆国環境保護庁が開発したEPANETなどの管網解析計算ツールがフリーで公開されているため、本実施形態では詳細な説明を省略する。管網解析計算部127は、管路情報管理テーブル140、節点情報管理テーブル141より上記管網モデル情報を取得し、現時点での配水ポンプ111における流量値、圧力値、配水管網113上の所定の需要分布等の境界条件、および上記設定された漏水パラメータに基づいて管網解析計算を行い、配水管網113上の圧力分布および流量分布を算出する。
In step S902, the pipe network
ステップS903において、漏水推定部124は、計測データ管理テーブル147に登録された圧力・流量計測点における計測値と、管網解析計算部127によって計算された同地点における圧力・流量の計算値との残差平方和を算出する。そして上記残差平方和が所定値以下になったか、または前回値と比べて収束したかどうかの評価を行う。上記残差平方和が所定値以上かつ収束していない場合、ステップS904に進み、所定値以下または収束した場合、ステップS905に進む。
In step S <b> 903, the water leakage estimation unit 124 calculates the measured value at the pressure / flow rate measurement point registered in the measurement data management table 147 and the calculated value of the pressure / flow rate at the same point calculated by the pipe network
ステップS904において、漏水推定部124は、GA(Genetic Algorithm、遺伝的アルゴリズム)等の最適化アルゴリズムを用いて、上記残差平方和が小さくなるよう漏水パラメータ(漏水位置・量)の修正を行い、ステップS902に進む。上記残差平方和が所定値以下または収束するまで、ステップS902、S903、S904を繰り返す。 In step S904, the water leakage estimation unit 124 corrects the water leakage parameter (water leakage position / amount) so as to reduce the residual sum of squares using an optimization algorithm such as GA (Genetic Algorithm). The process proceeds to step S902. Steps S902, S903, and S904 are repeated until the residual sum of squares is equal to or less than a predetermined value or converges.
ステップS905において、漏水推定部124は、算出された漏水パラメータ(漏水位置・漏水量)より漏水発生の有無を判断する。上記漏水量が所定量以上であれば漏水発生とみなし、そのときの漏水位置のいずれかの管路114に漏水が発生したものと推定する。漏水推定位置はピンポイント(単一の管路)ではなく、計測データの計測誤差や管網モデルのモデル化誤差の影響により、一般にある程度の誤差範囲を含んだエリア(複数の管路)として推定される
ステップS906において、漏水の発生を推定した場合、漏水被害額推定部125は、上記漏水推定エリアにおける漏水被害額の期待値と最大値を算出する。すなわち、漏水推定エリア内に存在する全ての管路114(漏水発生した可能性のある管路)について、管路情報管理テーブル140より上記各管路114の管路径、管路長を取得し、管路別被害額管理テーブル146より管路別の漏水被害額、漏水被害発生の基準漏水量を取得する。上記各管路114のそれぞれについて、上記推定漏水量が上記基準漏水量を超えている場合のみ漏水被害が発生するとして漏水被害額を算出する。上記各管路114の漏水被害額の最大値を上記漏水推定エリアにおける漏水被害額の最大値とする。上記各管路114の管路長に応じた各漏水被害額の加重平均を上記漏水推定エリアにおける漏水被害額の期待値とする。In step S905, the water leakage estimation unit 124 determines whether or not water leakage has occurred based on the calculated water leakage parameters (water leakage position / water leakage amount). If the amount of water leakage is equal to or greater than a predetermined amount, it is considered that water has leaked, and it is estimated that water has occurred in any of the pipelines 114 at the water leakage position at that time. The estimated leak location is not a pinpoint (single pipe), but is generally estimated as an area (multiple pipes) that includes a certain error range due to measurement data measurement errors and pipe network model modeling errors. In step S906, when the occurrence of water leakage is estimated, the water leakage damage amount estimation unit 125 calculates an expected value and a maximum value of the water leakage damage amount in the water leakage estimation area. That is, for all the pipelines 114 (the pipelines that may have leaked water) existing in the leakage estimation area, the pipeline diameter and the pipeline length of each pipeline 114 are acquired from the pipeline information management table 140, From the damage management table 146 for each pipeline, obtain the amount of water leakage for each pipeline and the standard amount of leakage that has occurred. For each of the pipes 114, the amount of water leakage damage is calculated assuming that water leakage damage occurs only when the estimated amount of water leakage exceeds the reference water leakage amount. The maximum value of the water leakage damage amount of each pipe 114 is set as the maximum value of the water leakage damage amount in the water leakage estimation area. The weighted average of each leakage damage amount according to the length of each pipeline 114 is set as the expected value of the leakage damage amount in the leakage estimation area.
ステップS907において、漏水の発生が推定された場合、情報提示部132は、推定漏水量、漏水推定エリア、および上記漏水推定エリアにおける漏水被害額の期待値と最大値を入力部120に表示する。図10に、表示部121に表示される漏水推定結果の表示画面の一例を示しておく。
When the occurrence of water leakage is estimated in step S907, the
上記のようにして、漏水推定部124、管網解析計算部127、漏水被害額推定部125、情報提示部132によって、配水管網において発生した漏水の位置・漏水量の推定と提示を行う処理が行われる。漏水対策支援装置101の管理者は、上記表示内容を確認することにより、漏水の発生とその位置(エリア)、漏水量、およびその漏水被害額を把握できるようになる。
As described above, the process of estimating and presenting the position and amount of water leakage occurring in the water distribution network by the water leakage estimation unit 124, the pipe network
すなわち、漏水被害額推定部は、管網解析計算に基づいて漏水パラメータ(漏水推定エリア・量)を推定し、上記漏水推定エリアと漏水推定量、および上記エリアに含まれる管路別の漏水被害額より上記エリアにおけるトータルの漏水被害額を推定する。 That is, the water leakage damage estimation unit estimates the water leakage parameters (water leakage estimation area / amount) based on the pipe network analysis calculation, and the water leakage damage by the water leakage estimation area, the water leakage estimation amount, and the pipeline included in the area. The total amount of water leakage damage in the above area is estimated from the amount.
次に、漏水発生時の減圧配水計画の策定と提示を行う処理(4)について図11を用いて説明する。本処理は、上記漏水推定処理において配水管網113に漏水が発生したと推定された場合に実施される。減圧配水は、配水地110からの配水管網113への配水圧力を低下させるものであり、漏水対策の1つとして有効であるが、配水管網113の末端で断水(圧力不足)となり、需要家に対する断水被害額が増加する可能性がある。減圧配水計画は、漏水被害額と断水被害額を最小化する最適な配水圧を決定するものである。すなわち、漏水対策立案部は、漏水被害額が多い場合に、その漏水被害額を低減するために減圧配水の減圧率を算定し、ただし減圧配水による断水被害が発生する場合は、漏水被害額と断水被害額との合計を最小化するような減圧配水の減圧率を算出し、減圧配水を行うことを立案する。
Next, a process (4) for developing and presenting a decompression water distribution plan at the time of occurrence of water leakage will be described with reference to FIG. This processing is performed when it is estimated that water leakage has occurred in the water
図11は漏水発生時の減圧配水計画の策定と提示を行う処理を示すフローチャートである。 FIG. 11 is a flowchart showing a process for developing and presenting a decompression water distribution plan when a water leak occurs.
ステップS1101において、管網解析計算部127は、管路情報管理テーブル140、節点情報管理テーブル141より配水管網113の管網モデル情報を取得し、現時点での配水ポンプ111における流量値、圧力値、配水管網113上の所定の需要分布等の境界条件に基づいて管網解析計算を行い、配水管網113上の圧力分布および流量分布を算出する。そして上記漏水推定処理によって特定された漏水推定エリアに含まれる全ての節点115における圧力計算値の平均をとり、上記漏水推定エリアの平均圧力P1を推定する。
In step S1101, the pipe network
ステップS1102において減圧配水計画策定部128は、ポンプ111の配水圧の削減率を5%に設定する。
In step S1102, the reduced pressure water distribution plan formulation unit 128 sets the water distribution pressure reduction rate of the
ステップS1103において、管網解析計算部127は、ステップS1101で使用された管網解析計算の境界条件と、上記削減率によって減圧されたポンプ111の配水圧を用いて管網解析計算を行い、配水管網113上の圧力分布および流量分布を算出する。そして上記漏水推定エリアに含まれる全ての節点115における圧力計算値の平均をとり、減圧配水したときの上記漏水推定エリアの平均圧力P2を推定する。ここで、漏水量は漏水地点の圧力の0.5乗に比例することから、上記漏水推定処理によって算出された漏水推定量に(P2/P1)の0.5乗を乗じて、上記減圧配水したときの漏水推定量を算出する。そして算出された圧力分布に基づき、配水管網113上で規定の圧力に達していないエリアが存在するかどうか確認し、断水エリア(規定圧に達していない節点圧力をもつ管路)を推定する。
In step S1103, the pipe network
ステップS1104において、断水被害額推定部126は、上記断水推定エリアにおける断水被害額の推定値を算出する。すなわち、管路別被害管理テーブル146より管路別の断水被害額を取得し、断水推定エリア内に存在する全ての管路114(規定圧に到達していない管路)のそれぞれについて断水被害額を算出し、その総和を上記断水推定エリアにおける断水被害額の推定値とする。
In step S <b> 1104, the water breakage damage estimation unit 126 calculates an estimated value of the water breakage damage in the water breakage estimation area. That is, the amount of water breakage for each pipe line is acquired from the damage management table for each
ステップS1105において、漏水被害額推定部125は、上記漏水推定エリアにおける漏水被害額の期待値と最大値を算出する。すなわち、漏水推定エリア内に存在する全ての管路114(漏水発生した可能性のある管路)について、管路情報管理テーブル140より上記各管路114の管路径、管路長を取得し、管路別被害額管理テーブル146より管路別の漏水被害額、漏水被害発生の基準漏水量を取得する。上記各管路114のそれぞれについて、上記減圧配水したときの漏水推定量が上記基準漏水量を超えている場合のみ漏水被害が発生するとして漏水被害額を算出する。上記各管路114の漏水被害額の最大値を上記漏水推定エリアにおける漏水被害額の最大値とする。上記各管路114の管路長に応じた各漏水被害額の加重平均を上記漏水推定エリアにおける漏水被害額の期待値とする。 In step S1105, the water leakage damage estimation unit 125 calculates an expected value and a maximum value of the water leakage damage amount in the water leakage estimation area. That is, for all the pipelines 114 (the pipelines that may have leaked water) existing in the leakage estimation area, the pipeline diameter and the pipeline length of each pipeline 114 are acquired from the pipeline information management table 140, From the damage management table 146 for each pipeline, obtain the amount of water leakage for each pipeline and the standard amount of leakage that has occurred. For each of the pipes 114, the amount of water leakage damage is calculated assuming that water leakage damage occurs only when the estimated amount of water leakage when the reduced pressure water distribution is performed exceeds the reference water leakage amount. The maximum value of the water leakage damage amount of each pipe 114 is set as the maximum value of the water leakage damage amount in the water leakage estimation area. The weighted average of each leakage damage amount according to the length of each pipeline 114 is set as the expected value of the leakage damage amount in the leakage estimation area.
ステップS1106において、減圧配水計画策定部128は、ポンプ111の配水圧の削減率が50%を超えたかどうか判定する。配水圧の削減率が50%以下の場合、ステップS1107に進み、50%を超えている場合、ステップS1108に進む。
In step S1106, the reduced pressure water distribution plan formulation unit 128 determines whether the reduction rate of the water distribution pressure of the
ステップS1107において、減圧配水計画策定部128は、ポンプ111の配水圧の削減率を5%増加させ、ステップS1103に進む。すなわち配水圧の削減率は、5%、10%、・・・、50%となるまで変化し、ステップS1103〜S1107を繰り返す。
In step S1107, the depressurized water distribution plan formulation unit 128 increases the water distribution pressure reduction rate of the
ステップS1108において、減圧配水計画策定部128は、配水圧の削減率5%、10%、・・・、50%のそれぞれの場合における上記断水被害額の推定値と上記漏水被害額の期待値との和を算出し、その和が最小となるときの配水圧の削減率を最適な削減率として決定する。 In step S1108, the depressurized water distribution plan formulation unit 128 calculates the estimated value of the water damage and the expected value of the water leakage damage in each case of a distribution pressure reduction rate of 5%, 10%,..., 50%. Is calculated, and the reduction rate of the distribution pressure when the sum is minimized is determined as the optimum reduction rate.
ステップS1109において、情報提示部132は、減圧配水案として、減圧率ごとの、漏水推定量、漏水推定エリアにおける漏水被害額の期待値と最大値、断水推定エリアとその断水被害額の推定値を入力部120に表示し、さらに最適な減圧配水計画として、上記漏水被害額の期待値との和が最小になるときの最適な減圧配水の削減率を入力部120に表示する。図12に、表示部121に表示される減圧配水計画策定結果の表示画面の一例を示しておく。
In step S1109, the
上記のようにして、減圧配水計画策定部128、管網解析計算部127、漏水被害額推定部125、断水被害額推定部126、情報提示部132によって、漏水発生時の減圧配水計画の策定と提示を行う処理が行われる。漏水対策支援装置101の管理者は、上記表示内容を確認することにより、漏水被害額と断水被害額とを最小化する最適な減圧配水を実施できるようになる。なお本実施形態では、漏水管路が特定されていない時点すなわち漏水位置がエリアとして推定されている時点において減圧配水計画の策定処理を行っているが、漏水の地上出現や漏水調査によって漏水管路が特定されている時点において減圧配水計画の策定処理を行ってもよい。その場合、上記漏水推定エリアにおける漏水被害額でなく、上記漏水管路における圧力や漏水被害額を用いて上記ステップS1101〜S1109の処理を行えばよい。漏水推定処理による漏水エリア推定も不要となり、より精度のよい減圧配水計画の策定が可能となる。
As described above, the decompression water distribution plan formulation unit 128, the pipe network
次に、漏水発生時の漏水調査計画の策定と提示を行う処理(5)について図14を用いて説明する。本処理は、上記漏水推定処理において配水管網113に漏水が発生したと推定され、上記漏水が地上に出現していない場合に実施される。漏水が地上に出現していない場合、漏水調査を行って漏水位置を特定する必要がある。一般に漏水調査は、訓練された漏水調査員が漏水探査器を用いて漏水音を聴き分けることによって行われる。漏水調査計画は、図13に示すように漏水推定エリアを複数のメッシュ1311(例えば100m四方)に分割したとき、人数の限られた漏水調査員をどのメッシュに優先的に派遣し調査すべきかのメッシュごとの漏水調査の優先順位を決定するものである。本実施形態では、漏水被害が発生したときの被害額が高いメッシュほど漏水位置特定の優先順位が高いと考えて漏水調査計画の立案を行う。図14は漏水発生時の漏水調査計画の策定と提示を行う処理を示すフローチャートである。
Next, the process (5) for formulating and presenting the water leakage investigation plan when water leakage occurs will be described with reference to FIG. This process is performed when it is estimated that water leakage has occurred in the
ステップS1401において、漏水調査計画策定部129は、上記漏水推定処理によって特定された漏水推定エリアを複数のメッシュ1311に分割する。そして管路情報管理テーブル140、節点情報管理テーブル141より各管路114の位置情報を取得し、各メッシュ1311に所属する管路114を識別する。1つの管路114が複数のメッシュ1311に含まれる場合、上記管路114を最も多く含むメッシュ1311を上記管路114の所属するメッシュ1311とみなす。
In step S1401, the water leakage investigation
ステップS1402において、漏水被害額推定部125は、上記各メッシュ1311における漏水被害額の期待値と最大値を算出する。すなわち、各メッシュ1311に所属する全ての管路114(漏水発生した可能性のある管路)について、管路情報管理テーブル140より上記各管路114の管路径、管路長を取得し、管路別被害額管理テーブル146より管路別の漏水被害額、漏水被害発生の基準漏水量を取得する。上記各管路114のそれぞれについて、上記漏水推定処理によって算出された推定漏水量または上記減圧配水計画策定処置によって決定された減圧済みの推定漏水量が上記基準漏水量を超えている場合のみ漏水被害が発生するとして漏水被害額を算出する。上記各管路114の漏水被害額の最大値を上記メッシュ1311における漏水被害額の最大値とする。上記各管路114の管路長に応じた各漏水被害額の加重平均を上記メッシュ1311における漏水被害額の期待値とする。
In step S1402, the leakage damage amount estimation unit 125 calculates the expected value and the maximum value of the leakage damage amount in each mesh 1311. That is, for all the pipes 114 belonging to each mesh 1311 (the pipes in which water leakage may have occurred), the pipe diameter and the pipe length of each pipe 114 are acquired from the pipe information management table 140, and the pipes From the damage management table for each
ステップS1403において、漏水調査計画策定部129は、上記各メッシュ1311の漏水被害額の期待値の大きいものから順に漏水調査の優先順位を決定し、漏水調査計画を立案する。
In step S1403, the water leakage investigation
ステップS1404において、情報提示部132は、上記各メッシュ1311の漏水被害額の期待値、最大値、漏水調査の優先順位(漏水調査計画)を入力部120に表示する。図15に、表示部121に表示される漏水調査計画策定結果の表示画面の一例を示しておく。
In step S <b> 1404, the
上記のようにして、漏水調査計画策定部129、漏水被害額推定部125、情報提示部132によって、漏水発生時の漏水調査計画の策定と提示を行う処理が行われる。漏水対策支援装置101の管理者は、上記表示内容を確認することにより、漏水被害の大きな場所(メッシュ)から優先的に調査するような漏水調査計画を実施できるようになる。
As described above, the leakage detection
すなわち、漏水被害額推定部は、推定された漏水の位置を複数のエリア(メッシュ)に分割し、エリア毎に漏水被害額を推定し、漏水対策立案部は、推定されたエリア毎の漏水被害額と、断水被害額とに基づいて、エリア毎に漏水に対する対策を立案し、各エリアに対する漏水対策の優先順位を決定する。 That is, the water leakage damage estimation part divides the estimated water leakage position into a plurality of areas (mesh), estimates the water leakage damage for each area, and the water leakage countermeasure planning part determines the water leakage damage for each estimated area. Based on the forehead and the amount of water damage, plan countermeasures for water leakage for each area and determine the priority of water leakage countermeasures for each area.
次に、漏水発生時のバルブ操作人員配備計画の策定と提示を行う処理(6)について図16を用いて説明する。本処理は、上記漏水推定処理において配水管網113に漏水が発生したと推定され、上記漏水が地上に出現していない場合に実施される。漏水対策の1つに、配水管網113上のバルブ112の閉止により、漏水の発生した管路への水の供給を停止(断水)させて漏水を止める方法がある。一般にバルブ112は手動操作の場合が多いため、バルブを閉止するためには操作員を現地に派遣する必要がある。漏水が地上に出現していない場合、漏水管を特定できた段階で即座に必要なバルブを閉止できるよう適切なバルブの近くに操作員を待機させておく必要がある。バルブ操作人員配備計画は、図13に示すように漏水推定エリアを複数のメッシュ1311(例えば500m四方)に分割したとき、人数の限られたバルブ操作員をどのメッシュに優先的に派遣すべきかのメッシュごとの人員配備の優先順位を決定するものである。本実施形態では、漏水被害が発生したときの被害額が高いメッシュほど、また閉止すべきバルブ数が多いメッシュほど人員配備の優先順位が高いと考えて人員配備計画の立案を行う。図16は漏水発生時のバルブ操作人員配備計画の策定と提示を行う処理を示すフローチャートである。
Next, a process (6) for developing and presenting a valve operation personnel deployment plan when water leakage occurs will be described with reference to FIG. This process is performed when it is estimated that water leakage has occurred in the
ステップS1601において、人員配備計画策定部130は、上記漏水推定処理によって特定された漏水推定エリアを複数のメッシュ1311に分割する。このときのメッシュ1311は、上記漏水調査のために分割されたメッシュと異なる分割でもかまわない。そして管路情報管理テーブル140、節点情報管理テーブル141より各管路114の位置情報を取得し、各メッシュ1311に所属する管路114を識別する。1つの管路114が複数のメッシュ1311に含まれる場合、上記管路114を最も多く含むメッシュ1311を上記管路114の所属するメッシュ1311とみなす。
In step S <b> 1601, the personnel deployment
ステップS1602において、バルブ開閉計画策定部131は、上記各メッシュ1311における閉止バルブ数の期待値と最大値を算出する。すなわち、管路情報管理テーブル140、節点情報管理テーブル141より上記各管路114の接続情報、バルブ112の設置位置情報を取得し、各メッシュ1311に所属する全ての管路114(漏水発生した可能性のある管路)のそれぞれから、バルブ112または管路末端が検出されるまで管路接続情報に基づいて管網の探索を行うことにより、上記管路114を断水させるために閉止すべきバルブ112を決定し、閉止すべきバルブ数の算出を行う。上記各管路114の閉止バルブ数の最大値を上記メッシュ1311における閉止バルブ数の最大値とする。上記各管路114の閉止バルブ数の平均値を上記メッシュ1311における閉止バルブ数の平均値とする。 In step S1602, the valve opening / closing plan formulation unit 131 calculates an expected value and a maximum value of the number of closed valves in each mesh 1311. That is, the connection information of each pipeline 114 and the installation position information of the valve 112 are acquired from the pipeline information management table 140 and the node information management table 141, and all the pipelines 114 belonging to each mesh 1311 (the possibility of occurrence of water leakage) The valve to be closed in order to shut off the pipe 114 by searching the pipe network based on the pipe connection information until the valve 112 or the pipe end is detected from each of the pipes having a characteristic. 112 is determined and the number of valves to be closed is calculated. The maximum value of the number of closing valves in each pipeline 114 is set as the maximum value of the number of closing valves in the mesh 1311. The average value of the number of closing valves in each pipe line 114 is set as the average value of the number of closing valves in the mesh 1311.
ステップS1603において、漏水被害額推定部125は、上記各メッシュ1311における漏水被害額の期待値と最大値を算出する。すなわち、各メッシュ1311に所属する全ての管路114(漏水発生した可能性のある管路)について、管路情報管理テーブル140より上記各管路114の管路径、管路長を取得し、管路別被害額管理テーブル146より管路別の漏水被害額、漏水被害発生の基準漏水量を取得する。上記各管路114のそれぞれについて、上記漏水推定処理によって算出された推定漏水量または上記減圧配水計画策定処置によって決定された減圧済みの推定漏水量が上記基準漏水量を超えている場合のみ漏水被害が発生するとして漏水被害額を算出する。上記各管路114の漏水被害額の最大値を上記メッシュ1311における漏水被害額の最大値とする。上記各管路114の管路長に応じた各漏水被害額の加重平均を上記メッシュ1311における漏水被害額の期待値とする。
In step S1603, the water leakage damage amount estimation unit 125 calculates an expected value and a maximum value of the water leakage damage amount in each mesh 1311. That is, for all the pipes 114 belonging to each mesh 1311 (the pipes in which water leakage may have occurred), the pipe diameter and the pipe length of each pipe 114 are acquired from the pipe information management table 140, and the pipes From the damage management table for each
ステップS1604において、人員配備計画策定部130は、上記各メッシュ1311の漏水被害額の期待値と閉止バルブ数の期待値との加重平均をとり(例えば、閉止バルブ数1つあたり10万円と換算して漏水被害推定額との和をとる)、上記加重平均値の大きいものから順に人員配備の優先順位を決定し、バルブ操作人員配備計画を立案する。
In step S1604, the personnel deployment
ステップS1605において、情報提示部132は、上記各メッシュ1311の漏水被害額の期待値、最大値、閉止バルブ数の平均値、最大値、人員配備の優先順位(バルブ操作人員配備計画)を入力部120に表示する。図17に、表示部121に表示されるバルブ操作人員配備計画策定結果の表示画面の一例を示しておく。
In step S1605, the
上記のようにして、人員配備計画策定部130、バルブ開閉計画策定部131、漏水被害額推定部125、情報提示部132によって、漏水発生時のバルブ操作人員配備計画の策定と提示を行う処理が行われる。漏水対策支援装置101の管理者は、上記表示内容を確認することにより、漏水被害の大きな場所(メッシュ)、閉止すべきバルブ数の多い場所(メッシュ)に対して優先的に人員配備するようなバルブ操作人員配備計画を実施できるようになる。
As described above, the personnel deployment
すなわち、漏水対策立案部は、配水管網内のバルブの開閉を行う際に、エリア毎に推定された漏水被害額に基づいて、配水管網内のバルブを操作する人員をエリアに対して配備する優先順位を決定する。 In other words, the water leakage countermeasure planning department deploys personnel to operate the valves in the water distribution network based on the amount of water leakage estimated for each area when opening and closing the valves in the water distribution network. Decide the order of priority.
次に、漏水発生時のバルブ開閉計画の策定と提示を行う処理(7)について図18、図19を用いて説明する。本処理は、上記漏水推定処理において配水管網113に漏水が発生したと推定され、漏水の地上出現や漏水調査によって漏水管路が特定された場合に実施される。バブル開閉計画は、漏水の発生した管路への水の供給を停止(断水)させて漏水を止めるために必要な閉止すべきバルブと閉止の順序を決定し、さらに上記バルブ閉止によって下流側に別の断水エリアが発生した際の上記断水エリアに水供給可能となる開放すべきバルブを決定するものである。
Next, a process (7) for developing and presenting a valve opening / closing plan when water leakage occurs will be described with reference to FIGS. This process is carried out when it is estimated that water leakage has occurred in the
図18は漏水発生時のバルブ開閉計画の策定と提示を行う処理を示すフローチャートである。図19は上記バルブ閉止によって発生する断水エリアとバルブ開放による断水エリアへの水供給などの説明図である。 FIG. 18 is a flowchart showing a process for developing and presenting a valve opening / closing plan when water leakage occurs. FIG. 19 is an explanatory diagram of a water shutoff area generated by closing the valve and water supply to the water shutoff area by opening the valve.
ステップS1801において、漏水被害額推定部125は、上記漏水推定処理によって推定された漏水の地上出現または上記漏水調査結果により、配水管網113上の漏水管路114aを特定する。そして管路別被害額管理テーブル146より漏水管路114aの漏水被害額、漏水被害発生の基準漏水量を取得する。上記漏水推定処理によって算出された推定漏水量が上記基準漏水量を超えている場合のみ漏水被害が発生するとして漏水管路114aからの漏水被害額(バルブ閉止等の漏水対策を行わなかった場合の漏水被害額)を算出する。
In step S1801, the leakage damage amount estimation unit 125 identifies the leakage pipeline 114a on the
ステップS1802において、バルブ開閉計画策定部131は、管路情報管理テーブル140、節点情報管理テーブル141より上記各管路114の接続情報、バルブ112の設置位置情報を取得し、上記漏水管路114aから、バルブ112または管路末端が検出されるまで管路接続情報に基づいて管網の探索を行うことにより、上記漏水管路114aを断水させるために閉止すべきバルブ112aを決定する。そして上記全てのバルブ112aが閉止されたときの、漏水管路114aを含む断水エリア10aを推定する。
In step S1802, the valve opening / closing plan formulation unit 131 acquires the connection information of each pipeline 114 and the installation position information of the valve 112 from the pipeline information management table 140 and the node information management table 141, and from the leakage pipe 114a. By searching the pipe network based on the pipe connection information until the valve 112 or the pipe end is detected, the
ステップS1803において、バルブ開閉計画策定部131は、上記閉止バルブ112aを閉止する順序を決定する。断水エリア10aに対して流入する流向をもつ管路、かつ流量の多い管路または口径の大きな管路に接続されたバルブから閉止するほど、早く断水できるようになる。よってバルブ開閉計画策定部131は、上記減圧配水計画策定処理のステップS1101にて行われた管網解析計算結果に基づき、断水エリア10aに対して流入する流向をもつ管路、かつ流量の多い管路または口径の大きな管路に接続された閉止バルブから閉止するよう、閉止バルブ112aの閉止順序を決定する。
In step S1803, the valve opening / closing plan formulation unit 131 determines the order in which the
ステップS1804において、バルブ開閉計画策定部131は、上記各管路114の接続情報、バルブ112の設置位置情報に基づき、上記断水エリア10aの発生によって配水池110と分断される断水エリア10b、10c(断水エリア10aの下流に位置する断水エリア)を推定する。
In step S1804, the valve opening / closing plan formulating unit 131 is based on the connection information of each pipeline 114 and the installation position information of the valve 112, and the water cutoff areas 10b, 10c (which are separated from the
ステップS1805において、バルブ開閉計画策定部131は、上記分断された断水エリア10b、10cに対して別の配水ブロックから水を供給するために開放すべきバルブ112b(普段は閉止されているバルブ)を決定する。図9の例では、別の配水ブロック113aからの連絡管に設置された連絡バルブ12bによって、断水エリア10cへの水供給が可能となるものとする。水供給が可能となった断水エリア10cは断水エリアとはみなさないものとする。 In step S1805, the valve opening / closing plan formulation unit 131 opens the valve 112b (a valve that is normally closed) that should be opened to supply water from another water distribution block to the divided water cutoff areas 10b and 10c. decide. In the example of FIG. 9, it is assumed that water can be supplied to the water cutoff area 10c by the communication valve 12b installed in the communication pipe from another water distribution block 113a. It is assumed that the water cut-off area 10c in which water supply is possible is not regarded as a water cut-off area.
ステップS1806において、断水被害額推定部126は、上記各断水エリア10a、10bのそれぞれに対する断水被害額の推定値を算出する。すなわち、管路別被害額管理テーブル146より管路別の断水被害額を取得し、各断水エリア内に存在する全ての管路114のそれぞれについて断水被害額を算出し、その総和を上記断水推定エリアにおける断水被害額の推定値とする。 In step S1806, the water damage estimation unit 126 calculates an estimated value of the water damage for each of the water shutoff areas 10a and 10b. That is, the amount of water breakage for each pipe line is obtained from the damage amount management table 146 for each pipe, the amount of water breakage is calculated for each of all the pipes 114 in each water break area, and the sum total is calculated as the above-mentioned water break estimation. Estimated amount of water damage in the area.
ステップS1807において、バルブ開閉計画策定部131は、漏水管路114aからの漏水被害額(バルブ閉止等の漏水対策を行わなかった場合の漏水被害額)が上記バルブ開閉に伴って発生する断水エリア10a、10bに対する断水被害額の合計より上回っているかどうかを判定する。上回っている場合、バルブ開閉を行う方が漏水または断水による被害が小さくなるため、バルブ開閉は有効であると判断し、逆の場合はバルブ開閉が有効でないと判断する。そしてバルブ開閉計画策定部131は、上記決定された閉止すべきバルブ112aとその閉止順序、開放すべきバルブ112b、およびバルブ開閉の有効性からなるバルブ開閉計画を策定する。
In step S1807, the valve opening / closing plan formulation unit 131 generates a water leakage area 10a in which the amount of water leakage from the water leakage conduit 114a (the amount of water leakage due to leakage prevention measures such as valve closing) occurs due to the valve opening / closing. It is determined whether or not the total amount of water damage for 10b is exceeded. If it exceeds the maximum value, the valve opening / closing is less likely to cause damage due to water leakage or water breakage. Therefore, it is determined that the valve opening / closing is effective, and vice versa. Then, the valve opening / closing plan formulating unit 131 formulates a valve opening / closing plan composed of the
ステップS1808において、情報提示部132は、漏水推定結果として、上記漏水管路114a、漏水推定量、漏水被害額(バルブ閉止等の漏水対策を行わなかった場合の漏水被害額)を入力部120に表示し、さらにバルブ開閉計画として、閉止すべきバルブ112aとその閉止順序、開放すべきバルブ112b、バルブ開閉の有効性、およびバルブ開閉実施に伴う各断水エリア10a、10bとそれぞれの断水被害額を入力部120に表示する。図20に、表示部121に表示されるバルブ開閉計画策定結果の表示画面の一例を示しておく。
In step S <b> 1808, the
上記のようにして、バルブ開閉計画策定部131、漏水被害額推定部125、断水被害額推定部126、情報提示部132によって、バルブ開閉計画の策定と提示を行う処理が行われる。漏水対策支援装置101の管理者は、上記表示内容を確認することにより、漏水被害額、断水被害額等のコストを考慮した漏水管路を断水させるバルブ開閉計画を実施できるようになる。
As described above, the valve opening / closing plan formulation unit 131, the water leakage damage estimation unit 125, the water leakage damage estimation unit 126, and the
すなわち、漏水被害額推定部が漏水被害を推定した場合、閉止バルブ決定部(バルブ開閉計画策定部131)が、配水管網内に設置された複数のバルブの中から閉止すべきバルブを決定し、開放バルブ決定部(バルブ開閉計画策定部131)が、バルブの閉止によって発生する断水エリアに水を供給するように前記複数のバルブの中から開放すべきバルブを決定する。また、バルブ閉止順序決定部バルブ開閉計画策定部131)が、閉止バルブ決定部によって決定された閉止すべきバルブが設置された管路の流量または口径または流向に基づいて、閉止すべきバルブの閉止順序を決定する。 That is, when the leakage damage amount estimation unit estimates leakage damage, the closing valve determination unit (valve opening / closing plan formulation unit 131) determines a valve to be closed from a plurality of valves installed in the distribution pipe network. The open valve determination unit (valve opening / closing plan formulation unit 131) determines a valve to be opened from among the plurality of valves so as to supply water to a water shut-off area generated by closing the valve. Further, the valve closing order determination unit valve opening / closing plan formulation unit 131) closes the valve to be closed based on the flow rate, the diameter or the flow direction of the pipe line in which the valve to be closed determined by the closing valve determination unit is installed. Determine the order.
以上述べたように、本発明の実施の形態によれば、漏水被害額、漏水対策に伴う断水被害額等のコストを考慮した、効率的な減圧配水、漏水調査、バルブ操作人員配備、バルブ開閉等の漏水対策を実施することが可能となる。 As described above, according to the embodiment of the present invention, efficient decompression water distribution, leakage investigation, valve operation personnel deployment, valve opening and closing, taking into account costs such as the amount of damage due to water leakage and the amount of damage due to water leakage due to measures against leakage It is possible to implement measures such as water leakage.
100…漏水対策支援システム、101…漏水対策支援装置、110…配水地、111…ポンプ、112…バルブ、113…配水管網、114…管路、115…節点、116…圧力計、117…流量計、118…ネットワーク、120…入力部、121…表示部、122…データ登録部、123…データ収集部、124…漏水推定部、125…漏水被害額推定部、126…断水被害額推定部、127…管網解析計算部、128…減圧配水計画策定部、129…漏水調査計画策定部、130…人員配備計画策定部、131…バルブ開閉計画策定部、140…管路情報管理テーブル、141…節点情報管理テーブル、142…需要家情報管理テーブル、143…漏水被害額管理テーブル、144…断水日数管理テーブル、145…断水被害額管理テーブル、146…管路別被害額管理テーブル、147…計測データ管理テーブル。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Water leak countermeasure support system, 101 ... Water leak countermeasure support apparatus, 110 ... Water distribution place, 111 ... Pump, 112 ... Valve, 113 ... Water distribution pipe network, 114 ... Pipe line, 115 ... Node, 116 ... Pressure gauge, 117 ...
Claims (9)
前記管路が断水になった際の断水被害額を予め記憶する断水被害額記憶部と、
前記配水管網内に漏水が発生する場合に、漏水が発生する管路の情報と、前記漏水被害額記憶部に記憶された前記漏水被害額から、前記配水管網内の漏水被害額を推定する漏水被害額推定部と、
前記配水管網内に断水が発生する場合に、断水が発生する管路の情報と、前記断水被害額記憶部に記憶された前記断水被害額から、前記配水管網内の断水被害額を推定する断水被害額推定部と、
推定された前記漏水被害額と、推定された前記断水被害額とに基づいて、漏水に対する対策を立案する漏水対策立案部と、を備える
ことを特徴とする漏水対策支援装置。A leakage damage amount storage unit for preliminarily storing a leakage amount when leakage occurs from a pipeline in the distribution pipe network;
A water damage data storage unit for preliminarily storing the amount of water damage caused when the pipe line is shut down;
When water leakage occurs in the water distribution pipe network, the amount of water leakage damage in the water distribution pipe network is estimated from the information on the pipeline where the water leakage occurs and the water leakage damage amount stored in the water leakage damage amount storage unit. A leakage damage amount estimation unit,
Estimate the amount of water breakage in the distribution pipe network from information on the pipeline where the water break occurs and the amount of water damage stored in the water loss damage storage unit when water break occurs in the water distribution pipe network A water damage estimation part
A water leakage countermeasure support device, comprising: a water leakage countermeasure planning unit that plans countermeasures against water leakage based on the estimated water leakage damage amount and the estimated water leakage damage amount.
前記漏水対策立案部は、前記漏水被害額と前記断水被害額との比較に基づいて、漏水が発生している前記管路を断水させるように前記配水管網内のバルブの開閉を行うことを立案する
ことを特徴とする漏水対策支援装置。In the water leakage countermeasure support device according to claim 1,
The water leakage countermeasure planning unit opens and closes a valve in the water distribution pipe network so as to cut off the pipe where the water leakage has occurred, based on a comparison between the amount of water leakage damage and the amount of water damage. Water leakage countermeasure support device characterized by planning.
前記漏水対策立案部は、前記断水被害額と前記漏水被害額との合計を小さくするように、漏水量を削減するために減圧配水の減圧率を算出し、減圧配水を行うことを立案する
ことを特徴とする漏水対策支援装置。In the water leakage countermeasure support device according to claim 1,
The water leakage countermeasure planning section shall calculate the pressure reduction rate of the reduced pressure water distribution in order to reduce the amount of water leakage so as to reduce the sum of the water damage value and the water damage value, and plan to perform the pressure reduction water distribution. Water leakage countermeasure support device characterized by.
前記漏水被害額推定部は、推定された漏水の位置を複数のエリアに分割し、前記エリア毎に漏水被害額を推定し、
前記漏水対策立案部は、推定された前記エリア毎の漏水被害額に基づいて、前記エリア毎に漏水に対する対策を立案し、各エリアに対する漏水対策の優先順位を決定する
ことを特徴とする漏水対策支援装置。In the water leakage countermeasure support device according to claim 1,
The water leakage damage amount estimation unit divides the estimated water leakage position into a plurality of areas, estimates the water leakage damage amount for each area,
The water leakage countermeasure planning unit plans water leakage countermeasures for each area based on the estimated amount of water leakage damage for each area, and determines the priority of water leakage countermeasures for each area. Support device.
前記漏水対策立案部は、前記配水管網内のバルブの開閉を行う際に、前記エリア毎に推定された漏水被害額に基づいて、前記配水管網内のバルブを操作する人員を前記エリアに対して配備する優先順位を決定する
ことを特徴とする漏水対策支援装置。In the water leakage countermeasure support device according to claim 4,
When the water leakage countermeasure planning unit opens and closes the valve in the water distribution pipe network, based on the amount of water leakage estimated for each area, the water leakage countermeasure planning unit assigns a person who operates the valve in the water distribution pipe network to the area. A water leakage countermeasure support device characterized by determining the priority of deployment.
前記漏水対策立案部がバルブの開閉を行うことを立案した場合、
前記配水管網内に設置された複数のバルブの中から閉止すべきバルブを決定する閉止バルブ決定部と、
前記バルブの閉止によって発生する断水エリアに水を供給するように前記複数のバルブの中から開放すべきバルブを決定する開放バルブ決定部と、を更に備える
ことを特徴とする漏水対策支援装置。In the water leakage countermeasure support device according to claim 2,
When the water leakage countermeasure planning unit plans to open and close the valve,
A closing valve determining unit for determining a valve to be closed from a plurality of valves installed in the water distribution pipe network;
An open valve determination unit that determines a valve to be opened from among the plurality of valves so as to supply water to a water cutoff area generated by the closing of the valve.
前記漏水対策立案部がバルブの開閉を行うことを立案した場合、
前記閉止バルブ決定部によって決定された閉止すべきバルブが設置された管路の流量または口径または流向に基づいて、閉止すべきバルブの閉止順序を決定するバルブ閉止順序決定部を更に備える
ことを特徴とする漏水対策支援装置。In the water leakage countermeasure support device according to claim 6,
When the water leakage countermeasure planning unit plans to open and close the valve,
A valve closing order determining unit that determines a closing order of the valves to be closed based on a flow rate, a caliber, or a flow direction of a pipe line in which the valve to be closed determined by the closing valve determining unit is installed; Water leakage countermeasure support device.
配水管網内の管路から漏水が発生したときの漏水被害額を漏水被害額記憶部に予め記憶し、
前記管路が断水になった際の断水被害額を断水被害額記憶部に予め記憶し、
漏水被害額推定部が、前記配水管網内に漏水が発生する場合に、漏水が発生する管路の情報と、前記漏水被害額記憶部に記憶された前記漏水被害額から、前記配水管網内の漏水被害額を推定するステップと、
断水被害額推定部が、前記配水管網内に断水が発生する場合に、断水が発生する管路の情報と、前記断水被害額記憶部に記憶された前記断水被害額から、前記配水管網内の断水被害額を推定するステップと、
漏水対策立案部が、推定された前記漏水被害額と、推定された前記断水被害額とに基づいて、漏水に対する対策を立案するステップと、を備える
ことを特徴とする漏水対策支援方法。In the water leakage countermeasure support device,
Store the amount of damage caused by leakage when water leaks from the pipeline in the water distribution pipe network in advance,
Store the amount of water damage when the pipe line is cut off in advance in the amount of water damage storage unit,
In the case where water leakage occurs in the water distribution pipe network, the water leakage damage amount estimation unit calculates the water distribution pipe network from the information on the pipeline in which water leakage occurs and the water leakage damage amount stored in the water leakage damage amount storage unit. Estimating the amount of water leakage in the
When the water breakage amount estimation unit generates water breakage in the water distribution pipe network, the distribution pipe network is obtained from the information on the pipeline where the water breakage occurs and the water breakage damage amount stored in the water breakage damage storage unit. Estimating the amount of water damage caused by
A leakage countermeasure support method comprising: a leakage leakage planning section planning a countermeasure against leakage based on the estimated leakage damage amount and the estimated leakage damage amount.
前記漏水対策支援装置の前記漏水対策立案部は、前記漏水被害額と前記断水被害額との比較に基づいて、漏水が発生している前記管路を断水させるように前記配水管網内のバルブの開閉を行うことを立案するステップを備える
ことを特徴とする漏水対策支援方法。In the water leakage countermeasure support method according to claim 8,
The water leakage countermeasure planning unit of the water leakage countermeasure support device includes a valve in the distribution pipe network so as to cut off the pipeline in which water leakage has occurred, based on a comparison between the amount of water leakage damage and the amount of water damage. A method for supporting countermeasures against water leakage, comprising a step of planning to open and close the door.
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